SMSC LAN8700 Datasheet - Microchip Technologyww1.microchip.com/downloads/jp/DeviceDoc/00002117B_JP.pdfKSZ9031RNX DS00002117B_JP - p. 2 2016 Microchip Technology Inc. 大切なお客様へ

KSZ9031RNXRGMII をサポートする

ギガビット Ethernet トランシーバ

注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください。新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います。

特長

• IEEE 802.3 アプリケーションに適したシングルチップ 10/100/1000 Mbps Ethernet トランシーバ

• RGMII バージョン 2.0 に基づく RGMII タイミング遅延機能を内蔵 - 外部遅延と TX/RX タイミングパスをプログラム可能

• 3.3/2.5/1.8 V 対応の I/O を備えた RGMII• 速のリンクアップ速度 (10/100/1000 Mbps) と全

二重 / 半二重を自動的に選択するオートネゴシエーション

• 差動ペアの終端抵抗を内蔵

• 3.3 V 単電源動作をサポートする LDO コントローラを内蔵 - 1 個の FET を外付けするだけでコア向けの 1.2 V を生成可能

• 大 16 KB のジャンボフレームをサポート

• 125 MHz の参照クロック出力

• ケーブル未接続時の消費電力を削減する Energy Detect パワーダウンモード

• Energy Efficient Ethernet (EEE) をサポート - 100BASE-TX/1000BASE-T 向けの低消費電力アイドル (LPI) モードとクロック停止 - 10BASE-Te オプションによる送信振幅低減

• Wake-On-LAN (WOL) をサポート - 信頼性の高いカスタムパケット検出が可能

• 車載アプリケーション向け AEC-Q100 準拠製品(KSZ9031RNXUA、KSZ9031RNXVA)

• 設定可能 LED 出力- リンク、アクティビティ、速度を表示

• Baseline Wander Correction• LinkMD TDR ベースのケーブル診断

- 銅線ケーブルの異常を検出可能

• パラメトリック NAND ツリーをサポート- デバイス I/O と基板の間の異常を検出可能

• 診断向けループバックモード

• Automatic MDI/MDI-X Crossover - 全ての速度でペアスワップを検出して修正

• ペアスワップ、ペア間スキュー、ペア極性の自動的な検出と修正

• PHY レジスタ設定のための MDC/MDIO マネジメントインターフェイス

• 割り込みピンオプション

• 電源遮断および省電力モード

• 動作電圧

- コア (DVDDL、AVDDL、AVDDL_PLL): 1.2 V ( 外付け FET またはレギュレータ )

- VDD I/O (DVDDH): 3.3 V、2.5 V、1.8 V- トランシーバ (AVDDH): 3.3 V または 2.5 V ( 商用

温度レンジのみ )• 48 ピン QFN (7x7 mm) パッケージ

代表的応用例

• レーザー / ネットワークプリンタ

• NAS (Network Attached Storage)• ネットワークサーバ

• GLOM (Gigabit LAN on Motherboard)• ブロードバンドゲートウェイ

• ギガビット SOHO/SMB ルータ

• IPTV• IP セットトップボックス

• ゲームコンソール

• トリプルプレイ ( データ、音声、ビデオ ) メディアセンター

• メディアコンバータ

2016 Microchip Technology Inc. DS00002117B_JP - p. 1

KSZ9031RNX

大切なお客様へ弊社は、大切なお客様が Microchip 社製品を適にお使いになれるよう、文書の作成に善の努力を尽くしています。このた

め、お客様のニーズにより的確にお応えできるよう継続的に文書の改善に努め、更新版をリリースする際に内容の見直しと充実

を図って参ります。本書に関してご質問またはご意見がございましたら、マーケティングコミュニケーション部宛てにメールでご連絡ください。

メールの宛先は [email protected] です。皆様からのご意見をお待ちしております。

新のデータシート本データシートの新版を入手するには、以下のウェブサイトで登録手続きを行ってください。

http://www.microchip.comデータシートのリビジョンは、各ページの欄外下隅に記載されている文書番号で確認できます。文書番号の後の文字がリビジョン番号を表します ( 例 : DS30000000A_JP であれば文書 DS30000000_JP のリビジョン A)。

エラッタ現行のデバイスに対して、データシートとの動作上の微妙な相違点と推奨回避策を説明したエラッタシートを発行する場合があります。弊社はデバイスや文書に関する問題を認識した時点でエラッタを発行します。エラッタには該当するシリコンと文書のリビジョンを明記しています。

お使いのデバイス向けにエラッタシートが発行されているかどうかは以下で確認できます。

•Microchip 社のウェブサイト : http://www.microchip.com•Microchip 社営業所 ( 本書の後のページに記載 )お問い合わせの際は、お使いのデバイス、シリコンとデータシートのリビジョン ( 文書番号を含む ) をお知らせください。

お客様向け通知システム弊社ウェブサイト (www.microchip.com) でご登録頂いた客様には、弊社の全製品に関する新情報をお届けします。

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KSZ9031RNX目次

1.0 はじめに ......................................................................................................................................................................................... 42.0 ピンの説明と設定 .......................................................................................................................................................................... 53.0 機能説明 ....................................................................................................................................................................................... 134.0 レジスタの説明 ............................................................................................................................................................................. 355.0 動作特性 ....................................................................................................................................................................................... 576.0 電気的特性 .................................................................................................................................................................................... 587.0 タイミング図 ................................................................................................................................................................................ 628.0 リセット回路 ................................................................................................................................................................................ 689.0 リファレンス回路 - LED ストラップインピン............................................................................................................................. 7010.0 参照クロック - 接続と選定 ......................................................................................................................................................... 7111.0 内蔵 LDO コントローラ - MSFET の選定 ................................................................................................................................... 7112.0 パルストランス - 接続と選定...................................................................................................................................................... 7213.0 パッケージ情報 ........................................................................................................................................................................... 74補遺 A: データシート改訂履歴 ............................................................................................................................................................ 80Microchip 社のウェブサイト ............................................................................................................................................................... 81お客様向け変更通知サービス ............................................................................................................................................................. 81カスタマサポート ................................................................................................................................................................................ 81製品識別システム ............................................................................................................................................................................... 82

KSZ9031RNX


1.0 はじめに

1.1 概要

KSZ9031RNX は、標準の CAT-5 シールドなしツイストペア (UTP) ケーブルで 3 通りの速度 (10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T) によるデータ送受信をサポートする完全一体型Ethernet 物理層トランシーバです。 KSZ9031RNX は、ギガビット Ethernet プロセッサ内の RGMII (Reduced Gigabit Media Independent Interface) MACに直接接続するための RGMII を提供し、データ転送速度 (10/100/1000 Mbps) を切り換えます。

KSZ9031RNX は 4 つの差動ペアのための終端抵抗と、LDO コントローラ (1.2 V コアへ給電するための低コストMOSFET の駆動用 ) を内蔵するため、基板のコストを削減すると共に基板レイアウトを簡素化できます。

KSZ9031RNX は、製造結果と製品展開におけるシステムの改善とデバックを容易にする診断機能を提供します。パラメトリック NAND ツリーのサポートにより、KSZ9031 I/O と基板の間の異常検出が可能です。LinkMD® TDR ベースのケーブル診断機能はケーブル ( 銅線 ) の問題を検出します。リモートおよびローカルループバック機能は、アナログおよびデジタルデータパスを検証します。

標準型の KSZ9031RNX は、48 ピンのリードフリー QFN パッケージで提供しています。AEC-Q100 に準拠する車載対応の KSZ9031RNXUA および KSZ9031RNXVA は、48 ピンのリードフリー WQFN パッケージで提供しています。

図 1-1: システムのブロック図

RGMII

10/100/1000MbpsRGMII

ETHERNET MAC MDC/MDIOMANAGEMENT

KSZ9031RNX

LDOCONTROLLER

ON

-CH

IP T

ER

MIN

ATIO

NR

ES

ISTO

RS

VIN3.3VA

VOUT1.2V (FOR CORE VOLTAGES)

MA

GN

ETI

CS

RJ-45CONNECTOR

MEDIA TYPES 10Base-T 100Base-TX 1000Base-T

(SYSTEM POWER CIRCUIT)

PME_N

KSZ9031RNX

2.0 ピンの説明と設定

図 2-1: 48ピン QFNパッケージのピン配置図 (上面 )

1

TXRXP_A

LED

2/P

HY

AD1

4142434445464748

PADDLE GROUND

(ON BOTTOM OF CHIP)

37383940

2

TXRXM_A 3

4

5

AVDDL

6

AVDDH

7

8

9

10

TXRXP_B

11

TXRXM_B

AVDDL

2019181716151413 24232221

LED1

/ P

ME_

N1 /

PH

YA

D0

DV

DD

H

TXD0

DV

DD

L

TXD2

TXD3

DV

DD

L

36

35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

25

DVDDL

TX_EN

RXD1/MODE1

RXD0/MODE0

RX_DV/CLK125_EN

DVDDH

VSS

RX_CLK/PHYAD2

RE

SE

T_N

ISE

TN

C

XI

XO AV

DD

L_P

LL

LDO

_O

DV

DD

H

CLK

125_

ND

O/

LED

_MO

DE

DV

DD

L

INT_

N/

PM

E_N

2

MD

IO

TXD1

DVDDL

KSZ9031RNX

12AVDDH

TXRXP_C

TXRXM_C

TXRXP_D

TXRXM_D

MDC

RXD2/MODE2

RXD3/MODE3

DV

DD

L

GTX

_CLK

NC


KSZ9031RNX

表 2-1: 信号 (KSZ9031RNX)

ピン番号

ピン名タイプNote 2-1 概要

1 AVDDH P 3.3 V/2.5 V アナログ VDD ( 商用温度レンジのみ )

2 TXRXP_A I/O

Media Dependent Interface[0]、差動ペアの正極性信号1000BASE-T モード: TXRXP_A ピンは MDI 時:BI_DA+ に、MDI-X 時:BI_DB+ に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード: TXRXP_A ピンは MDI 時 : 正極性送信信号 (TX+) に、MDI-X 時 : 正極性受信信号(RX+) に設定し対応ます。

3 TXRXM_A I/O

Media Dependent Interface[0]、差動ペアの負極性信号1000BASE-T モード: TXRXM_A ピンはMDI 時:BI_DA- に、MDI-X 時: BI_DB- に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード :TXRXM_A ピンは MDI 時 : 負極性送信信号 (TX-) に、MDI-X 時 : 負極性受信信号 (RX-) に設定し対応ます。

4 AVDDL P 1.2 V アナログ VDD

5 TXRXP_B I/O

Media Dependent Interface[1]、差動ペアの正極性信号1000BASE-T モード:TXRXP_B ピンは MDI 時:BI_DB+ に、MDI-X 時 : BI_DA+ に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード:TXRXP_B ピンは MDI 時 : 正極性受信信号 (RX+) に、MDI-X 時 : 正極性送信信号 (TX+) に設定し対応ます。

6 TXRXM_B I/O

Media Dependent Interface[1]、差動ペアの負極性信号1000BASE-T モード:TXRXM_B ピンはMDI 時: BI_DB- に、MDI-X 時: BI_DA- に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード:TXRXM_B ピンは MDI 時 : 負極性受信信号 (RX-) に、MDI-X 時 : 負極性送信信号 (TX-) に設定し対応ます。

7 TXRXP_C I/O

Media Dependent Interface[2]、差動ペアの正極性信号1000BASE-T モード:TXRXP_C ピンは MDI 時: BI_DC+ に、MDI-X 時: BI_DD+ に設定し対応します。10BASE-T/100BASE-TX モード: TXRXP_C ピンは使いません。

8 TXRXM_C I/O

Media Dependent Interface[2]、差動ペアの負極性信号1000BASE-T モード:TXRXM_C ピンは MDI 時: BI_DC- に、MDI-X 時 :BI_DD- に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード: TXRXM_C ピンは使いません。

9 AVDDL P 1.2 V アナログ VDD


KSZ9031RNX

10 TXRXP_D I/O

Media Dependent Interface[3]、差動ペアの正極性信号1000BASE-T モード:TXRXP_D ピンはMDI 時: BI_DD+ に、MDI-X 時: BI_DC+ に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード: TXRXP_D ピンは使いません。

11 TXRXM_D I/O

Media Dependent Interface[3]、差動ペアの負極性信号1000BASE-T モード:TXRXM_D ピンは MDI 時: BI_DD- に、MDI-X 時: BI_DC- に設定し対応します。 10BASE-T/100BASE-TX モード:TXRXM_D ピンは使いません。

12 AVDDH P 3.3 V/2.5 V アナログ VDD ( 商用温度レンジのみ )

13 NC — 未接続。このピンはボンディングされていません。Gigabit PHY: KSZ9021RNと互換のフットプリントを使う場合、デジタルグランドに接続できます。

14 DVDDL P 1.2 V デジタル VDD

表 2-1: 信号 (KSZ9031RNX) (続き )

ピン番号



KSZ9031RNX

15LED2

PHYAD1 I/O

LED 出力 : プログラマブル LED2 出力設定モード : プルアップ / プルダウン値は電源投入 / リセット時に PHYAD[1]としてラッチされます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。LED2 ピンは、LED_MODE ストラップオプション ( ピン 41) により設定されます。その定義は以下の通りです。シングル LED モード

リンクピンの状態 LED の定義

リンク OFF H OFF

リンクON (全ての速度) L ON

Tri-Color デュアル LED モード

リンク /アクティビティピンの状態 LED の定義

LED2 LED1 LED2 LED1

リンク OFF H H OFF OFF

1000 リンク / アクティビティなし

L H ON OFF

1000 リンク / アクティビティあり (RX、TX)

トグル H 点滅 OFF

100 リンク /アクティビティなし

H L OFF ON

100リンク /アクティビティあり (RX、TX)

H トグル OFF 点滅

10 リンク /アクティビティなし

L L ON ON


トグルトグル点滅点滅

Tri-Color デュアル LED モードの場合、LED2 が LED1 ( ピン 17) と同時に動作する事で、10 Mbps のリンクとアクティビティを示します。

16 DVDDH P 3.3 V/2.5 V/1.8 V デジタル VDD_I/O

表 2-1: 信号 (KSZ9031RNX) (続き )

ピン番号



KSZ9031RNX

リプ

ン～ト

さ

動

17LED1

PHYAD0PME_N1

I/O

LED1 出力 : プログラマブル LED1 出力設定モード :PHYAD[0] の値を決定するため、このピンの電圧は電源投入 /セット処理中にサンプリング / ラッチされます。詳細はストラップインオション (KSZ9031RNX) を参照してください。PME_N 出力 : プログラマブル PME_N 出力 ( ピンオプション 1)。このピ機能には、DVDDH ( デジタル VDD_I/O) への外付けプルアップ抵抗 (1.0 kΩ4.7 kΩ) が必要です。このピンは LOW にアサートされた時に WOL イベンが発生した事を示します。このピンは、どの動作モードでもオープンドレインにはなりません。LED1 ピンは、LED_MODE ストラップオプション ( ピン 41) により設定れます。その定義は以下の通りです。

シングル LED モード

アクティビティピンの状態 LED の定義

アクティビティなし H OFF

アクティビティあり(RX、TX) トグル点滅

Tri-Color デュアル LED モード

リンク /アクティビティピンの状態 LED の定義

LED2 LED1 LED2 LED1

リンク OFF H H OFF OFF


L H ON OFF


トグル H 点滅 OFF

100リンク /アクティビティなし

H L OFF ON

100リンク /アクティビティあり (RX、TX)

H トグル OFF 点滅


L L ON ON


トグルトグル点滅点滅

Tri-Color デュアル LED モードの場合、LED1 が LED2 ( ピン 15) と同時に作する事で、10 Mbps のリンクとアクティビティを示します。


19 TXD0 I RGMII モード : RGMII TD0 ( Transmit Data 0) 入力

20 TXD1 I RGMII モード :RGMII TD1 ( Transmit Data1) 入力




24 GTX_CLK I RGMII モード : RGMII TXC ( Transmit Reference Clock ) 入力

表 2-1: 信号 (KSZ9031RNX) (続き )

ピン番号



KSZ9031RNX

DS

表

25 TX_EN I RGMII モード : RGMII TX_CTL ( Transmit Control ) 入力


27 RXD3/MODE3 I/O

RGMII モード : RGMII RD3 ( Receive Data 3) 出力設定モード : プルアップ / プルダウン値は電源投入 / リセット時に MODE3 としてラッチされます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

28 RXD2/MODE2 I/O


29 VSS GND デジタルグランド


31 RXD1/MODE1 I/O


32 RXD0/MODE0 I/O


33 RX_DV/CLK125_EN I/O

RGMII モード : RGMII RX_CTL ( Receive Control) 出力設定モード : 電源投入 / リセット時に CLK125_NDO 出力イネーブルとしてラッチされます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。


35 RX_CLK/PHYAD2 I/O

RGMII モード : RGMII RXC ( Receive Reference Clock) 出力設定モード : プルアップ / プルダウン値は電源投入 / リセット時に PHYAD[2]としてラッチされます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。

36 MDC Ipu マネジメントデータクロック入力このピンは MDIO ( ピン 37) 向けの入力参照クロックです。

37 MDIO Ipu/Oマネジメントデータ入出力このピンは MDC ( ピン 36) に同期します。このピンには DVDDH ( デジタルVDD_I/O) への外付けプルアップ抵抗 (1.0 kΩ ～ 4.7 kΩ) が必要です。

38 INT_N/ PME_N2 O

割り込み出力 : プログラマブル割り込み出力です。割り込み条件の設定と割り込みステータスの読み出しのためにレジスタ 1Bh を割り込み制御 / ステータスレジスタとして使います。レジスタ 1Fh/ ビット [14] により、割り込み出力をアクティブ LOW( 既定値 ) またはアクティブ HIGH に設定します。PME_N 出力 : プログラマブル PME_N 出力 ( ピンオプション 2) です。LOWの時、このピンは WOL イベントが発生した事を示します。このピンをアクティブ LOW の割り込みおよび PME 出力向けに使う場合、DVDDH ( デジタル VDD_I/O) への外付けプルアップ抵抗 (1.0 kΩ ～ 4.7 kΩ) が必要です。このピンは、どの動作モードでもオープンドレインにはなりません。



2-1: 信号 (KSZ9031RNX) (続き )

ピン番号


00002117B_JP - p. 10 2016 Microchip Technology Inc.

KSZ9031RNX

Note 2-1 P = 電源GND = グランドI = 入力O = 出力I/O = 双方向 ( 入出力 )Ipu = 内部プルアップを備える入力 ( 値は 6.0「電気的特性」参照 )Ipu/O = 電源投入 / リセット時は内部プルアップを備える入力 ( プルアップの値は 6.0「電気的特性」参照 )、それ以外の場合は出力ピン

41 CLK125_NDO/LED_MODE I/O

125 MHz クロック出力このピンは、MAC で使うための 125 MHz 参照クロック出力オプションを提供します。設定モード: プルアップ/プルダウン値は電源投入/リセット時にLED_MODEとしてラッチされます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。

42 RESET_N Ipuデバイスリセット ( アクティブ LOW)ハードウェアピンの設定は、RESET_N のディアサート ( 立ち上がりエッジ )で決定されます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

43 LDO_O O内蔵 1.2 V LDO コントローラ出力このピンは、デバイスのコア電圧 (1.2 V) を生成するために P チャンネルMOSFET の入力ゲートを駆動します。このピンを使わずにシステムから1.2 V を供給する場合、このピンはフロート状態にできます。

44 AVDDL_PLL P PLL 用 1.2 V アナログ VDD

45 XO O 25 MHz 水晶振動子フィードバック

オシレータまたは外部クロック源を使う場合、このピンは接続しません。

46 XI I 水晶振動子 / オシレータ / 外部クロック入力許容誤差 : 25 MHz ±50 ppm

47 NC —未接続このピンはどこにも接続していません。KSZ9021RN ギガビット PHY と互換のフットプリントを使う場合、AVDDH 電源に接続できます。

48 ISET I/O 送信出力レベルを設定します。このピンとグランドの間に 12.1 kΩ ( 精度 1%) の抵抗を接続します。

Paddle P_GND GND デバイス底面の露出パドルです。P_GND はグランドに接続します。

表 2-1: 信号 (KSZ9031RNX) (続き )

ピン番号



KSZ9031RNX
ピンストラップインは、電源投入またはリセット時にラッチされます。システムによっては、MAC 受信入力ピンが電源投入 / リセット時に駆動され、その結果 RGMII 信号で PHY ストラップインピンが不適正な設定へラッチされる可能性があります。この場合、外付けのプルアップまたはプルダウン抵抗を PHY ストラップインピンに追加する事で、PHY が適正なピンストラップインモードに設定されるようにします。
Note 2-2 I/O = 双方向

表 2-2: ストラップインオプション (KSZ9031RNX)

ピン番号ピン名タイプ

Note 2-2 概要

351517

PHYAD2PHYAD1PHYAD0

I/OI/OI/O

PHYアドレス (PHYAD[2:0])は電源投入 /リセット時にサンプリングおよびラッチされ、0 ～ 7 の値に設定可能です。各 PHY アドレスビットは以下のように設定されます。プルアップ = 1プルダウン = 0PHY アドレスビット [4:3] は常に「00」に設定されます。

27283132

MODE3MODE2MODE1MODE0

I/OI/OI/OI/O

MODE[3:0] ストラップインピンは電源投入 / リセット時にサンプリングおよびラッチされ、以下のように定義されます。

MODE[3:0] モード

0000 予約済み ( 使用不可 )0001 予約済み ( 使用不可 )0010 予約済み ( 使用不可 )0011 予約済み ( 使用不可 )0100 NAND ツリーモード

0101 予約済み ( 使用不可 )0110 予約済み ( 使用不可 )0111 デバイス電源遮断モード

1000 予約済み ( 使用不可 )1001 予約済み ( 使用不可 )1010 予約済み ( 使用不可 )1011 予約済み ( 使用不可 )

1100 RGMII モード - 1000BASE-T 全二重のみアドバタイズする

1101 RGMII モード - 1000BASE-T 全二重および半二重のみアドバタイズする

1110RGMII モード - 1000BASE-T 半二重を除く全てのモード ( 速度 10/100 の半 / 全二重と 1000 の全二重 )をアドバタイズする

1111 RGMII モード - 全てのモード ( 速度 10/100/1000 の半 / 全二重 ) をアドバタイズする

33 CLK125_EN I/O

CLK125_ENは電源投入 /リセット時にサンプリングおよびラッチされ、以下のように定義されます。プルアップ (1) = 125 MHz クロック出力を有効にするプルダウン (0) = 125 MHz クロック出力を無効にするピン 41 (CLK125_NDO) は、MAC で使われる 125 MHz 参照クロック出力オプションを提供します。

41 LED_MODE I/OLED_MODEは電源投入 /リセット時にサンプリングおよびラッチされ、以下のように定義されます。プルアップ (1) = シングル LED モードプルダウン (0) = Tri-Color デュアル LED モード


KSZ9031RNX

3.0 機能説明

KSZ9031RNX は、標準の CAT-5 シールドなしツイストペア (UTP) ケーブルで 3 通りの速度 (10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T) によるデータ送受信をサポートする完全一体型 Ethernet 物理層トランシーバソリューションです。

KSZ9031RNX は 4 つの差動ペアのための終端抵抗と、LDO コントローラ (1.2 V コアへ給電するための低コストMOSFET の駆動用 ) を内蔵するため、基板のコストを削減すると共に基板レイアウトを簡素化できます。

KSZ9031RNX は、Copper Media Interface での差動ペアの誤った配置と逆極性を自動的に検出して修正できます。また、1000BASE-T 動作の場合、IEEE 802.3 規格の仕様に従って、4 つの差動ペアの間の伝播遅延と再同期タイミングを修正できます。

KSZ9031RNX は、ギガビット Ethernet プロセッサ内の RGMII MAC に接続するための RGMII インターフェイスを提供し、データ転送速度 (10/100/1000 Mbps) を切り換えます。

図 3-1 に、KSZ9031RNX の概略ブロック図を示します。

図 3-1: KSZ9031RNX のブロック図

3.1 10BASE-T/100BASE-TX トランシーバ

3.1.1 100BASE-TX 送信

100BASE-TX 送信機能はパラレルからシリアルへの変換、4B/5B コーディング、スクランブル、NRZ から NRZI への変換、MLT-3 エンコード / 送信を実行します。

回路はパラレル - シリアル変換で始まります。これは MAC からの MII データを 125 MHz のシリアルビットストリームに変換します。次に、データおよび制御ストリームが 4B/5B コーディングに変換され、その後にスクランブラが続きます。シリアルに変換されたデータは NRZ から NRZI フォーマットへ変換された後に、MLT-3 電流出力で送信されます。出力電流は、外付けの 12.1 kΩ (1%) 抵抗によって 1:1 の変圧比向けに設定されます。

出力信号は 4 ns (typ.) の立ち上がり / 立ち下がり時間を有し、振幅バランスとオーバーシュートに関する ANSI TP-PMD 規格に適合します。波形整形した 10BASE-T 出力も 100BASE-TX トランスミッタに組み込まれています。

3.1.2 100BASE-TX 受信

100BASE-TX レシーバ機能は適応型イコライズ、DCリカバリ、MLT-3 から NRZI への変換、データ/ クロックリカバリ、NRZIからNRZ への変換、デスクランブル、4B/5B デコード、シリアルからパラレルへの変換を実行します。受信側は、ツイストペアケーブルの符号間干渉 (ISI) を補償するためのイコライザフィルタで始まります。振幅損失と位相歪みはケーブル長によって変化するため、イコライザは性能を適化するためにケーブルの特性を調整する必要があります。本回路の可変イコライザは、受信信号強度を既知のケーブル特性に対して比較する事で初期の推定を行い、適に自己調整します。この処理を継続的に実行する事で、温度等の環境条件の変化に対して自己調整します。

MEDIAINTERFACE

PMATX10/100/1000

PMARX1000

PMARX100

PMARX10

CLOCKRESET

PCS10

AUTO-NEGOTIATION

PCS100

PCS1000

INTERFACE

LEDDRIVERS

CONFIGURATIONS

RGMII


KSZ9031RNX
イコライザで処理された信号はDCリカバリおよびデータ変換ブロックを経由します。DCリカバリ回路は、Baseline Wanderの影響を補償する事でダイナミックレンジを向上させます。差動データ変換回路は、MLT-3 フォーマットをNRZIへ変換し戻します。スライスするしきい値も適応型です。
クロックリカバリ回路は、NRZI 信号のエッジから 125 MHz クロックを抽出します。この復元されたクロックを使って、NRZI 信号をNRZ フォーマットへ変換します。この信号はデスクランブラを経由して45/4B デコーダへ伝送されます。

後に、NRZ シリアルデータが RGMII フォーマットへ変換され、MAC への入力データとして提供されます。

3.1.3 スクランブラ / デスクランブラ (100BASE-TX のみ )スクランブラの目的は、信号のパワースペクトルを拡散させて電磁干渉 (EMI) とBaseline Wanderを低減させる事です。送信データは、11 ビット幅の線形帰還シフトレジスタ (LFSR) を使ってスクランブルします。スクランブラは2047 ビットの非反復配列を生成します。レシーバは、トランスミッタと同じ配列を使って受信データストリームをデスクランブルします。

3.1.4 10BASE-T 送信

10BASE-T 出力ドライバは 100BASE-TX ドライバに組み込まれており、同じパルストランスを使って 10BASE-T 送信を実行できます。ドライバは内部で波形整形を実行し、標準 10BASE-T モード向けに 2.5 V (typ.) ピークの振幅で信号を出力します ( エネルギ効率の高い 10BASE-Te モード向けには 1.75 V ピークの振幅で信号を出力します )。10BASE-T/10BASE-Te 信号の高調波成分は、全て「1」のマンチェスタエンコード信号で駆動した場合、基本周波数成分の -31 dB を下回ります。

3.1.5 10BASE-T 受信

受信側では、入力バッファとレベル検出スケルチ回路を使います。差動入力レシーバ回路と位相ロックループ (PLL)は、デコーディング機能を実行します。マンチェスタエンコーディングされたデータストリームは、クロック信号とNRZ データに分離されます。スケルチ回路は、300 mV 未満の低レベル信号または幅の短いパルスを取り除く事で、受信入力ノイズによるデコーダの誤トリガを防ぎます。入力がスケルチリミットを超えると、PLL は受信信号を追跡し、KSZ9031RNX はデータフレームをデコードします。レシーバクロックは、アイドル期間中 ( データフレームを受信してから次のデータフレームを受信するまでの間 ) に動作を維持します。

KSZ9031RNX はプリアンブルの 7 バイトを全て削除し、SFD( フレーム開始デリミタ ) で始まる受信フレームを MACへ提供します。

自動極性修正機能は、+/- を間違ったケーブル接続を修正するために、受信差動ペアを自動的にスワップします。

3.2 1000BASE-T トランシーバ

1000BASE-T トランシーバはミクストシグナル / デジタルシグナル処理 (DSP) アーキテクチャに基づき、アナログフロントエンド、デジタルチャンネルイコライザ、トレリスエンコーダ / デコーダ、エコーキャンセラ、クロストークキャンセラ、高精度クロックリカバリスキーム、高電力効率ラインドライバを備えます。

図 3-2 に、1000BASE-T トランシーバの 1 チャンネルの概略ブロック図を示します。この図は、4 つある差動ペアの1 つを示しています。


KSZ9031RNX
図 3-2: KSZ9031RNX 1000BASE-T のブロック図 - 1 チャンネル
3.2.1 アナログエコーキャンセル回路

1000BASE-T モードでは、アナログエコーキャンセル回路によって近端エコーを削減します。このアナログハイブリッド回路は ADC と適応型イコライザの負担を軽減します。

この回路は 10BASE-T/100BASE-TX モードでは無効です。

3.2.2 自動ゲイン制御 (AGC)1000BASE-T モードでは、自動ゲイン制御 (AGC) 回路が信号レベルを増幅するための初期ゲイン調整を行います。この前段コンディショニング回路を使う事で、受信信号の信号 / ノイズ比が向上します。

3.2.3 A/D コンバータ (ADC)1000BASE-T モードでは、アナログ / デジタルコンバータ (ADC) が受信信号をデジタル化します。ADC 性能は、トランシーバの総合性能にとって非常に重要です。

この回路は 10BASE-T/100BASE-TX モードでは無効です。

3.2.4 タイミングリカバリ回路

1000BASE-T モードでは、ミクストシグナルクロックリカバリ回路とデジタル位相ロックループの組み合わせにより、受信データからタイミング情報を復元して追跡します。受信信号の信号 / ノイズ比を大限に高めるため、デジタル位相ロックループの長期的ジッタは非常に低く抑えられています。

1000BASE-T スレーブ PHY は、受信データから復元した正確な受信クロック周波数を、1000BASE-T マスタ PHY へ返信する必要があります。そうしないと、長い伝送の後でマスタとスレーブが同期しなくなります。これは、エコーキャンセルと NEXT の除去を容易にする効果も提供します。

3.2.5 適応型イコライザ

1000BASE-T モードでは、適応型イコライザが以下の機能を提供します。 • 部分応答信号の検出

• NIXT およびエコーノイズの低減

• チャンネルイコライゼーション

インピーダンス不整合のためにアナログハイブリッド回路で除去されなかった残留エコーは信号クオリティを低下させます。KSZ9031RNX は、デジタルエコーキャンセラを使って、受信信号のエコー成分をさらに削減します。 1000BASE-T モードでは、データの送受信は 4 ペアのケーブル (4 チャンネル ) の全てで同時に発生します。このため、隣接したケーブルから高周波クロストークが発生します。KSZ9031RNX は各受信チャンネルで 3 つの NEXT キャンセラを使う事により、他の 3 チャンネルによって誘起されるクロストークを小限に抑えます。

CLOCKGENERATION

BASELINE WANDER

COMPENSATION

ECHO CANCELLER

TRANSMIT BLOCK

NEXT CancellerNEXT Canceller

NEXT CANCELLER

RX-ADC

AG

C + FFE SLICER

CLOCK AND PHASE RECOVERY

AUTO -NEGOTIATION

PMA STATEMACHINES

MIIREGISTERS

MIIMANAGEMENT

CONTROL

DFE

ANALOGHYBRID

PCS STATE MACHINES

PAIR SWAPAND

ALIGN UNIT DESCRAMBLER+

DECODER

SIDE-STREAM SCRAMBLER

ANDSYMBOL ENCODER

LED DRIVER

XTAL OTHERCHANNELS

TXSIGNAL

RXSIGNAL


KSZ9031RNX
10BASE-T/100BASE-TX モードの場合、適応型イコライザはシンボル間干渉の除去と受信データのチャンネル損失の復元だけを実行します。
3.2.6 トレリスエンコーダおよびデコーダ

1000BASE-T モードでは、8 ビットの送信データは 9 ビットシンボルへスクランブルされ、さらに 4D-PAM5 シンボルへエンコードされます。複数の KSZ9031RNX を同じボード上で使った場合の EMI を低減するため、初期スクランブラシードは固有の PHY アドレスによって決定されます。受信側では、アイドルストリームが初に検査されます。スクランブラシード、ペア間スキュー、ペアの順番、極性はロジックによって解決する必要があります。受信した4D-PAM5 データは、9 ビットシンボルへ変換され、8 ビットデータへデスクランブルされます。

3.3 Auto MDI/MDI-XAuto MDI/MDI-X 機能により、KSZ9031RNX とリンクパートナーとの接続にストレートケーブルとクロスケーブルのどちらを使うかべきか判断する必要がなくなります。この自動検出機能は、リンクパートナーから MDI/MDI-X ペアのマッピングを検出し、それに応じて KSZ9031RNX の MDI/MDI-X ペアを割り当てます。

表 3-1 に、MDI/MDI-X ピンマッピングに対応する KSZ9031RNX 10/100/1000 ピン設定の割り当てを示します。

Auto MDI/MDI-X 機能は既定値により有効です。これを無効にするには、レジスタ 1Ch/ ビット [6] に「1」を書き込みます。Auto MDI/MDI-X を無効にした場合、MDI および MDI-X モードはレジスタ 1Ch/ ビット [7] で設定します。

Auto MDI/MDI-X 機能をサポートするため、対称の送受信データパスを持つパルストランスを推奨します。

3.4 ペアスワップ、アラインメント、極性チェック

1000BASE-T モードでは、KSZ9031RNX は以下を行います。

• 不正なチャンネル順を検出し、A/B/C/D ペア (4 チャンネル ) のペア順を自動的に復元します。

• IEEE 802.3 規格に従い、チャンネルのペア間で 50±10 ns の伝播遅延差をサポートします。また、修正された 4 ペアのデータシンボルが同期するよう、データスキューを自動的に修正します。

差動信号の不正なペア極性は、全ての速度で自動的に修正されます。

3.5 波形整形、スルーレート制御、部分応答

通信システムでは、信号伝送エンコード手法を使ってノイズ整形機能を提供し、伝送チャンネルの歪みとエラーを小限に抑えます。

• 1000BASE-T の場合、特別な部分応答信号手法を使って、伝送パスに帯域制限機能を提供します。

• 100BASE-TX の場合、簡潔なスルーレート制御手法を使って、EMI を小限に抑えます。

• 10BASE-T の場合、プリエンファシスを使って、ケーブルを通過する信号のクオリティを向上させます。

3.6 PLL クロックシンクロナイザ

KSZ9031RNX はシステムのタイミング用に 125 MHz、25 MHz、10 MHz クロックを生成します。内部クロックは、外部の 25 MHz 水晶振動子または参照クロックから生成します。

表 3-1: MDI/MDI-Xピンマッピング

ピン(RJ-45 ペア )

MDI MDI-X

1000BASE-T 100BASE-T 10BASE-T 1000BASE-T 100BASE-T 10BASE-TTXRXP/M_A

(1, 2) A+/- TX+/- TX+/- B+/- RX+/- RX+/-

TXRXP/M_B(3, 6) B+/- RX+/- RX+/- A+/- TX+/- TX+/-

TXRXP/M_C(4, 5) C+/- 未使用未使用 D+/- 未使用未使用

TXRXP/M_D(7, 8) D+/- 未使用未使用 C+/- 未使用未使用


KSZ9031RNX
3.7 オートネゴシエーション
KSZ9031RNX はオートネゴシエーションプロトコル (IEEE 802.3 仕様書の Clause 28 で定義 ) に準拠しています。

オートネゴシエーションにより、UTP ( シールドなしツイストペア ) を介するリンクパートナー同士は、互いに共通する速の動作モードを選択できます。オートネゴシエーション中に、リンクパートナー同士は UTP リンクを介して互いに自分の能力をアドバタイズし合い、自分の能力とパートナーから受信した能力を比較します。そして、双方で共通する速の通信速度 (10/100/1000)と全二重 / 半二重の組み合わせを動作モードとして選択します。下の表に、動作モード ( 速度と全二重 / 半二重の組み合わせ ) を、速度 ( 優先度 ) の高い順番に示します。

• 優先順位 1: 1000BASE-T/ 全二重

• 優先順位 2:1000BASE-T/ 半二重

• 優先順位 3:100BASE-TX/ 全二重

• 優先順位 4:100BASE-TX/ 半二重

• 優先順位 5:10BASE-T/ 全二重

• 優先順位 6:10BASE-T/ 半二重

オートネゴシエーションが非サポートである場合、または KSZ9031RNX のリンクパートナーが 10BASE-T および100BASE-TX モードに対するオートネゴシエーションをバイパスするよう制限されている場合、KSZ9031RNX はレシーバでの入力信号を観察する事によって動作モードを設定します。これはパラレル検出と呼びます。これによりKSZ9031RNX は、オートネゴシエーションのアドバタイズプロトコルが存在しない場合に固定された信号プロトコルをリッスンする事によってリンクを確立できます。オートネゴシエーションのリンクアッププロセスを図 3-3 に示します。

図 3-3: オートネゴシエーションのフローチャート

1000BASE-T モードの場合、オートネゴシエーションはリンクを確立するために常に必要です。1000BASE-T のオートネゴシエーション中は、リンクパートナー同士の間で初にマスタ / スレーブ設定が解決された後に、互いに共通する速のモードでリンクが確立されます。

オートネゴシエーションは、電源投入またはハードウェアリセット後に、既定値により有効となります。その後、レジスタ 0h/ ビット [12] を使ってオートネゴシエーションを有効または無効にできます。オートネゴシエーションを無効にした場合、速度はレジスタ 0h/ ビット [6, 13] で設定し、全二重 / 半二重はレジスタ 0h/ ビット [8] で設定します。

リンク中に、通信速度が変更される場合、リンクはダウンし、オートネゴシエーションとパラレル検出が始まり、KSZ9031RNX とリンクパートナーの間で共通する通信速度でリンクが再確立するまで、リンクはダウンします。リンクが確立済みで実行時に速度が変更されない場合、レジスタ 0h/ ビット [9] によってオートネゴシエーションが再開されるか、ケーブルの切り離しと再接続によってリンクダウンからリンクアップへの遷移が発生しない限り、変更 ( 例えば全二重 / 半二重、ポーズ機能の変更 ) は効力を持ちません。

START AUTO-NEGOTIATION

FORCE LINK SETTING

LISTEN FOR 10BASE-T LINK PULSES

LISTEN FOR 100BASE-TXIDLES

ATTEMPT AUTO-NEGOTIATION

LINK MODE SET

BYPASS AUTO-NEGOTIATIONAND SET LINK MODE

LINK MODE SET?

PARALLELOPERATIONNO

YES

YES

NO

JOIN FLOW


KSZ9031RNX
オートネゴシエーションの完了後に、リンクステータス ( レジスタ 1h/ ビット [2]) とリンクパートナーの能力 ( レジスタ 5h/6h/8h/Ah) が更新されます。
オートネゴシエーションの有限ステートマシンは、オートネゴシエーション処理を管理するためにインターバルタイマを使います。通常動作条件でのこれらのタイマの期間を表 3-2 にまとめて示します。

3.8 10/100 Mbps のみの速度制限

一部のアプリケーションでは、リンク速度を 10/100 Mbps のみに制限する必要があります。電源投入 / リセット後に、KSZ9031RNX のオートネゴシエーションとリンクアップを 10/100 Mbps のみに制限する事ができます。これには、以下のレジスタ設定を書き込む必要があります。 1. レジスタ 0h/ ビット [6] を「0」に設定する事で、1000 Mbps を除外します。

2. レジスタ 9h/ ビット [9:8] を「00」に設定する事で、オートネゴシエーションの 1000 Mbps 全二重 / 半二重向けアドバタイズを除外します。

3. レジスタ 0h/ ビット [9] に「1」を書き込む事で、オートネゴシエーションを再開します ( このビットは自己クリアビットです )。

オートネゴシエーションと 10BASE-T/100BASE-TX は差動ペア A ( ピン 2/3) および B ( ピン 5/6) だけを使います。差動ペア C ( ピン 7/8) および D ( ピン 10/11) には何も接続しなくて構いません。

3.9 RGMII インターフェイス

RGMII (Reduced Gigabit Media Independent Interface) は、RGMII バージョン 2.0 仕様に従い、内部データ - クロックの遅延機能をサポートします。これは、外部による遅延設定オプションを備え、TX および RX タイミングを調整します。 RGMII は、RGMII PHY と MAC の間の共通インターフェイスを提供します。RGMII の主な特長は以下の通りです。

• ピン数を IEEE GMII (IEEE Gigabit Media Independent Interface) の 24 ピンから 12 ピンへ削減します。

• 全ての速度 (10 Mbps、100 Mbps、1000 Mbps) を全二重と半二重の両方でサポートします。

• データの送信と受信は独立しています ( それぞれ異なる信号グループに属します )。• 送信データと受信データのそれぞれは 4 ビット幅 (1 ニブル ) です。

RGMII 動作では、RGMII ピンは以下のように機能します。

• MACは送信参照クロックTXC (125 MHz: 1000 Mbps用、25 MHz: 100 Mbps用、2.5 MHz: 10 Mbps用 )を供給します。

• PHY は受信参照クロック RXC (125 MHz: 1000 Mbps 用、25 MHz: 100 Mbps 用、2.5 MHz: 10 Mbps 用 ) を復元して供給します。

• 1000BASE-T の場合、送信データ (TXD[3:0]) は TXC の両方のエッジで出力され、受信データ (RXD[3:0]) は復元された 125 MHz クロック (RXC) の両方のエッジに同期して出力されます。

• 10BASE-T/100BASE-TX の場合、MAC は PHY と MAC が同速で動作するまで TX_CTL を LOW に保持します。速度の遷移中は、MAC に対するクロックグリッチを防ぐため、受信クロックは正または負どちらかのパルスで伸張されます。

表 3-2: オートネゴシエーションタイマ

Auto-Negotiation Interval Timers Time DurationTransmit Burst Interval 16 msTransmit Pulse Interval 68 μsFLP Detect Minimum Time 17.2 μsFLP Detect Maximum Time 185 μsReceive Minimum Burst Interval 6.8 msReceive Maximum Burst Interval 112 msData Detect Minimum Interval 35.4 μsData Detect Maximum Interval 95 μsNLP Test Minimum Interval 4.5 msNLP Test Maximum Interval 30 msLink Loss Time 52 msBreak Link Time 1480 msParallel Detection Wait Time 830 msLink Enable Wait Time 1000 ms


KSZ9031RNX
• TX_ER および RX_ER は、それぞれ TX_EN および RX_DV と組み合わされて TX_CTL および RX_CTL を形成しま
す。これら 2 つの RGMII 制御信号は、クロックの立ち下がりエッジで有効です。

MODE[3:0] ストラップインピンが RGMII モード機能オプションのいずれかに設定されている場合、電源投入またはリセット後に KSZ9031RNX は RGMII モードに設定されます。ストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

KSZ9031RNX は、CLK125_NDO ピンで 125 MHz 参照クロックを出力するためのオプションを備えています。このクロックは、125 MHz 水晶振動子またはオシレータを必要とする RGMII MAC 向けに、より低コストの参照クロックオプションを提供します。CLK125_EN ストラップインピンが HIGH の場合、125 MHz クロック出力は電源投入またはリセット後に有効になります。

3.9.1 RGMII 信号の定義

表 3-3 に RGMII 信号の定義を記載します。詳細は RGMII バージョン 2.0 仕様書を参照してください。

3.9.2 RGMII 信号図

KSZ9031RNX RGMII と MAC の間のピン接続を図 3-4 に示します。

図 3-4: KSZ9031RNX RGMII インターフェイス

表 3-3: RGMII信号の定義

RGMII Signal Name (per spec)

RGMII Signal Name (per

KSZ9031RNX)

Pin Type (with respect to PHY)

Pin Type (with respect to MAC) Description

TXC GTX_CLK Input Output Transmit Reference Clock (125MHz for 1000Mbps, 25MHz for 100Mbps, 2.5MHz for 10Mbps)

TX_CTL TX_EN Input Output Transmit ControlTXD[3:0] TXD[3:0] Input Output Transmit Data[3:0]

RXC RX_CLK Output Input Receive Reference Clock(125 MHz for 1000 Mbps, 25 MHz for 100 Mbps, 2.5 MHz for 10 Mbps)

RX_CTL RX_DV Output Input Receive ControlRXD[3:0] RXD[3:0] Output Input Receive Data[3:0]

KSZ9031RNX

GTX _CLK

TX _EN

TXD[3:0]

RX_CLK

RX _DV

RXD[3:0]

GMIIETHERNET MAC

TXC

TX _CTL

TXD[3:0]

RXC

RX _CTL

RXD[3:0]

R


KSZ9031RNX
3.9.3 RGMII Pad Skew レジスタ
Pad Skew レジスタは全ての RGMII ピン ( クロック、制御信号、データビット ) 向けに利用でき、各 RGMII ピンのタイミング関係を調整または修正するための設定オプションを提供します。RGMII はソース同期バスインターフェイスであるため、タイミング関係は RGMII ピンの各タイミンググループ内でのみ維持する必要があります。

• RGMII 送信タイミンググループピン : GTX_CLK、TX_EN、TXD[3:0]• RGMII 受信タイミンググループピン : RX_CLK、RX_DV、RXD[3:0]表 3-4 に、Pad Skew の設定用に提供される MMD アドレス 2h に配置された 4 つのレジスタの詳細を示します。

RGMII制御信号とデータビットのスキュー設定値は4ビットですが、RGMIIクロックのスキュー設定値は5ビットです。

各レジスタの 1 ビットあたりの変化幅は約 0.06 ns です。すなわち、値を 1 ビット小さくすると遅延は約 0.06 ns 減少し、1 ビット大きくすると遅延は約 0.06 ns 増加します。

表 3-5 と表 3-6 に、各 Pad Skew 設定値に対応する概算の絶対遅延時間を示します。

表 3-4: RGMII Pad Skew レジスタ

アドレス名称概要モード既定値

MMD アドレス 2h、レジスタ 4h - RGMII 制御信号 Pad Skew2.4.15:8 Reserved 予約済み RW 0000_0000

2.4.7:4 RX_DV Pad Skew

RGMII RX_CTL 出力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0111

2.4.3:0 TX_EN Pad Skew

RGMII TX_CTL 入力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0111

MMD アドレス 2h、レジスタ 5h - RGMII RX データ Pad Skew

2.5.15:12 RXD3 Pad Skew

RGMII RXD3 出力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0111



RW 0111



RW 0111



RW 0111

MMD アドレス 2h、レジスタ 6h - RGMII TX データ Pad Skew

2.6.15:12 TXD3 Pad Skew

RGMII TXD3 入力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0111



RW 0111



RW 0111



RW 0111

MMD アドレス 2h、レジスタ 8h - RGMII クロック Pad Skew2.8.15:10 予約済み RW 0000_00

2.8.9:5 GTX_CLK Pad Skew

RGMII GTX_CLK 入力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 01_111

2.8.4:0 RX_CLK Pad Skew

RGMII RX_CLK 出力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0_1111

表 3-5: 5 ビットの Pad Skew 設定値に対応する絶対遅延時間

Pad Skew 値遅延 (ns)0_0000 -0.900_0001 -0.84

Reserved


KSZ9031RNX

0_0010 -0.780_0011 -0.720_0100 -0.660_0101 -0.600_0110 -0.540_0111 -0.480_1000 -0.420_1001 -0.360_1010 -0.300_1011 -0.240_1100 -0.180_1101 -0.120_1110 -0.060_1111 遅延調整なし ( 既定値 )1_0000 +0.061_0001 +0.121_0010 +0.181_0011 +0.241_0100 +0.301_0101 +0.361_0110 +0.421_0111 +0.481_1000 +0.541_1001 +0.601_1010 +0.661_1011 +0.721_1100 +0.781_1101 +0.841_1110 +0.901_1111 +0.96

表 3-6: 4 ビットの Pad Skew 設定値に対応する絶対遅延時間

Pad Skew 値遅延 (ns)0000 -0.420001 -0.360010 -0.300011 -0.240100 -0.180101 -0.120110 -0.060111 遅延調整なし ( 既定値 )1000 +0.061001 +0.121010 +0.181011 +0.24

表 3-5: 5 ビットの Pad Skew 設定値に対応する絶対遅延時間 ( 続き )Pad Skew 値遅延 (ns)


KSZ9031RNX

RGMII のタイミング関係を計算する場合、データパス全体に沿って遅延を合計する事で総遅延を求め、その値を使って各タイミンググループ内の RGMII ピン間で比較する必要があります。送信データパスの総遅延には MAC 出力遅延、MAC から PHY へのプリント基板トレース遅延、PHY (KSZ9031RNX) 入力遅延、スキュー設定 ( 設定した場合 )が含まれます。受信データパスの総遅延には PHY (KSZ9031RNX) 出力遅延、PHY から MAC へのプリント基板トレース遅延、MAC 入力遅延、スキュー設定 ( 設定した場合 ) が含まれます。

電源投入またはリセット後の既定値の KSZ9031RNX RGMII タイミングは、PHY デバイス内部遅延に関する RGMIIバージョン 2.0 仕様内のタイミング要件に適合します。送信パス (MAC から KSZ9031RNX へのパス ) に関しては、KSZ9031RNX は GTX_CLK、TX_EN、TXD[3:0] 入力ピンでローカルに遅延を追加せず、GTX_CLK 遅延は MAC の内部で提供される事を期待します。MAC が GTX_CLK に遅延を全く提供しないか十分に提供しない場合のために、KSZ9031RNX は大 1.38 ns の内部遅延を提供可能な PadSkew レジスタを備えています。

受信パス (KSZ9031RNX から MAC へのパス ) に関しては、KSZ9031RNX は RX_DV および RXD[3:0] 出力ピンを基準として 1.2 ns (typ.) の遅延を RX_CLK 出力ピンに追加します。 KSZ9031RNX は、RX_CLK 内部遅延を必要に応じて既定値 (1.2 ns) から大で 2.58 ns まで調整可能な Pad Skew レジスタを備えています。

上記の既定値 RGMII タイミングは以下を意味します。

• RX_CLK クロックスキューは KSZ9031RNX の既定値レジスタ設定によって設定される。

• GTX_CLK クロックスキューは MAC により提供される。

• GTX_CLK および RX_CLK クロック向けのプリント基板による遅延は要求されない。

以下の例に、RGMII GTX_CLK および RX_CLK スキューを設定するための MMD アドレス 2h/ レジスタ 8h への読み書き方法を示します。MMD レジスタへは、ダイレクトポータルレジスタ Dh および Eh を介してアクセスします。設定の詳細は MMD レジスタを参照してください。

• MMD アドレス 2h/ レジスタ 8h の値を読み戻します。 - レジスタ 0xD に 0x0002 を書き込む //MMD デバイスアドレス 2h を選択する

- レジスタ 0xE に 0x0008 を書き込む // MMD デバイスアドレス 2 のレジスタ 8h を選択する

- レジスタ 0xD に 0x4002 を書き込む // MMD デバイスアドレス 2h/ レジスタ 8h 向けのレジスタデータを選択する

- レジスタ 0xE を読み出す // MMD デバイスアドレス 2h/ レジスタ 8h の値を読み出す

• 値 0x03FF (GTX_CLK および RX_CLK Pad Skew をそれらの大値まで遅延させる値 ) を MMD アドレス 2h/ レジスタ 8h に書き込みます。

- レジスタ 0xD に 0x0002 を書き込む //MMD デバイスアドレス 2h を選択する

- レジスタ 0xE に 0x0008 を書き込む // MMD デバイスアドレス 2 のレジスタ 8h を選択する

- レジスタ 0xD に 0x4002 を書き込む // MMD デバイスアドレス 2h/ レジスタ 8h 向けのレジスタデータを選択する

- レジスタ 0xE に 0x03FF を書き込む // MMD デバイスアドレス 2h/ レジスタ 8h に値 0x03FF を書き込む

3.9.4 RGMII In-Band StatusRX_DV がディアサートされている時、KSZ9031RNX はフレーム間ギャップ中に In-Band Status を MAC へ提供します。RGMII In-Band Status は電源投入後常に有効です。

In-Band Status は、RXD[3:0] データピンを使って MAC へ伝送されます。その内容を表 3-7 に示します。

1100 +0.301101 +0.361110 +0.421111 +0.48

表 3-6: 4 ビットの Pad Skew 設定値に対応する絶対遅延時間 ( 続き )Pad Skew 値遅延 (ns)


KSZ9031RNX

3.10 MIIM (MII Management) インターフェイス

KSZ9031RNX は IEEE 802.3 MIIM インターフェイス (MDIO (Management Data Input/Output) インターフェイスとも呼ぶ ) をサポートします。このインターフェイスは、上位層デバイスによる KSZ9031RNX のステートの監視と制御を可能にします。MIIM 対応の外部デバイスは、PHY ステータスの読み出しまたは PHY の設定 ( もしくはその両方 )を行うために使います。MIIM インターフェイスの詳細は、IEEE 802.3 仕様書の Clause 22.2.4 に記載されています。

MIIM インターフェイスは以下により構成されます。

• クロックライン (MDC) とデータライン (MDIO) を組み込む物理接続

• 物理接続の全体にわたって機能する専用プロトコルこれにより、外部コントローラは 1 つまたは複数の KSZ9031RNX デバイスと通信できます。各 KSZ9031RNX デバイスには、PHYAD[2:0] ストラップピンによって一意の PHY アドレス (0h ～ 7h) が割り当てられます。

• IEEE 定義レジスタとベンダー固有レジスタに対する直接アクセスと、MMD アドレスおよびレジスタに対する間接アクセスのための、32 レジスタアドレス空間 ( レジスタマップ参照 )。

PHY アドレス 0h は、一意の PHY アドレスとしてのみサポートされ、ブロードキャスト PHY アドレスとしてはサポートされません ( ブロードキャスト PHY アドレスがサポートされる場合、1 つの書き込みコマンドで 2 つ以上のPHY デバイスの同じ PHY レジスタを同時に設定できます ( 例 : PHY アドレス 0h を使ってレジスタ 0h を値 0x1940に設定する事で、ビット [11] を値「1」に設定してソフトウェアパワーダウンを有効にする ))。その代わりに、個別の書き込みコマンドを使って各 PHY デバイスを設定します。

表 3-8 に、 KSZ9031RNX の MIIM フレームフォーマットを示します。

3.11 割り込み (INT_N)INT_N ピンはオプションの割り込み信号です。これは、KSZ9031RNX PHY レジスタのステータスが更新されたという事を外部コントローラに知らせるために使います。レジスタ 1Bh のビット [15:8] は、INT_N 信号をアサートする条件を有効または無効にするための割り込み制御ビットです。レジスタ 1Bh のビット [7:0] は、発生した割り込み条件を示すための割り込みステータスビットです。割り込みステータスビットは、レジスタ 1Bh の読み出し後にクリアされます。

レジスタ 1Fh のビット [14] は、割り込みレベルをアクティブ HIGH またはアクティブ LOW に設定します。既定値はアクティブ LOW です。

MIIM バスオプションは、KSZ9031RNX の制御およびステータスレジスタへの完全なアクセスを MAC プロセッサに提供します。また、割り込みピンにより、ステータスの変化を検出するためにプロセッサが PHY をポーリングする必要はなくなります。

3.12 LED モード

KSZ9031RNX は 2 つのプログラマブル LED 出力ピン (LED2 と LED1) を備えており、これらは 2 種類の LED モード向けに設定できます。LED モードは LED_MODE ストラップイン ( ピン 41) で設定します。このピンは電源投入 / リセット時にラッチされます。その定義は以下の通りです。

• プルアップ : シングル LED モード

• プルダウン : Tri-Color デュアル LED モード

各 LED 出力ピンは、直列抵抗 ( 通常は 220 ～ 470 Ω) を使って LED を直接駆動できます。

表 3-7: RGMII IN-BAND STATUSRX_DV RXD3 RXD[2:1] RXD00 (RX_DVがLOWの場合にのみ有効 )

全二重 / 半二重ステータス0 = 半二重1 = 全二重

RX_CLK クロック速度00 = 2.5 MHz (10 Mbps)01 = 25 MHz (100 Mbps)10 = 125 MHz (1000 Mbps)11 = 予約済み

リンクステータス0 = リンクダウン1 = リンクアップ

表 3-8: KSZ9031RNXの MIIMフレームフォーマット

プリアンブルフレーム

開始

読み書き

OP コード

PHYアドレス

ビット [4:0]

レジスタ

アドレス

ビット [4:0]TA データビット [15:0] アイ

ドル

読み出し 32 1’s 01 10 00AAA RRRRR Z0 DDDDDDDD_DDDDDDDD Z

書き込み 32 1’s 01 01 00AAA RRRRR 10 DDDDDDDD_DDDDDDDD Z


KSZ9031RNX
3.12.1 シングル LED モード
シングル LED モードでは、LED2 ピンはリンクステータスを示し、LED1 ピンはアクティビティステータスを示します ( 表 3-9 参照 )。

3.12.2 Tri-Color デュアル LED モード

Tri-Color デュアル LED モードでは、リンク / アクティビティステータスは 1000BASE-T の場合に LED2 ピンによって示され、100BASE-TX の場合に LED1 ピンによって示されます。10BASE-T の場合、LED1 ピンと LED2 ピンが同時に ON/OFF する事で示されます ( 表 3-10 参照 )。

表 3-9: シングル LEDモードのピン定義

LED ピンピンの状態 LED の定義リンク / アクティビティ

LED2H OFF リンク OFFL ON リンク ON ( 任意の速度 )

LED1H OFF アクティビティなし

トグル点滅アクティビティあり

(RX、TX)

表 3-10: TRI-COLORデュアル LEDモードのピン定義

LED ピン ( 状態 ) LED ピン ( 定義 )リンク / アクティビティ

LED2 LED1 LED2 LED1H H OFF OFF リンク OFFL H ON OFF 1000リンク/ アクティビティなし

トグル H 点滅 OFF 1000リンク/ アクティビティあり (RX、TX)H L OFF ON 100リンク / アクティビティなし

H トグル OFF 点滅 100リンク / アクティビティあり (RX、TX)L L ON ON 10リンク / アクティビティなし

トグルトグル点滅点滅 10リンク / アクティビティあり(RX、TX)


KSZ9031RNX
3.13 ループバックモード
KSZ9031RNX は、アナログおよび / またはデジタルデータパスを確認するために以下のループバック動作をサポートします。

• ローカル ( デジタル ) ループバック

• リモート ( アナログ ) ループバック

3.13.1 ローカル ( デジタル ) ループバック

このループバックモードは全二重の全ての速度 (10/100/1000 Mbps) でサポートされ、KSZ9031RNX と外部 MAC の間の RGMII 送受信データパスをチェックします。

ループバックデータパスを図 3-5 に示します。

1. RGMII MAC はフレームを KSZ9031RNX へ送信します。

2. フレームは KSZ9031RNX の内部で折り返されます。

3. KSZ9031RNX はフレームを RGMII MAC へ返信します。

図 3-5: ローカル ( デジタル ) ループバック

ローカルループバックモード向けの設定手順とレジスタ設定は以下の通りです。

1000 Mbps ループバックの場合 : 1. レジスタ 0h の以下のビットを設定します。

- ビット [14] = 1 // ローカルループバックモードを有効にする

- ビット [6, 13] = 10 // 1000 Mbps を選択する - ビット [12] = 0 // オートネゴシエーションを無効にする - ビット [8] = 1 // 全二重モードを選択する

2. レジスタ 9h の以下のビットを設定します。 - ビット [12] = 1 // マスタ / スレーブ手動設定を有効にする

- ビット [11] = 0 // スレーブ設定を選択する ( ループバックモード向けに必要 )10/100 Mbps ループバックの場合 : 1. レジスタ 0h の以下のビットを設定します。

- ビット [14] = 1 // ローカルループバックモードを有効にする

- ビット [6, 13] = 00 / 01 // 10 Mbps/100 Mbps を選択する

- ビット [12] = 0 // オートネゴシエーションを無効にする - ビット [8] = 1 // 全二重モードを選択する

3.13.2 リモート ( アナログ ) ループバック

このループバックモードは 1000BASE-T 全二重モード向けにのみサポートされ、KSZ9031RNX とそのリンクパートナーの間のライン ( 差動ペア、トランス、RJ-45 コネクタ、Ethernet ケーブル ) 送受信データパスをチェックします。

ループバックデータパスを図 3-6 に示します。

1. ギガビット PHY リンクパートナーはフレームを KSZ9031RNX へ送信します。

2. フレームは KSZ9031RNX の内部でラップアラウンドします。

3. KSZ9031RNX はフレームをギガビット PHY リンクパートナーへ返信します。

PCS

(DIGITAL)

AFE

(ANALOG)

KSZ9031RNX

RGMII RGMIIMAC


KSZ9031RNX
図 3-6: リモート ( アナログ ) ループバック
リモートループバックモード向けの設定手順とレジスタ設定は以下の通りです。

1. レジスタ 0h の以下のビットを設定します。 - ビット [6, 13] = 10 // 1000 Mbps を選択する - ビット [12] = 0 // オートネゴシエーションを無効にする - ビット [8] = 1 // 全二重モードを選択する

もしくは、オートネゴシエーションを使って、リンクパートナーと 1000BASE-T 全二重モードでリンクアップします。

2. レジスタ 11h の以下のビットを設定します。 - ビット [8] = 1 // リモートループバックモードを有効にする

3.14 LinkMD® ケーブル診断

LinkMD 機能は、Time Domain Reflectometry (TDR) を使って、ケーブルの一般的な問題 ( 断線、短絡、インピーダンス不整合等 ) を解析します。

LinkMD は、選択した差動ペアへ向けて振幅と期間が既知のパルスを送信し、反射信号の極性と形状を解析する事で、異常のタイプを特定します ( 正極性 / 非反転振幅反射の場合は断線、負極性 / 反転振幅反射の場合は短絡 )。反射信号が戻るまでの時間は、異常箇所までの大まかな距離を示します。LinkMD 機能はこの TDR 情報を処理し、ケーブルの距離に換算可能な数値として出力します。

LinkMD は、レジスタ 12h (LinkMD ケーブル診断レジスタ ) とレジスタ 1Ch (Auto MDI/MDI-X レジスタ ) にアクセスする事により、開始します。レジスタ 1Ch は、LinkMD テストの実行前に Auto MDI/MDI-X 機能を無効にするために必要です。加えて、LinkMD テストの前後でソフトウェアリセット ( レジスタ 0h/ ビット [15] = 1) を実行する必要があります。リセットは、テストの前後で KSZ9031RNX を確実に通常の動作ステートにするために役立ちます。

3.15 NAND ツリーのサポート

KSZ9031RNX は、デバイス I/O と基板の間の異常検出用にパラメトリック NAND ツリーをサポートします。NANDツリーモードは、MODE[3:0] ストラップインピンを「0100」に設定する事により、電源投入 / リセット時に有効になります。表 3-11 に、NAND ツリーピンの定義を示します。

表 3-11: KSZ9031RNXの NANDツリーテストピンの定義

ピン概要

LED2 入力

LED1/PME_N1 入力

TXD0 入力

TXD1 入力

TXD2 入力

TXD3 入力

RJ-45

RJ-45

CAT-5(UTP)

KSZ9031RNX

1000BASE-TLINK PARTNER

AFE(ANALOG)

PCS(DIGITAL)

RGMII


KSZ9031RNX

3.16 電源管理

KSZ9031RNX は、エネルギ消費量を削減するための各種電源管理モードを備えています。以下では、それらの各モードについて説明します。

3.16.1 Energy Detect パワーダウンモード

Energy Detect パワーダウン (EDPD) モードは、ケーブル未接続時のトランシーバの消費電力をさらに削減するために使います。このモードは、MMD アドレス 1Ch/ レジスタ 23h/ ビット [0] に 1 を書き込む事によって有効になり、オートネゴシエーションモードが有効かつケーブルが未接続 ( リンクなし ) の時に機能します。

EDPD モードでは、KSZ9031RNX はトランスミッタおよび Energy Detect 回路を除く全てのトランシーバブロックをシャットダウンします。リンクパートナーの存在をチェックするためのリンクパルスの送信間隔を長くする事で、消費電力をさらに削減できます。KSZ9031RNX とそのリンクパートナーが同じ低消費電力状態で動作し Auto MDI/MDI-X が無効である場合、互いにケーブルで接続された時に両方が復帰できるようにするため、リンクパルスを周期的に送信する必要があります。既定値により、EDPD モードは電源投入後に無効です。

3.16.2 ソフトウェアパワーダウンモード

このモードは、KSZ9031RNX デバイスが電源投入後に使われていない時に、KSZ9031RNX デバイスの電源を遮断するために使います。ソフトウェアパワーダウン (SPD) モードは、レジスタ 0h/ ビット [11] に 1 を書き込むと有効になります。SPD ステート中は、KSZ9031RNX は MIIM インターフェイスを除く全ての内部機能を無効にします。レジスタ 0h/ ビット [11] に 0 を書き込むと、KSZ9031RNX は PSD ステートを終了します。

3.16.3 デバイスパワーダウンモード

このモードを使うと、非動作時の KSZ9031RNX をも消費電力の低い状態にできます。デバイスパワーダウン (CPD)モードは、MODE[3:0] ストラップインピンを「0111」に設定する事で、電源投入 / リセット後に有効になります。MODE[3:0] ストラップインピンを CPD 以外の動作モードに設定してハードウェアリセットを RESET_N ピン ( ピン42) に適用すると、KSZ9031RNX は CPD モードを終了します。

3.17 Energy Efficient EthernetKSZ9031RNX は Energy Efficient Ethernet (EEE) を実装しています。アナログ側は 4 つの差動ペアによるライン信号伝送に関する IEEE 規格 802.3az に従い、デジタル側は RGMII に関する協力ギガビット Ethernet デバイスベンダーのMSA (Multi-Source Agreement: メーカー間製造契約 ) に従います。MSA は、GMII (100 Mbps) と MII (100 Mbps) に関する IEEE 規格の EEE 実装に基づきます。この仕様は、EEE に関連する特別な信号伝送をサポートするホスト側のEEE 準拠 MAC とライン側の EEE 準拠リンクパートナーに関して定義されています。EEE は、トラフィックアクティビティのない時に、リンクアップステータスを維持しながら、可能な限り頻繁に Ethernet ケーブル上の AC 信号を概ね 0 V ピークツーピークに保つ事で、消費電力を抑えます。これは低消費電力アイドル (LPI) モード ( またはステータス ) と呼びます。 LPI モード中、Ethernet ケーブルの物理的なリンクは、トラフィックを受信すると自動的に応答して即座に通常の PHY動作を再開します ( トラフィックのブロックまたはパケットの損失は発生しません )。これにより、LPI モードは終了し、通常の 100/1000 Mbps 動作モードへ戻ります。復帰時間は、1000BASE-T の場合に 16 μs 未満、100BASE-TX の場合に30 μs 未満です。LPI ステートは送信パスと受信パスで別々に制御され、以下に対してアクティブ ( 有効 ) になる事ができます。

• 送信ケーブルパスのみ

• 受信ケーブルパスのみ • 送受信両方のケーブルパス

GTX_CLK 入力

TX_EN 入力

RX_DV 入力

RX_CLK 入力

INT_/PME_N2 入力

MDC 入力

MDIO 入力

CLK125_NDO 出力

表 3-11: KSZ9031RNXの NANDツリーテストピンの定義 (続き )ピン概要


KSZ9031RNX
既定値設定により、KSZ9031RNX の EEE 機能は電源投入時に無効です。EEE 機能は、MMD アドレス 7h/ レジスタ3Chで以下のEEEアドバタイズメントビットをセットした後にオートネゴシエーションを再開する (レジスタ0h/ビット [9]に「1」を書き込む ) 事によって有効になります。 • Bit [2] = 1 // 1000 Mbps EEE モードを有効にする
• Bit [1] = 1 // 100 Mbps EEE モードを有効にする

標準 ( 非 EEE) 10BASE-T モードの場合、AC 信号を送信しない長期間のノーマルリンクパルス (NLP) を使って、トラフィックアクティビティがない時のアイドル期間中にリンクを維持します。さらに節電するため、KSZ9031RNXは 10BASE-Te モードを有効にするためのオプションを提供します。10BASE-Te モードは、送信信号の振幅を 2.5 Vから 1.75 V へ低減する事によって消費電力をさらに削減します。10BASE-Te モードを有効にするには、MMD アドレス 1Ch/ レジスタ 4h/ ビット [10] に「1」を書き込みます。 LPI モード中は、リフレッシュ送信を使ってリンクを維持します ( 節電動作は静止期間中に発生します )。約 20 ～ 22 ms周期で 200 ～ 220 μs のリフレッシュ送信をリンクパートナーへ送信します。リフレッシュ送信と静止期間を図 3-7 に示します。

図 3-7: LPI モード ( リフレッシュ送信と静止期間 )

3.17.1 送信方向制御 (MAC から PHY へ )MAC から PHY への RGMII 1000 Mbps 送信は、GTX_CLK クロックの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方を使います。KSZ9031RNX は、TX_EN ピンを RGMII 送信制御信号 (TX_CTL) として使い、立ち上がりエッジに同期して TX_EN 信号を入力し、立ち下がりエッジに同期して TX_ER 信号を入力します。また、TXD[3:0] ピンを使って立ち上がりエッジに同期して TX データの下位ニブルビット [3:0] を入力し、立ち下がりエッジに同期して TX データの上位ニブルビット [7:4] を入力します。

KSZ9031RNX は、接続先の EEE 準拠 MAC が TX_EN 信号をディアサート (TX_CTL ピンが立ち上がりエッジで LOWを出力 ) した時に送信方向の LPIモードに移行し、TX_ER信号をアサート (立ち下がりエッジで TX_CTLピンが HIGHを出力 ) して、TX データビット [7:0] を 0000_0001 に設定します (TXD[3:0] ピンは立ち上がりエッジで 0001 を出力し、立ち下がりエッジで 0000 を出力します )。MAC がこれらの信号の状態を維持している間、KSZ9031RNX は1000Mbps 送信 LPI ステートのままです。MAC が TX_EN、TX_ER、TX データ信号のいずれかを、それらの LPI ステート値から変更した時点で、KSZ9031RNX は LPI 送信ステートを終了します。

さらに節電するため、MAC は、LPI ステート向け RGMII 信号が 10 GTX_CLK クロックサイクル以上の間アサートされた後に、GTX_CLK クロックを停止できます。

図 3-8 に、1000 Mbps モードでの RGMII 送信における LPI 遷移を示します。

図 3-8: LPI 遷移 - RGMII (1000 Mbps) 送信

ACTIVE

DAT

A/

IDLE

SLE

EP

RE

FRE

SH

QUIET QUIET QUIETRE

FRE

SH

WA

KE

IDLE

DAT

A/

IDLE

LOW-POWER ACTIVE

TS TQ TR TW_PHY

TW_SYSTEM

GTX_CLK

TX_EN

TX_EN SIGNALTX_ER SIGNAL

10 CLOCKS MINIMUM(80ns)

TXD[3:0] 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 1 0

...

...

... 0xXX

ENTERLOW POWERIDLE MODE

EXITLOW POWERIDLE MODE

...

...

... DATA0x00

WAKE TIME

...

...

...


KSZ9031RNX
MAC から PHY への RGMII 100 Mbps 送信は、GTX_CLK クロックの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方を使います。KSZ9031RNX は、TX_EN ピンを RGMII 送信制御信号 (TX_CTL) として使い、立ち上がりエッジに同期して TX_EN 信号を入力し、立ち下がりエッジに同期して TX_ER 信号を入力します。また、立ち上がりエッジに同期して TX データビット [3:0] を入力するために、TXD[3:0] ピンも使います。
KSZ9031RNX は、接続先の EEE 準拠 MAC が TX_EN 信号をディアサート (TX_CTL ピンが立ち上がりエッジで LOWを出力 ) した時に送信方向の LPIモードに移行し、TX_ER信号をアサート (立ち下がりエッジで TX_CTLピンが HIGHを出力 ) して、TX データビット [3:0] を 0001 に設定します (TXD[3:0] ピンは 0001 を出力しします )。MAC がこれらの信号の状態を維持している間、KSZ9031RNX は 100 Mbps 送信 LPI ステートのままです。MAC が TX_EN、TX_ER、TX データ信号のいずれかを、それらの LPI ステート値から変更した時点で、KSZ9031RNX は LPI 送信ステートを終了します。

さらに節電するため、MAC は、LPI ステート向け RGMII 信号が 10 GTX_CLK クロックサイクル以上の間アサートされた後に、GTX_CLK クロックを停止できます。

図 3-9 に、100 Mbps モードでの RGMII 送信における LPI 遷移を示します。

図 3-9: LPI 遷移 - RGMII (100 Mbps) 送信

3.17.2 受信方向制御 (PHY から MAC へ )PHY から MAC への RGMII 1000 Mbps 送信は、RX_CLK クロックの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方を使います。KSZ9031RNX は、RX_DV ピンを RGMII 受信制御信号 (RX_CTL) として使い、立ち上がりエッジに同期して RX_DV 信号を出力し、立ち下がりエッジに同期して RX_ER 信号を出力します。また、 RXD[3:0] ピンを使って立ち上がりエッジに同期して RX データの下位ニブルビット [3:0] を出力し、立ち下がりエッジに同期して上位ニブルビット [7:4] を出力します。

KSZ9031RNX は、EEE に準拠するリンクパートナーから /P/ コードビットパターン ( スリープ / リフレッシュ ) を受信した時に、受信方向の LPI モードに移行します。次に KSZ9031RNX は、MAC に対し、クロックの立ち上がりエッジで RX_DV ピンを LOW に駆動する事で RX_DV 信号をディアサートし、クロックの立ち下がりエッジで RX_DV ピンを HIGH に駆動する事で RX_ER 信号をアサートします。また、RXD[3:0] ピンを、クロックの立ち上がりエッジで0001 へ駆動し、クロックの立ち下がりエッジで 0000 へ駆動する事で、RX データビット [7:0] を 0000_0001 に設定します。KSZ9031RNX は、リンクパートナーからリフレッシュを受信し続けている間は 1000 Mbps 受信 LPI ステートのままです。従って、RGMII 受信出力ピンを LPI 出力ステートに駆動し続ける事で、自分が受信 LPI ステート中である事を接続先の EEE 準拠 MAC へ知らせます。KSZ9031RNX は、非 /P/ コードビットパターン ( 非リフレッシュ )を受信した時点で受信 LPI ステートを終了し、 RX_DV および RXD[3:0] 出力ピンを通常フレームまたは通常アイドル向けに適切に設定します。

さらに節電するため、KSZ9031RNX は、LPI ステート中に 10 RX_CLK クロックサイクル以上が発生した後に、MACへの RX_CLK クロック出力を停止します。

図 3-10 に、1000 Mbps モードでの RGMII 受信における LPI 遷移を示します。

GTX_CLK

TX_EN

TX_EN SIGNALTX_ER SIGNAL


TXD[3:0] 0x1 ... 0xX

ENTERLOW-POWERIDLE MODE

EXITLOW-POWERIDLE MODE

... DATA0x0

WAKE TIME

...


KSZ9031RNX
図 3-10: LPI 遷移 - RGMII (1000 Mbps) 受信
PHY から MAC への RGMII 100 Mbps 送信は、RX_CLK クロックの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方を使います。KSZ9031RNX は、RX_DV ピンを RGMII 受信制御信号 (RX_CTL) として使い、立ち上がりエッジに同期して RX_DV 信号を出力し、立ち下がりエッジに同期して RX_ER 信号を出力します。また、立ち上がりエッジに同期して RX データビット [3:0] を入力するために、RXD[3:0] ピンも使います。

KSZ9031RNX は、EEE に準拠するリンクパートナーから /P/ コードビットパターン ( スリープ / リフレッシュ ) を受信した時に、受信方向の LPI モードに移行します。次に KSZ9031RNX は、MAC に対し、クロックの立ち上がりエッジで RX_DV ピンを LOW に駆動する事で RX_DV 信号をディアサートし、クロックの立ち下がりエッジで RX_DV ピンをHIGHに駆動する事でRX_ER信号をアサートします。また、RXD[3:0]ピンは0001へ駆動されます。KSZ9031RNXは、リンクパートナーからリフレッシュを受信し続けている間は 100 Mbps 受信 LPI ステートのままです。従って、RGMII 受信出力ピンを LPI 出力ステートに駆動し続ける事で、自分が受信 LPI ステート中である事を接続先の EEE準拠 MAC へ知らせます。KSZ9031RNX は、非 /P/ コードビットパターン ( 非リフレッシュ ) を受信した時点で受信LPI ステートを終了し、 RX_DV および RXD[3:0] 出力ピンを通常フレームまたは通常アイドル向けに適切に設定します。

さらに節電するため、KSZ9031RNX は、LPI ステート中に 10 RX_CLK クロックサイクル以上が発生した後に、MACへの RX_CLK クロック出力を停止します。

図 3-11 に、100 Mbps モードでの RGMII 受信における LPI 遷移を示します。

図 3-11: LPI 遷移 - RGMII (100 Mbps) 受信

3.17.3 EEE 関連のレジスタ

EEE の設定と管理のために、以下の MMD レジスタが提供されます。 • MMD アドレス 3h、レジスタ 0h - PCS EEE - 制御レジスタ

• MMD アドレス 3h、レジスタ 1h - PCS EEE - ステータスレジスタ

• MMD アドレス 7h、レジスタ 3Ch - EEE アドバタイズメントレジスタ

• MMD アドレス 7h、レジスタ 3Dh - EEE リンクパートナーアドバタイズメントレジスタ

RX_CLK

RX_DV

RX_DV SIGNALRX_ER SIGNAL


RXD[3:0] 0x1 0xX

ENTERLOW-POWERIDLE MODE

EXITLOW-POWERIDLE MODE

...

...

... DATA0x0

WAKE TIME

...

...

......

...

...

...

...

...


KSZ9031RNX
3.18 Wake-On-LANWake-On-LAN (WOL) は、通常、スタンバイ電源モード中のホストシステム ( 例 : PC 等の Ethernet エンドデバイス )を復帰させるための MAC ベース機能です。リモートリンクパートナーが送信する特別なパケット ( 一般的に「マジックパケット」と呼ぶ ) を受信および検出する事によって、復帰がトリガされます。KSZ9031RNX は、対応する MACデバイスの MAC アドレスがマジックパケット検出用として KSZ9031RNX PHY レジスタに書き込まれている場合、WOL と同じ機能を実行できます。KSZ9031RNX は、マジックパケットを検出した時に電源管理イベント (PME) 出力ピンを LOW に駆動する事によってホストを復帰させます。
既定値では WOL 機能は無効です。この機能を有効にするには、イネーブルビットをセットし、関連するレジスタを特定の PME 復帰検出方式向けに設定する必要があります。

KSZ9031RNX は、PME 復帰をトリガするために以下の 3 種類の方式を提供します。

• マジックパケット検出法

• カスタムパケット検出法

• リンクステータス変化検出法

3.18.1 マジックパケット検出法

マジックパケットのフレームフォーマットは 6 バイトの 0xFFh で始まり、その後に、対応する MAC デバイス ( ローカル MAC デバイス ) の MAC アドレスが 16 回繰り返されます。

リンクパートナーからのマジックパケットを検出すると、KSZ9031RNX は PME 出力ピンを LOW にアサートします。

マジックパケットの検出用に以下の MMD アドレス 2h レジスタを使います。

• マジックパケット検出は、MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h/ ビット [6] に「1」を書き込む事により有効にします。

• ローカル MAC デバイスの MAC アドレスは、MMD アドレス 2h/ レジスタ 11h ～ 13h に書き込んで保存します。

KSZ9031RNX はマジックパケットを生成しません。マジックパケットは、外部システムから提供する必要があります。

3.18.2 カスタムパケット検出法

カスタムパケットは、パケットの先頭の 64 バイトの中のどのバイト ( 複数可 ) を CRC 計算に使うのか選択するために、対応するレジスタ / ビットマスクを使います。KSZ9031RNX は、リンクパートナーからパケットを受信した後に、受信パケットの中の選択されたバイトを使ってCRCを計算します。計算されたCRCは、あらかじめKSZ9031RNXPHY レジスタに書き込まれた期待する CRC 値と比較されます。これらの CRC 値が一致した場合、KSZ9031RNX はPME 出力ピンを LOW にアサートします。

4 種類の復帰方式をサポートするため、4 種類のカスタムパケットが提供されます。各カスタムパケットの設定と有効化には専用のレジスタセットを使います。

カスタムパケット検出用に以下の MMD レジスタが提供されます。

• 4 種類ある各カスタムパケットは、MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h を使って有効にします。 - Bit [2] // タイプ 0 のカスタムパケット用

- Bit [3] // タイプ 1 のカスタムパケット用



• 32 ビットの期待する CRC 値は以下に書き込んで保存します。

- MMD アドレス 2h/ レジスタ 14h ～ 15h // タイプ 0 のカスタムパケット用



- MMD アドレス 3h/ レジスタ 1Ah ～ 1Bh // タイプ 3 のカスタムパケット用

• 先頭の 64 バイト中のどのバイトを CRC 計算に使うのか指定するマスクは、以下により設定します。

- MMD アドレス 2h/ レジスタ 1Ch ～ 1Fh // タイプ 0 のカスタムパケット用



- MMD アドレス 2h/ レジスタ 28h ～ 2Bh // タイプ 3 のカスタムパケット用


KSZ9031RNX

DS

3.18.3 リンクステータス変化検出法

リンクステータス検出を有効にすると、KSZ9031RNX はリンクステータスが変化するたびに PME 出力ピンを LOWにアサートします。これには、以下の MMD アドレス 2h レジスタビットの設定 ( 有効 (1)/ 無効 (0)) を使います。 • MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h/ ビット [0] // リンクアップの検出

• MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h/ ビット [1] // リンクダウンの検出

PME 出力信号は、LED1/PME_N1 ( ピン 17) または INT_N/PME_N2 ( ピン 38) で出力できます (MMD アドレス 2h/ レジスタ 2h/ ビット [8] および [10] を使って選択 / 有効化 )。加えて、MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h/ ビット [15:14] でピン 17 および 38 の出力機能を定義します。

PME 出力はアクティブ LOW であり、VDDIO 電源への 1 kΩ プルアップ抵抗が必要です。アサートされた場合、PME出力は有効となった PME トリガソース ( マジックパケット、カスタムパケット、リンクステータスの変化 ) が無効となった場合にクリアされます。

3.19 消費電流 / 電力の代表値

表 3-12、表 3-13、表 3-14、表 3-15 に、各種の公称動作電圧条件におけるコア (DVDDL、AVDDL、AVDDL_PLL)、トランシーバ (AVDDH)、デジタル I/O (DVDDH) 電源ピンおよび KSZ9031RNX デバイス全体の消費電流 ( 代表値 ) を示します。

表 3-12: 消費電流 /電力の代表値トランシーバ (3.3 V)、デジタル I/O (3.3 V)

条件

コア = 1.2 V(DVDDL、AVDDL、

AVDDL_PLL)トランシーバ = 3.3 V

(AVDDH)デジタル I/O = 3.3 V

(DVDDH)デバイス

総消費電力

1000BASE-T、リンクアップ ( トラフィックなし )

210 mA 67.4 mA 19.5 mA 538 mW

1000BASE-T、全二重、トラフィック 100% 221 mA 66.3 mA 41.5 mA 621 mW

100BASE-TX、リンクアップ ( トラフィックなし )

63.6 mA 28.7 mA 13.9 mA 217 mW

100BASE-TX、全二重、トラフィック 100% 63.8 mA 28.6 mA 17.2 mA 228 mW


7.1 mA 15.9 mA 11.5 mA 99 mW

10BASE-T、全二重、トラフィック 100% 7.7 mA 28.6 mA 13.7 mA 149 mW

EEE モード - 1000 Mbps 43.5 mA 5.7 mA 30.6 mA 172 mW

EEE モード - 100 Mbps (LPI 中の TX/RX) 25.6 mA 5.3 mA 18.1 mA 108 mW

ソフトウェアパワーダウンモード ( レジスタ 0h.11 = 1)

1.0 mA 4.2 mA 9.3 mA 46 mW

表 3-13: 消費電流 /電力の代表値トランシーバ (3.3 V)、デジタル I/O (1.8 V)

条件




(DVDDH)デバイス

総消費電力


210 mA 67.4 mA 11.2 mA 494 mW



63.6 mA 28.7 mA 8.4 mA 186 mW



7.1 mA 15.9 mA 3.6 mA 67 mW


00002117B_JP - p. 32 2016 Microchip Technology Inc.

KSZ9031RNX

Note 3-1 2.5 V の AVDDH は、商用温度レンジ (0 ～ +70 ) での動作にのみ推奨します。



ソフトウェアパワーダウンモード

( レジスタ 0h.11 = 1)1.0 mA 4.2 mA 5.5 mA 25 mW

表 3-14: 消費電流 /電力の代表値トランシーバ (2.5 V: Note 3-1)、デジタル I/O (2.5 V)

条件




(DVDDH)デバイス

総消費電力


210 mA 58.8 mA 14.7 mA 435 mW



63.6 mA 24.9 mA 10.5 mA 165 mW



7.1 mA 11.5 mA 6.3 mA 53 mW




ソフトウェアパワーダウンモード

( レジスタ 0h.11 = 1)1.0 mA 3.1 mA 6.7 mA 26 mW

表 3-15: 消費電流 /電力の代表値トランシーバ (2.5 V: Note 3-2)、デジタル I/O (1.8 V)

条件




(DVDDH)デバイス

総消費電力


210 mA 58.8 mA 11.2 mA 419 mW



63.6 mA 24.9 mA 8.4 mA 154 mW



7.1 mA 11.5 mA 3.6 mA 44 mW




表 3-13: 消費電流 /電力の代表値トランシーバ (3.3 V)、デジタル I/O (1.8 V) (続き )

条件




(DVDDH)デバイス

総消費電力


KSZ9031RNX

Note 3-2 2.5 V の AVDDH は、商用温度レンジ (0 ～ +70 ) での動作にのみ推奨します。

ソフトウェアパワーダウンモード ( レジスタ 0h.11 = 1)

1.0 mA 3.1 mA 5.5 mA 19 mW

表 3-15: 消費電流 /電力の代表値トランシーバ (2.5 V: Note 3-2)、デジタル I/O (1.8 V) (続き )

条件




(DVDDH)デバイス

総消費電力


KSZ9031RNX

4.0 レジスタの説明

以下では、各種の制御およびステータスレジスタ (CSR) について説明します。

4.1 レジスタマップ

KSZ9031RNX 内のレジスタ空間は、明確に分かれた以下の 2 つの領域で構成されます。

• 標準レジスタ // 直接レジスタアクセス

• MMD (MDIO Manageable Device) レジスタ // 間接レジスタアクセス

KSZ9031RNX は以下の標準レジスタをサポートします。

KSZ9031RNX は、間接 MMD レジスタを構成する以下の MMD デバイスアドレスとそれらに対応するレジスタアドレスをサポートします。これらを表 4-2 に示します。

表 4-1: KSZ9031RNXがサポートする標準レジスタ

Register Number (hex) DescriptionIEEE-Defined Registers

0h Basic Control1h Basic Status2h PHY Identifier 13h PHY Identifier 24h Auto-Negotiation Advertisement5h Auto-Negotiation Link Partner Ability6h Auto-Negotiation Expansion7h Auto-Negotiation Next Page8h Auto-Negotiation Link Partner Next Page Ability9h 1000BASE-T ControlAh 1000BASE-T Status

Bh - Ch ReservedDh MMD Access – ControlEh MMD Access – Register/DataFh Extended Status

Vendor-Specific Registers10h Reserved11h Remote Loopback12h LinkMD Cable Diagnostic13h Digital PMA/PCS Status14h Reserved15h RXER Counter

16h - 1Ah Reserved1Bh Interrupt Control/Status1Ch Auto MDI/MDI-X

1Dh - 1Eh Reserved1Fh PHY Control


KSZ9031RNX

表 4-2: KSZ9031RNXがサポートする MMDレジスタ

Device Address (hex) Register Address (hex) Description

0h3h AN FLP Burst Transmit – LO4h AN FLP Burst Transmit – HI

1h 5Ah 1000BASE-T Link-Up Time Control

2h

0h Common Control

1h Strap Status

2h Operation Mode Strap Override

3h Operation Mode Strap Status

4h RGMII Control Signal Pad Skew

5h RGMII RX Data Pad Skew

6h RGMII TX Data Pad Skew

8h GMII Clock Pad Skew

10h Wake-On-LAN – Control

11h Wake-On-LAN – Magic Packet, MAC-DA-0



14h Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 0, Expected CRC 0






1Ah Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 3, Expected CRC 0

1Bh Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 3, Expected CRC 1

1Ch Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 0, Mask 0

1Dh Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 0, Mask 1

1Eh Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 0, Mask 2

1Fh Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 0, Mask 3

20h Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 1, Mask 0





KSZ9031RNX

4.2 標準レジスタ

標準レジスタは、IEEE 802.332 仕様書の Clause 22 の定義に従って、レジスタアドレス空間への直接読み書きアクセスを提供します。このアドレス空間内では、初の 16 個のレジスタ ( レジスタ 0h ～ Fh) は IEEE 仕様に従って定義され、残りの 16 個のレジスタ ( レジスタ 10h ～ 1Fh) は PHY ベンダーによって独自に定義されます。

2h







2Ah Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 3, Mask 2

2Bh Wake-On-LAN – Customized Packet, Type 3, Mask 3

3h0h PCS EEE – Control1h PCS EEE – Status

7h3Ch EEE Advertisement3Dh EEE Link Partner Advertisement

1Ch4h Analog Control 4

23h EDPD Control

表 4-3: IEEE定義レジスタの説明

アドレス名称概要モード

Note 4-1 既定値

レジスタ 0h - 基本制御

0.15 Reset 1 = ソフトウェア PHY リセット0 = 通常動作このビットは、「1」が書き込まれた後に自動的にクリアされます。

RW/SC 0

0.14 Loopback 1 = ループバックモード0 = 通常動作

RW 0

0.13 Speed Select (LSB)

[0.6, 0.13][1,1] = 予約済み[1,0] = 1000 Mbps[0,1] = 100 Mbps[0,0] = 10 Mbpsオートネゴシエーションが有効 ( レジスタ 0.12 = 1)な場合、このビットは無視されます。

RW 0

0.12 Auto-Negoti-ation Enable

1 = オートネゴシエーション処理を有効にする0 = オートネゴシエーション処理を無効にする有効にした場合、オートネゴシエーションの結果はレジスタ 0.13、0.8、0.6 内の設定を上書きします。無効にした場合、Auto MIDI-X も自動的に無効になります。MDI/MDI-X の設定にはレジスタ 1Ch を使います。

RW 1

表 4-2: KSZ9031RNXがサポートする MMDレジスタ (続き )Device Address (hex) Register Address (hex) Description


KSZ9031RNX

0.11 Power-Down 1 = パワーダウンモード0 = 通常動作このビットを「1」にセットすると、PHY レジスタ内でリンクダウンステータスが更新されなくなる場合があります。ソフトウェアは、PHY レジスタのリンクステータスに頼らずに、リンクのダウンを検出する必要があります。このビットが「1」から「0」に変更されると、内部グローバルリセットが自動的に生成されます。PHYレジスタへ読み書きアクセスする前に、1 ms 以上待機する必要があります。

RW 0

0.10 Isolate 1 = PHY を RGMII から電気的に絶縁する0 = 通常動作

RW 0

0.9 Restart Auto-Negotiation

1 = オートネゴシエーション処理を再開する0 = 通常動作このビットは、「1」が書き込まれた後に自動的にクリアされます。

RW/SC 0

0.8 Duplex Mode 1 = 全二重0 = 半二重

RW 1

0.7 Reserved 予約済み RW 00.6 Speed Select

(MSB)[0.6, 0.13][1,1] = 予約済み[1,0] = 1000 Mbps[0,1] = 100 Mbps[0,0] = 10 Mbpsオートネゴシエーションが有効 ( レジスタ 0.12 = 1)な場合、このビットは無視されます。

RW MODE[3:0]ストラップピンにより設定されます。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

0.5:0 Reserved 予約済み RO 00_0000レジスタ 1h - 基本ステータス

1.15 100BASE-T4 1 = T4 に対応0 = T4 に非対応

RO 0

1.14 100BASE-TX Full-Duplex

1 = 100 Mbps/ 全二重に対応0 = 100 Mbps/ 全二重に非対応

RO 1

1.13 100BASE-TX Half-Duplex

1 = 100 Mbps/ 半二重に対応0 = 100 Mbps/ 半二重に非対応

RO 1

1.12 10BASE-T Full-Duplex


RO 1

1.11 10BASE-T Half-Duplex


RO 1

1.10:9 Reserved 予約済み RO 001.8 Extended

Status1 = レジスタ Ah に拡張ステータス情報を格納する0 = レジスタAhに拡張ステータス情報を格納しない

RO 1

1.7 Reserved 予約済み RO 01.6 No Preamble 1 = プリアンブルを抑制する

0 = 通常のプリアンブル

RO 1

1.5 Auto-Negoti-ation Com-plete

1 = オートネゴシエーション処理は完了した0 = オートネゴシエーション処理は未完了

RO 0

1.4 Remote Fault 1 = リモート異常が発生した0 = リモート異常は発生していない

RO/LH 0

1.3 Auto-Negoti-ation Ability

1 = オートネゴシエーションは実行可能0 = オートネゴシエーションは実行不可能

RO 1

表 4-3: IEEE定義レジスタの説明 (続き )


Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

1.2 Link Status 1 = リンクアップ0 = リンクダウン

RO/LL 0

1.1 Jabber Detect

1 = ジャバーを検出した0 = ジャバーは検出していない ( 既定値は LOW)

RO/LH 0

1.0 Extended Capability

1 = 拡張機能レジスタをサポートする RO 1

レジスタ 2h - PHY ID12.15:0 PHY ID

NumberOUI (Organizationally Unique Identifie) のビット [3:18]に割り当てられます。KENDIN 通信の OUI は0010A1h です。

RO 0022h

レジスタ 3h - PHY ID23.15:10 PHY ID

NumberOUI (Organizationally Unique Identifie) のビット[19:24] に割り当てられます。KENDIN 通信の OUI は0010A1h です。

RO 0001_01

3.9:4 Model Number

製造者による 6 ビットのモデル番号 RO 10_0010

3.3:0 Revision Number

製造者による 4 ビットのリビジョン番号 RO シリコンリビジョンの識別用

レジスタ 4h - オートネゴシエーションアドバタイズメント

4.15 Next Page 1 = Next Page に対応0 = Next Page に非対応

RW 0

4.14 Reserved 予約済み RO 04.13 Remote Fault 1 = リモート異常をサポートする

0 = リモート異常をサポートしない

RW 0

4.12 Reserved 予約済み RO 04.11:10 Pause [4.11, 4.10]

[0,0] = ポーズなし[1,0] = 非対称ポーズ ( リンクパートナー )[0,1] = 対称ポーズ[1,1] = 対称および非対称ポーズ ( ローカルデバイス )

RW 00

4.9 100BASE-T4 1 = T4 に対応0 = T4 に非対応

RO 0



RW 1



RW 1



RW 1



RW 1

4.4:0 Selector Field

[00001] = IEEE 802.3 RW 0_0001

レジスタ 5h - オートネゴシエーションリンクパートナー能力

5.15 Next Page 1 = Next Page に対応0 = Next Page に非対応

RO 0

5.14 Acknowledge 1 = パートナーからリンクコードワードを受信した0 = パートナーからリンクコードワードをまだ受信していない

RO 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

5.13 Remote Fault 1 = リモート異常を検出した0 = リモート異常は検出していない

RO 0

5.12 Reserved 予約済み RO 05.11:10 Pause [5.11, 5.10]

[0,0] = ポーズなし[1,0] = 非対称ポーズ ( リンクパートナー )[0,1] = 対称ポーズ[1,1] = 対称および非対称ポーズ ( ローカルデバイス )

RW 00

5.9 100BASE-T4 1 = T4 に対応0 = T4 に非対応

RO 0



RO 0



RO 0



RO 0



RO 0

5.4:0 Selector Field

[00001] = IEEE 802.3 RO 0_0000

レジスタ 6h - オートネゴシエーション拡張

6.15:5 Reserved 予約済み RO 0000_0000_0006.4 Parallel

Detection Fault

1 = 並列検出によって異常を検出した0 = 並列検出によって異常は検出していない

RO/LH 0

6.3 Link Partner Next Page Able

1 = リンクパートナーは Next Page に対応0 = リンクパートナーは Next Page に非対応

RO 0

6.2 Next Page Able

1 = ローカルデバイスは Next Page に対応0 = ローカルデバイスは Next Page に非対応

RO 1

6.1 Page Received

1 = 新しいページを受信した0 = 新しいページは受信していない

RO/LH 0

6.0 Link Partner Auto-Negoti-ation Able

1 = リンクパートナーはオートネゴシエーションに対応0 = リンクパートナーはオートネゴシエーションに非対応

RO 0

レジスタ 7h - オートネゴシエーション Next Page7.15 Next Page 1 = 後に追加のページが続く

0 = これが後のページ

RW 0

7.14 Reserved 予約済み RO 07.13 Message

Page1 = メッセージページ0 = 未フォーマットのページ

RW 1

7.12 Acknowl-edge2

1 = メッセージに従う0 = メッセージに従わない

RW 0

7.11 Toggle 1 = 送信されたリンクコードワードの直前の値は論理 1 0 = 送信されたリンクコードワードの直前の値は論理 0

RO 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

7.10:0 Message Field

2048 個のメッセージをコード化する 11 ビット幅のフィールド

RW 000_0000_0001

レジスタ 8h - リンクパートナー Next Page 対応

8.15 Next Page 1 = 後に追加のページが続く0 = これが後のページ

RO 0

8.14 Acknowledge 1 = リンクワードの受信に成功した0 = リンクワードの受信に失敗した

RO 0

8.13 Message Page

1 = メッセージページ0 = 未フォーマットのページ

RO 0

8.12 Acknowl-edge2

1 = 情報に従う0 = 情報に従う事はできない

RO 0

8.11 Toggle 1 = 送信されたリンクコードワードの直前の値は論理 00 = 送信されたリンクコードワードの直前の値は論理 1

RO 0

8.10:0 Message Field

- RO 000_0000_0000

レジスタ 9h - 1000BASE-T 制御

9.15:13 Test Mode Bits

トランスミッタのテストモード動作[9.15:13] モード[000] 通常動作[001] テストモード 1 - 送信波形テスト[010] テストモード 2 - マスタモードでの送信ジッタテスト[011] テストモード 3 - スレーブモードでの送信ジッタテスト[100] テストモード 4 - 送信歪みテスト[101] 予約済み、動作は未定義[110] 予約済み、動作は未定義[111] 予約済み、動作は未定義1000BASE-T テストモードを有効にする手順 1) レジスタ 0h を 0x0140 に設定する事で、オートネゴシエーションを無効にして 1000 Mbps を選択します。2) レジスタ 9h/ ビット [15:13] を 001、010、011、100 のいずれかに設定する事で、1000BASE-T テストモードの 1 つを選択します。上記を設定した後に、選択したテストモードのテスト波形が、4 つの差動ペアのそれぞれに送信されます。リンクパートナーは不要です。

RW 000

9.12 Master-Slave Manual Con-figuration Enable

1 = マスタ / スレーブ手動設定値を有効にする0 = マスタ / スレーブ手動設定値を無効にする

RW 0

9.11 Master-Slave Manual Con-figuration Value

1 = マスタ / スレーブネゴシエーション中に PHY をマスタとして設定する0 = マスタ / スレーブネゴシエーション中に PHY をスレーブとして設定するマスタ /スレーブ手動設定が無効 (レジスタ 9.12 = 0)の場合、このビットは無視されます。

RW 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

9.10 Port Type 1 = マルチポートデバイス ( マスタ ) として動作する事を示す0 = シングルポートデバイス ( スレーブ ) として動作する事を示すこのビットは、マスタ / スレーブ手動設定が無効 ( レジスタ 9.12 = 0) の場合にのみ有効です。

RW 0


1 = PHY は 1000BASE-T 全二重に対応する事を自己宣言する0 = PHY は 1000BASE-T 全二重に非対応である事を自己宣言する

RW 1


1 = PHY は 1000BASE-T 半二重に対応する事を自己宣言する0 = PHY は 1000BASE-T 半二重に非対応である事を自己宣言する

RW MODE[3:0]ストラップピンにより設定されます。詳細はストラップインオプション(KSZ9031RNX) を参照してください。

9.7:0 Reserved 「0」として書き込み ( 読み出しは無視される ) RO -レジスタ Ah - 1000BASE-T ステータス

A.15 Master-Slave Configura-tion Fault

1 = マスタ / スレーブ設定異常を検出した0 = マスタ / スレーブ設定異常は検出していない

RO/LH/SC 0

A.14 Master-Slave Configura-tion Resolu-tion

1 = ローカル PHY 設定はマスタへと判定された0 = ローカル PHY 設定はスレーブへと判定された

RO 0

A.13 Local Receiver Status

1 = ローカルレシーバは OK (loc_rcvr_status = 1)0 = ローカルレシーバは NG (loc_rcvr_status = 0)

RO 0

A.12 Remote Receiver Status

1 = リモートレシーバは OK (loc_rcvr_status = 1)0 = リモートレシーバは NG (loc_rcvr_status = 0)

RO 0

A.11 Link Partner 1000BASE-T Full-Duplex Capability

1 = リンクパートナーは1000BASE-T 全二重に対応0 = リンクパートナーは1000BASE-T 全二重に非対応

RO 0

A.10 Link Partner 1000BASE-T Half-Duplex Capability

1 = リンクパートナーは1000BASE-T 半二重に対応0 = リンクパートナーは1000BASE-T 半二重に非対応

RO 0

A.9:8 Reserved 予約済み RO 00A.7:0 Idle Error

Countレシーバがアイドルと PMA_TXMODE.indicate = SEND_N を受信している時に検出したエラーの累積数です。カウンタは、rxerror_status = ERROR のシンボル周期ごとにインクリメントします。

RO/SC 0000_0000



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

Note 4-1 RW = 読み書き可能、RO = 読み出し専用、SC = 自己クリア、LH = ラッチ HIGH、LL = ラッチ LOW

レジスタ Dh - MMD アクセス - 制御

D.15:14 MMD – Operation Mode

選択された MMD デバイスアドレス ( このレジスタのビット [4:0]) に対し、これらの 2 ビットは以下のレジスタまたはデータ動作の 1 つを選択します。これにより、「MMD アクセス - レジスタ / データ」( レジスタ Eh) の使い方が決まります。00 = レジスタ 01 = データ、ポストインクリメントしない10 = データ、読み書き時にポストインクリメントする11 = データ、書き込み時にのみポストインクリメントする

RW 00

D.13:5 Reserved 予約済み RW 00_0000_000D.4:0 MMD –

DeviceAddress

これらの 5 ビットは MMD デバイスアドレスを設定します。

RW 0_0000

レジスタ Eh - MMD アクセス - レジスタ / データ

E.15:0 MMD – Register/Data

選択された MMD デバイスアドレス ( レジスタ Dh/ビット [4:0]) に対し、レジスタ Dh/ ビット [15:14] = 00 の場合、このレジスタは MMD デバイスアドレスに対する読み書きレジスタアドレスを格納します。これ以外の場合、このレジスタは MMD デバイスアドレスに対する読み書きデータ値と、その選択されたレジスタアドレスを格納します。データ動作に対するこのレジスタのポストインクリメント読み書きに関しては、レジスタ Dh/ ビット[15:14] も参照してください。

RW 0000_0000_0000_0000

レジスタ Fh - 拡張ステータス

F.15 1000BASE-X Full-Duplex

1 = PHY は 1000BASE-X 全二重を実行可能0 = PHY は 1000BASE-X 全二重を実行不可能

RO 0

F.14 1000BASE-X Half-Duplex

1 = PHY は 1000BASE-X 半二重を実行可能0 = PHY は 1000BASE-X 半二重を実行不可能

RO 0

F.13 1000BASE-T Full-Duplex

1 = PHY は 1000BASE-T 全二重を実行可能0 = PHY は 1000BASE-T 全二重を実行不可能

RO 1

F.12 1000BASE-T Half-Duplex

1 = PHY は 1000BASE-T 半二重を実行可能0 = PHY は 1000BASE-T 半二重を実行不可能

RO 1

F.11:0 Reserved 読み出しは無視される RO -

表 4-4: ベンダー固有レジスタの説明


Note 4-1 既定値

レジスタ 11h - リモートループバック

11.15:9 Reserved 予約済み RW 0000_00011.8 Remote

Loopback1 = リモートループバックを有効にする0 = リモートループバックを無効にする

RW 0

11.7:1 Reserved 予約済み RW 1111_01011.0 Reserved 予約済み RO 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

レジスタ 12h - LinkMD - ケーブル診断

12.15 Cable Diagnostic Test Enable

書き込み値 : 1 = ケーブル診断テストを有効にする ( このビットはテスト完了後に自動的にクリアされます )0 = ケーブル診断テストを無効にする読み値 : 1 = ケーブル診断テストは実行中 0 = 有効にされたケーブル診断テストは完了し、ステータス情報の読み出し値は有効

RW/SC 0

12.14 Reserved このビットは常に「0」に設定する必要があります。 RW 012.13:12 Cable

Diagnostic Test Pair

これらの 2 ビットは、テストする差動ペアを選択します。00 = 差動ペア A ( ピン 2/3)01 = 差動ペア B ( ピン 5/6)10 = 差動ペア C ( ピン 7/8)11 = 差動ペア D ( ピン 10/11)

RW 00

12.11:10 Reserved この 2 ビットは常に「00」に設定する必要があります。

RW 00

12.9:8 Cable Diagnostic Status

これらの 2 ビットは、このレジスタのビット [13:12]で選択された差動ペアのテスト結果を表します。00 = 正常ケーブル条件 ( 異常は検出されなかった )01 = 断線異常が検出された10 = 短絡異常が検出された11 = 予約済み

RO 00

12.7:0 Cable Diagnostic Fault Data

このレジスタのビット [9:8] でケーブル異常 ( 断線または短絡 ) が検出された場合、この 8 ビット値はケーブル異常箇所までの距離を表します。

RO 0000_0000

レジスタ 13h - デジタル PMA/PCS ステータス

13.15:3 Reserved 予約済み RO/LH 0000_0000_0000_013.2 1000BASE-T

Link Status1000BASE-T リンクステータス 1 = リンクステータスは OK0 = リンクステータスは NG

RO 0

13.1 100BASE-TX Link Status

100BASE-TX リンクステータス 1 = リンクステータスは OK0 = リンクステータスは NG

RO 0

13.0 Reserved 予約済み RO 0レジスタ 15h - RXER カウンタ

15.15:0 RXER Counter

シンボルエラーフレームの受信エラーカウンタ RO/RC 0000_0000_0000_0000

レジスタ 1Bh - 割り込み制御 / ステータス

1B.15 Jabber Inter-rupt Enable

1 = ジャバー割り込みを有効にする0 = ジャバー割り込みを無効にする

RW 0

1B.14 Receive Error Inter-rupt Enable

1 = 受信エラー割り込みを有効にする0 = 受信エラー割り込みを無効にする

RW 0

1B.13 Page Received Interrupt Enable

1 = ページ受信割り込みを有効にする0 = ページ受信割り込みを無効にする

RW 0

表 4-4: ベンダー固有レジスタの説明 (続き )


Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

1B.12 Parallel Detect Fault Interrupt Enable

1 = 並列検出異常割り込みを有効にする0 = 並列検出異常割り込みを無効にする

RW 0

1B.11 Link Partner Acknowl-edge Inter-rupt Enable

1 = リンクパートナー ACK 割り込みを有効にする0 = リンクパートナー ACK 割り込みを無効にする

RW 0

1B.10 Link-Down Interrupt Enable

1 = リンクダウン割り込みを有効にする0 = リンクダウン割り込みを無効にする

RW 0

1B.9 Remote Fault Interrupt Enable

1 = リモート異常割り込みを有効にする0 = リモート異常割り込みを無効にする

RW 0

1B.8 Link-Up Interrupt Enable

1 = リンクアップ割り込みを有効にする0 = リンクアップ割り込みを無効にする

RW 0

1B.7 Jabber Inter-rupt

1 = ジャバーが発生した0 = ジャバーは発生していない

RO/RC 0

1B.6 Receive Error Inter-rupt

1 = 受信エラーが発生した0 = 受信エラーは発生していない

RO/RC 0

1B.5 Page Receive Interrupt

1 = ページ受信が発生した0 = ページ受信は発生していない

RO/RC 0

1B.4 Parallel Detect Fault Interrupt

1 = 並列検出異常が発生した0 = 並列検出異常は発生していない

RO/RC 0

1B.3 Link Partner Acknowl-edge Inter-rupt

1 = リンクパートナー ACK が発生した0 = リンクパートナー ACK は発生していない

RO/RC 0

1B.2 Link-Down Interrupt

1 = リンクダウンが発生した0 = リンクダウンは発生していない

RO/RC 0

1B.1 Remote Fault Interrupt

1 = リモート異常が発生した0 = リモート異常は発生していない

RO/RC 0

1B.0 Link-Up Interrupt

1 = リンクアップが発生した0 = リンクアップは発生していない

RO/RC 0

レジスタ 1Ch - Auto MDI/MDI-X1C.15:8 Reserved 予約済み RW 0000_00001C.7 MDI Set スワップ OFF (このレジスタのビット [6]) がアサー

ト (1) された場合 : 1 = PHY は MDI モードとして動作するよう設定される0 = PHY は MDI-X モードとして動作するよう設定されるスワップ OFF がディアサート (0) された場合、このビットは効果を有しません。

RW 0

1C.6 Swap-Off 1 = Auto MDI/MDI-X 機能を無効にする0 = Auto MDI/MDI-X 機能を有効にする

RW 0

1C.5:0 Reserved 予約済み RW 00_0000



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

Note 4-1 RW = 読み書き可能、RO = 読み出し専用、SC = 自己クリア、RC = 読み出し後クリア、LH = ラッチ HIGH

レジスタ 1Fh - PHY 制御

1F.15 Reserved 予約済み RW 01F.14 Interrupt

Level1 = 割り込みピンはアクティブ HIGH0 = 割り込みピンはアクティブ LOW

RW 0

1F.13:12 Reserved 予約済み RW 001F.11:10 Reserved 予約済み RO/LH/RC 001F.9 Enable

Jabber1 = ジャバーカウンタを有効にする0 = ジャバーカウンタを無効にする

RW 1

1F.8:7 Reserved 予約済み RW 001F.6 Speed

Status 1000BASE-T

1 = デバイスの終的な速度ステータスは 1000BASE-T

RO 0

1F.5 Speed Status 100BASE-TX


RO 0

1F.4 Speed Status 10BASE-T


RO 0

1F.3 Duplex Status

デバイスの全二重 / 半二重ステータスを示す1 = 全二重0 = 半二重

RO 0

1F.2 1000BASE-T Master/Slave Status

デバイスのマスタ / スレーブステータスを示す1 = 1000BASE-T マスタモード0 = 1000BASE-T スレーブモード

RO 0

1F.1 Reserved 予約済み RW 01F.0 Link Status

Check Fail1 = 不合格0 = 合格

RO 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX
4.3 MMD レジスタMMD レジスタは、大 32 個の MMD デバイスアドレスへの間接読み書きアクセスを提供します。IEEE 802.3 仕様書のClause 22の定義に従い、各デバイスは大65,536個の16ビットレジスタをサポートします。しかし、KSZ9031RNXは利用可能レジスタのごく一部の機能だけを使います。サポートされる MMD デバイスアドレスと、それらに関連付けられたレジスタアドレスの一覧はレジスタマップを参照してください。
以下の 2 つの標準レジスタは、間接 MMD レジスタへアクセスするためのポータルレジスタとして機能します。

• 標準レジスタ Dh - MMD アクセス - 制御

• 標準レジスタ Eh - MMD アクセス - レジスタ / データ

Note 4-1 RW = 読み書き可能

例 :MMD レジスタ書き込みMMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 10h に 0001h を書き込む事により、WOL の PME をトリガするためのリンクアップ検出を有効にします。1. レジスタ Dh に 0002h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h 向けにレジスタアドレスを設定する2. レジスタ Eh に 0010h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h のレジスタ 10h を選択する3. レジスタ Dh に 4002h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 10h のレジスタデータを選択する4. レジスタ Eh に 0001h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 10h に値 0001h を書き込む

MMD レジスタ読み出しMMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 11h ～ 13h からマジックパケットの MAC アドレスを読み出します。1. レジスタ Dh に 0002h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h 向けにレジスタアドレスを設定する2. レジスタ Eh に 0011h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h のレジスタ 11h を選択する3. レジスタ Dh に 8002h を書き込む // MMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 11h のレジスタデータを選択する4. レジスタ Eh を読み出す // MMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 11h 内のデータを読み出す5. レジスタ Eh を読み出す // MMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 12h 内のデータを読み出す6. レジスタ Eh を読み出す // MMD - デバイスアドレス 2h/ レジスタ 13h 内のデータを読み出す

表 4-5: MMDポータルレジスタ


Note 4-1 既定値

レジスタ Dh - MMD アクセス - 制御

D.15:14 MMD - Operation Mode

選択された MMD デバイスアドレス ( このレジスタのビット [4:0]) に対し、これらの 2 ビットは以下のレジスタまたはデータ動作の 1 つを選択します。これにより、「MMD アクセス - レジスタ / データ」( レジスタ Eh) の使い方が決まります。00 = レジスタ 01 = データ、ポストインクリメントしない10 = データ、読み書き時にポストインクリメントする11 = データ、書き込み時にのみポストインクリメントする

RW 00

D.13:5 Reserved 予約済み RW 00_0000_000D.4:0 MMD –

DeviceAddress

これらの 5 ビットは MMD デバイスアドレスを設定します。

RW 0_0000

レジスタ Eh - MMD アクセス - レジスタ / データ

E.15:0 MMD – Register/Data

選択された MMD デバイスアドレス ( レジスタ Dh/ビット [4:0]) に対し、

レジスタ Dh/ ビット [15:14] = 00 の場合、このレジスタは MMD デバイスアドレスに対する読み書きレジスタアドレスを格納します。これ以外の場合、このレジスタは MMD デバイスアドレスに対する読み書きデータ値と、その選択されたレジスタアドレスを格納します。

データ動作に対するこのレジスタのポストインクリメント読み書きに関しては、レジスタ Dh/ ビット[15:14]も参照してください。

RW 0000_0000_0000_0000


KSZ9031RNX
表 4-6: MMDレジスタの説明

Note 4-1 既定値

MMD アドレス 0h、レジスタ 3h - AN FLP バースト送信 - LO

0.3.15:0 AN FLP Burst Trans-mit – LO

このレジスタと次のレジスタ ( レジスタ 4h) は、オートネゴシエーション FLP バースト送信タイミングを設定します。両方のレジスタに同じタイミングを設定する必要があります。 0x4000 = 8 msのインターバルを選択します (既定値 )0x1A80 = 16 ms のインターバルを選択しますその他の値は全て予約済みです。

RW 0x4000

MMD アドレス 0h、レジスタ 4h - AN FLP バースト送信 - HI0.4.15:0 AN FLP

Burst Trans-mit – HI

このレジスタと前のレジスタ ( レジスタ 3h) は、オートネゴシエーション FLP バースト送信タイミングを設定します。両方のレジスタに同じタイミングを設定する必要があります。0x0003 = 8 msのインターバルを選択します (既定値 )0x0006 = 16 ms のインターバルを選択しますその他の値は全て予約済みです。

RW 0x0003

MMD アドレス 1h、レジスタ 5Ah - 1000BASE-T リンクアップ時間制御

1.5A.8:4 Reserved 予約済み RW 1_00001.5A.3:1 1000BASE-T

Link-Up Timeリンクパートナーも KSZ9031 である場合、1000BASE-T リンクアップ時間は長引く可能性があります。これらの 3 ビットは、1000BASE-T リンクアップ時間を短縮するためのオプション設定を提供します。100 = 既定値の起動設定011 = リンクパートナーが KSZ9031 である場合にリンクアップ時間を短縮するためのオプション設定これ以外の設定は全て予約済みです ( 使用できません )。このオプション設定は、どのリンクパートナーに使っても安全です。Note: このレジスタビットに対する読み書きアクセスは、レジスタ 0h が 0x2100 ( オートネゴシエーション無効、100BASE-TX モードに設定 ) の場合にのみ可能です。

RW 100

1.5A.0 Reserved 予約済み RW 0MMD アドレス 2h、レジスタ 0h - 一般制御

2.0.15:5 Reserved 予約済み RW 0000_0000_0002.0.4 LED Mode

OverrideLED_MODE に対するストラップインのオーバーライド1 = シングル LED モード0 =Tri-Color デュアル LED モードこのビットは書き込み専用であり、読み値は常に「0」です。更新された値は、このレジスタのビット[3] に反映されます。

WO 0

2.0.3 LED Mode LED_MODE ステータス1 = シングル LED モード0 = Tri-Color デュアル LED モード

RO LED_MODEストラップインピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。リセット後に、このレジスタのビット [4]によって更新可能です。

2.0.2 Reserved 予約済み RW 0


KSZ9031RNX

2.0.1 CLK125_EN Status

CLK125_EN に対するストラップインのオーバーライド1 = CLK125_EN ストラップインを有効にする0 = CLK125_EN ストラップインを無効にする

RW CLK125_ENストラップインピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。

2.0.0 Reserved 予約済み RW 0MMD アドレス 2h、レジスタ 1h - ストラップステータス

2.1.15:8 Reserved 予約済み RO 0000_00002.1.7 LED_MODE

Strap-In Status

以下のストラップステータスを示します。1 = 単色 LED モード0 = 2 色 LED モード

RO LED_MODEストラップインピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。

2.1.6 Reserved 予約済み RO 02.1.5 CLK125_EN

Strap-In Status

以下のストラップステータスを示します。1 = CLK125_EN ストラップインを有効にする0 = CLK125_EN ストラップインを無効にする

RO CLK125_ENストラップインピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX)を参照してください。

2.1.4:3 Reserved 予約済み RO 002.1.2:0 PHYAD[2:0]

Strap-In Value

PHY アドレスに対するストラップイン値PHY アドレスのビット [4:3] は常に「00」に設定されます。

RO PHYAD[2:0] ストラップピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

MMD アドレス 2h、レジスタ 2h - 動作モードストラップオーバーライド

2.2.15 RGMII All Capabilities Override

1 = RGMII のストラップインをオーバーライドして全機能をアドバタイズする

RW MODE[3:0]ストラップピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

2.2.14 RGMII No 1000BT_HD Override

1 = RGMII のストラップインをオーバーライドして1000BASE-T 半二重を除く全機能をアドバタイズする

RW

2.2.13 RGMII 1000BT_H/FD Only Override

1 = RGMII のストラップインをオーバーライドして1000BASE-T 全二重および半二重のみをアドバタイズする

RW

2.2.12 RGMII 1000BT_FD Only Over-ride

1 = RGMII のストラップインをオーバーライドして1000BASE-T 全二重のみをアドバタイズする

RW

2.2.11 Reserved 予約済み RW 02.2.10 PME_N2

Output Enable

INT_N/PME_N2 ( ピン 38) に対し、 1 = PME 出力を有効にする0 = PME 出力を無効にするこのビットは、MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h/ビット [15:14]との組み合わせによってピン 38の出力を定義します。

RW 0

表 4-6: MMDレジスタの説明 (続き )


Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

2.2.9 Reserved 予約済み RW 02.2.8 PME_N1

Output Enable

LED1/PME_N1 ( ピン 17) に対し、 1 = PME 出力を有効にする 0 = PME 出力を無効にするこのビットは、MMD アドレス 2h/ レジスタ 10h/ビット [15:14]との組み合わせによってピン 17の出力を定義します。

RW 0

2.2.7 Chip Power-Down Override

1 = デバイスパワーダウンモードのストラップインをオーバーライドする


2.2.6:5 Reserved 予約済み RW 002.2.4 NAND Tree

Override1 = NAND ツリーモードのストラップインをオーバーライドする


2.2.3:0 Reserved 予約済み RW 0000MMD アドレス 2h、レジスタ 3h - 動作モードストラップステータス

2.3.15 RGMII All Capabilities Strap-In Status

1 = RGMII が全機能をアドバタイズするようストラップする

RO MODE[3:0]ストラップピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

2.3.14 RGMII No 1000BT_HD Strap-In Status

1 = RGMII が 1000BASE-T 半二重を除く全機能をアドバタイズするようストラップする

RO

2.3.13 RGMII Only 1000BT_H/FD Strap-In Status

1 = RGMII が 1000BASE-T 全二重および半二重のみをアドバタイズするようストラップする

RO

2.3.12 RGMII Only 1000BT_FD Strap-In Status

1 = RGMII が 1000BASE-T 全二重のみをアドバタイズするようストラップする

RO

2.3.11:8 Reserved 予約済み RO 00002.3.7 Chip Power-

Down Strap-In Status

1 = デバイスパワーダウンモードにストラップする RO MODE[3:0]ストラップピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

2.3.6:5 Reserved 予約済み RO 00



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

2.3.4 NAND Tree Strap-In Status

1 = NAND ツリーモードにストラップする RO MODE[3:0]ストラップピンにより設定。詳細はストラップインオプション (KSZ9031RNX) を参照してください。

2.3.3:0 Reserved 予約済み RO 0000MMD アドレス 2h、レジスタ 4h - RGMII 制御信号 Pad Skew

2.4.15:8 Reserved 予約済み RW 0000_00002.4.7:4 RX_DV

Pad SkewRGMII RX_CTL 出力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0111

2.4.3:0 TX_EN Pad Skew

RGMII TX_CTL 入力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0111

MMD アドレス 2h、レジスタ 5h - RGMII RX データ Pad Skew2.5.15:12 RXD3

Pad SkewRGMII RXD3 出力 Pad Skew 制御 (0.06 ns/ ステップ ) RW 0111


RGMII RXD2 出力 Pad Skew 制御 (0.06 ns/ ステップ ) RW 0111





MMD アドレス 2h、レジスタ 6h - RGMII TX データ Pad Skew


RGMII TXD3 入力 Pad Skew 制御 (0.06 ns/ ステップ ) RW 0111







MMD アドレス 2h、レジスタ 8h - RGMII クロック Pad Skew

2.8.15:10 Reserved 予約済み RW 0000_002.8.9:5 GTX_CLK

Pad SkewRGMII GTX_CLK 入力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 01_111

2.8.4:0 RX_CLK Pad Skew

RGMII RX_CLK 出力 Pad Skew 制御(0.06 ns/ ステップ )

RW 0_1111



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

MMD アドレス 2h、レジスタ 10h - Wake-ON-LAN - 制御

2.10.15:14

PME Output Select

これらの 2 ビットは MMD アドレス 2h/ レジスタ 2h/ビット [8] および [10] (PME_N1 および PME_N2 イネーブル ) との組み合わせにより、ピン 17 および38 の出力を定義します。LED1/PME_N1 ( ピン 17) 00 = PME_N1 出力のみ 01 = LED1 出力のみ 10 = LED1 および PME_N1 出力 11 = 予約済みINT_N/PME_N2 ( ピン 38) 00 = PME_N2 出力のみ 01 = INT_N 出力のみ 10 = INT_N および PME_N2 出力 11 = 予約済み

RW 00

2.10.13:7 Reserved 予約済み RW 00_0000_02.10.6 Magic Packet

Detect Enable

1 = マジックパケット検出を有効にする0 = マジックパケット検出を無効にする

RW 0

2.10.5 Custom-Packet Type 3 Detect Enable

1 = タイプ 3 のカスタムパケット検出を有効にする0 = タイプ 3 のカスタムパケット検出を無効にする

RW 0



RW 0



RW 0



RW 0

2.10.1 Link-Down Detect Enable

1 = リンクダウン検出を有効にする0 = リンクダウン検出を無効にする

RW 0

2.10.0 Link-Up Detect Enable

1 = リンクアップ検出を有効にする0 = リンクアップ検出を無効にする

RW 0

MMD アドレス 2h、レジスタ 11h - Wake-On-LAN - マジックパケット、MAC-DA-0

2.11.15:0 Magic Packet MAC-DA-0

このレジスタは、マジックパケットのデスティネーション MAC アドレスの下位 2 バイトを格納します。

ビット [15:8] = バイト 2 (MAC アドレス [15:8])ビット [7:0] = バイト 1 (MAC アドレス [7:0])デスティネーション MAC アドレスの上位 4 バイトは、後続の 2 つのレジスタに保存されます。

RW 0000_0000_0000_0000



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX



このレジスタは、マジックパケットのデスティネーション MAC アドレスの中位 2 バイトを保存します。ビット [15:8] = バイト 4 (MAC アドレス [31:24])ビット [7:0] = バイト 3 (MAC アドレス [23:16])デスティネーション MAC アドレスの下位 2 バイトと上位 2 バイトは、それぞれ 1 つ前のレジスタと、1 つ後のレジスタに保存されます。

RW 0000_0000_0000_0000



このレジスタは、マジックパケットのデスティネーション MAC アドレスの上位 2 バイトを格納します。ビット [15:8] = バイト 6 (MAC アドレス [47:40])ビット [7:0] = バイト 5 (MAC アドレス [39:32])デスティネーション MAC アドレスの下位 4 バイトは、直前の 2 つのレジスタに保存されます。

RW 0000_0000_0000_0000

MMD アドレス 2h、レジスタ 14h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 0、期待する CRC 0MMD アドレス 2h、レジスタ 16h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 1、期待する CRC 0MMD アドレス 2h、レジスタ 18h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、期待する CRC 0MMD アドレス 3h、レジスタ 1Ah - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、期待する CRC 02.14.15:02.16.15:02.18.15:02.1A.15:0

Custom Packet Type X CRC 0

このレジスタは、期待する CRC の上位 2 バイトを保存します。ビット [15:8] = バイト 2 (CRC [15:8])ビット [7:0] = バイト 1 (CRC [7:0])期待する CRC の下位 2 バイトは次のレジスタに保存されます。

RW 0000_0000_0000_0000

MMD アドレス 2h、レジスタ 15h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 0、期待する CRC 1MMD アドレス 2h、レジスタ 17h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 1、期待する CRC 1MMD アドレス 2h、レジスタ 19h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、期待する CRC 1MMD アドレス 2h、レジスタ 1Bh - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 3、期待する CRC 12.15.15:02.17.15:02.19.15:02.1B.15:0

Custom Packet Type X CRC 1

このレジスタは、期待する CRC の下位 2 バイトを保存します。ビット [15:8] = バイト 4 (CRC [31:24])ビット [7:0] = バイト 3 (CRC [23:16])期待する CRC の上位 2 バイトは直前のレジスタに保存されます。

RW 0000_0000_0000_0000

MMD アドレス 2h、レジスタ 1Ch - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 0、マスク 0MMD アドレス 2h、レジスタ 20h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 1、マスク 0MMD アドレス 2h、レジスタ 24h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、マスク 0MMD アドレス 2h、レジスタ 28h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 3、マスク 02.1C.15:02.20.15:02.24.15:02.28.15:0

Custom Packet Type X Mask 0

このレジスタは、パケットの初の 16 バイト ( バイト 1 ～ 16) の中で CRC 計算に使うバイトを選択します。このレジスタ内の各ビットは以下を意味します。 1 = 対応するバイトを CRC 計算用に選択する0 = 対応するバイトを CRC 計算用に選択しないレジスタビットとパケットバイトの対応は以下の通りです。ビット [15]: バイト 16……ビット [2]: バイト 2ビット [0]: バイト 1

RW 0000_0000_0000_0000



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

MMD アドレス 2h、レジスタ 1Dh - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 0、マスク 1MMD アドレス 2h、レジスタ 21h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 1、マスク 1MMD アドレス 2h、レジスタ 25h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、マスク 1MMD アドレス 2h、レジスタ 29h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 3、マスク 12.1D.15:02.21.15:02.25.15:02.29.15:0


このレジスタは、パケットの 2 番目の 16 バイト ( バイト 17 ～ 32) の中で CRC 計算に使うバイトを選択します。このレジスタ内の各ビットは以下を意味します。 1 = 対応するバイトを CRC 計算用に選択する0 = 対応するバイトを CRC 計算用に選択しないレジスタビットとパケットバイトの対応は以下の通りです。ビット [15]: バイト 32……ビット [2]: バイト 18ビット [0]: バイト 17

RW 0000_0000_0000_0000

MMD アドレス 2h、レジスタ 1Eh - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 0、マスク 2MMD アドレス 2h、レジスタ 22h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 1、マスク 2MMD アドレス 2h、レジスタ 26h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、マスク 2MMD アドレス 2h、レジスタ 2Ah - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 3、マスク 22.1E.15:02.22.15:02.26.15:02.2A.15:0



RW 0000_0000_0000_0000

MMD アドレス 2h、レジスタ 1Fh - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 0、マスク 3MMD アドレス 2h、レジスタ 23h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 1、マスク 3MMD アドレス 2h、レジスタ 27h - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 2、マスク 3MMD アドレス 2h、レジスタ 2Bh - Wake-On-LAN - カスタムパケット、タイプ 3、マスク 32.1F.15:02.23.15:02.27.15:02.2B.15:0



RW 0000_0000_0000_0000

MMD アドレス 3h、レジスタ 0h - PCS EEE - 制御

3.0.15:12 Reserved 予約済み RW 00003.0.11 1000BASE-T

Force LPI1 = 1000BASE-T 低消費電力アイドル伝送 (LPI) に設定する0 = 通常動作

RW 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

3.0.10 100BASE-TX RX_CLK Stoppable

低消費電力アイドル (LPI) モードを受信中に、 1 = 100BASE-TX において RX_CLK は停止可能0 = 100BASE-TX において RX_CLK は停止可能ではない

RW 0

3.0.9:0 Reserved 予約済み RW 00_0000_0000MMD アドレス 3h、レジスタ 1h - PCS EEE – ステータス

3.1.15:12 Reserved 予約済み RO 00003.1.11 Transmit

Low-Power Idle Received

1 = Transmit PCS は低消費電力アイドルを受信した0 = 低消費電力アイドルは受信していない

RO/LH 0

3.1.10 Receive Low-Power Idle Received

1 = Receive PCS は低消費電力アイドルを受信した0 = 低消費電力アイドルは受信していない

RO/LH 0

3.1.9 Transmit Low-Power Idle Indica-tion

1 = Transmit PCSは低消費電力アイドルを現在受信中0 = Transmit PCS は低消費電力アイドルを現在受信中ではない

RO

3.1.8 Receive Low-Power Idle Indica-tion

1 = Receive PCSは低消費電力アイドルを現在受信中0 = Receive PCS は低消費電力アイドルを現在受信中ではない

RO

3.1.7:0 Reserved 予約済み RO 0000_0000MMD アドレス 7h、レジスタ 3Ch - EEE アドバタイズメント

7.3C.15:3 Reserved 予約済み RW 0000_0000_0000_07.3C.2 1000BASE-T

EEE1 = 1000 Mbps EEE に対応0 = 1000 Mbps EEE に非対応電源投入またはリセット後に、このビットは既定値として「0」に設定されます。このビットを「1」にセットすると 1000 Mbps EEE モードが有効になります。

RW 0

7.3C.1 100BASE-TX EEE

1 = 100 Mbps EEE に対応0 = 100 Mbps EEE に非対応電源投入またはリセット後に、このビットは既定値として「0」に設定されます。このビットを「1」にセットすると100 Mbps EEEモードが有効になります。

RW 0

7.3C.0 Reserved 予約済み RW 0MMD アドレス 7h、レジスタ 3Dh - EEE リンクパートナーアドバタイズメント

7.3D.15:3 Reserved 予約済み RO 0000_0000_0000_07.3D.2 1000BASE-T

EEE1 = 1000 Mbps EEE に対応0 = 1000 Mbps EEE に非対応

RO 0

7.3D.1 100BASE-TX EEE

1 = 100 Mbps EEE に対応0 = 100 Mbps EEE に非対応

RO 0

7.3D.0 Reserved 予約済み RO 0MMD アドレス 1Ch、レジスタ 4h - アナログ制御 4

1C.4.15:11 Reserved 予約済み RW 0000_01C.4.10 10BASE-Te

Mode1 = EEE 10BASE-Te (1.75 V TX 振幅 )0 = 標準 10BASE-T (2.5 V TX 振幅 )

RW 0

1C.4.9:0 Reserved 予約済み RW 00_1111_1111



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

Note 4-1 RW = 読み書き可能、RO = 読み出し専用、WO = 書き込み専用、LH = ラッチ HIGH

MMD アドレス 1Ch、レジスタ 23h - EDPD 制御

1C.23.15:1 Reserved 予約済み RW 0000_0000_0000_0001C.23.0 EDPD Mode

EnableEnergy Detect パワーダウンモード1 = この機能を有効にする0 = この機能を無効にする

RW 0



Note 4-1 既定値


KSZ9031RNX

5.0 動作特性

5.1 大絶対定格 *電源電圧 (VIN)(DVDDL、AVDDL、AVDDL_PLL) ............................................................................................................. –0.5 ～ +1.8 V(AVDDH) .................................................................................................................................................... –0.5 ～ +5.0 V(DVDDH).................................................................................................................................................... –0.5 ～ +5.0 V入力電圧 ( 全入力 )..................................................................................................................................... –0.5 ～ +5.0 V出力電圧 ( 全出力 )..................................................................................................................................... –0.5 ～ +5.0 Vリード温度 ( はんだ付け 10 秒 )............................................................................................................................+260 保管温度 (TS) ............................................................................................................................................. -55 ～ +150 * 大絶対定格を超えると、デバイスが損傷する可能性があります。絶対大定格を超える条件は、デバイスに恒久的な損傷を生じる可能性があります。そのような条件あるいは以下に記載する仕様を超える条件でのデバイスの運用は想定していません。長期間にわたって大条件を超えると、信頼性に影響する可能性があります。

5.2 動作定格 **電源電圧 (DVDDL、AVDDL、AVDDL_PLL) ..................................................................................................... +1.140 ～ +1.260 V(AVDDH @ 3.3 V) .............................................................................................................................. +3.135 ～ +3.465 V(AVDDH @ 2.5 V、商用温度レンジのみ ) ......................................................................................... +2.375 ～ +2.625 V(DVDDH @ 3.3 V).............................................................................................................................. +3.135 ～ +3.465 V(DVDDH @ 2.5 V).............................................................................................................................. +2.375 ～ +2.625 V(DVDDH @ 1.8 V).............................................................................................................................. +1.710 ～ +1.890 V周囲温度

(TA 商用温度レンジ : KSZ9031RNXC) ........................................................................................................... 0 ～ +70 (TA 産業用温度レンジ : KSZ9031RNXI) ..................................................................................................... –40 ～ +85 (TA 車載温度レンジ : KSZ9031RNXU) ....................................................................................................... –40 ～ +85 (TA 車載温度レンジ : KSZ9031RNXV)...................................................................................................... –40 ～ +105

高接合部温度 (TJ max.) .....................................................................................................................................+125 熱抵抗 (ΘJA)................................................................................................................................................. +36.34 /W熱抵抗 (ΘJC)................................................................................................................................................... +9.47 /W** 動作定格から外れた条件でのデバイスの機能は保証されません。

Note: デバイスに電源を供給しない状態で入力信号を印加しないでください。


KSZ9031RNX
6.0 電気的特性
TA = 25 、仕様はパッケージングされた製品にのみ適用

表 6-1: 電源電流 - コア /デジタル I/Oパラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note

1.2 V ( 以下の合計 )DVDDL ( デジタルコア ) +AVDDL ( アナログコア ) +

AVDDL_PLL (PLL)

ICORE

— 210 —

mA

1000BASE-T リンクアップ ( トラフィックなし )

— 221 — 1000BASE-T 全二重@ トラフィック 100%

— 63.6 — 100BASE-TX リンクアップ ( トラフィックなし )

— 63.8 — 100BASE-TX 全二重@ トラフィック100%

— 7.1 — 10BASE-T リンクアップ ( トラフィックなし )

— 7.7 — 10BASE-T 全二重 @ トラフィック 100%

— 1.0 — ソフトウェアパワーダウンモード ( レジスタ 0.11 = 1)

— 0.7 —デバイスパワーダウンモード

( ストラップインピンMODE[3:0] = 0111)

1.8 V、デジタル I/O 用(RGMII 動作電圧 = 1.8 V)

IDVDDH_1.8

— 11.2 —

mA


— 23.6 — 1000BASE-T 全二重 @ トラフィック 100%


— 9.8 — 100BASE-TX 全二重@ トラフィック100%






2.5V、デジタル I/O 用(RGMII 動作電圧 = 2.5 V)

IDVDDH_2.5

— 14.7 —

mA


— 31.5 — 1000BASE-T 全二重@トラフィック 100%


— 13.0 — 100BASE-TX 全二重 @ トラフィック 100%







KSZ9031RNX

Note 6-1 電流モード型送信ドライバを備えた PHY トランシーバにおいて、外付けパルストランスのセンタータップを介する消費電流と等価です。

3.3 V、デジタル I/O 用(RGMII 動作電圧 = 3.3 V)

IDVDDH_3.3

— 19.5 —

mA


— 41.5 — 1000BASE-T 全二重 @ トラフィック 100%








表 6-2: 電源電流 - トランシーバ (Note 6-1)パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note

2.5 V、トランシーバ用( 商用温度レンジ動作にの

み推奨 ) IAVDDH_2.5

— 58.8 —

mA

1000BASE-T リンクアップ( トラフィックなし )

— 57.9 — 1000BASE-T 全二重 @ トラフィック 100%








3.3 V、トランシーバ用 IAVDDH_3.3

— 67.4 —

mA


— 66.3 — 1000BASE-T 全二重 @ トラフィック 100%








表 6-1: 電源電流 - コア /デジタル I/O (続き )パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note


KSZ9031RNX

表 6-3: CMOS入力

パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note

入力 HIGH 電圧 VIH

2.0 — —V

DVDDH ( デジタル I/O) = 3.3 V1.5 — — DVDDH ( デジタル I/O) = 2.5 V1.1 — — DVDDH ( デジタル I/O) = 1.8 V

入力 LOW 電圧 VIL

— — 1.3V

DVDDH ( デジタル I/O) = 3.3 V— — 1.0 DVDDH ( デジタル I/O) = 2.5 V— — 0.7 DVDDH ( デジタル I/O) = 1.8 V

入力 HIGH リーク電流

IIHL -2.0 — 2.0 µA DVDDH = 3.3 V、VIH = 3.3 V全てのデジタル入力ピン

入力 LOW リーク電流 IILL

-2.0 — 2.0

µA

DVDDH = 3.3 V、VIL = 0.0 VMDC、MDIO、RESET_N を除く全て

のデジタル入力ピン

-120 — -40DVDDH = 3.3 V、VIL = 0.0 V

内部プルアップを備えた MDC、MDIO、RESET_N ピン

表 6-4: CMOS出力


出力 HIGH 電圧 VOH

2.7 — —

V

DVDDH ( デジタル I/O) = 3.3 V IOH (min) = 10 mA

全てのデジタル出力ピン

2.0 — —DVDDH ( デジタル I/O) = 2.5 V

IOH (min) = 10 mA全てのデジタル出力ピン

1.5 — —DVDDH ( デジタル I/O) = 1.8 V

IOH (min) = 13 mALED1、LED2 を除く全てのデジタル

出力ピン

出力 LOW 電圧 VOL

— — 0.3

V

DVDDH ( デジタル I/O) = 3.3 V IOL (min) = 10 mA

全てのデジタル出力ピン

— — 0.3DVDDH ( デジタル I/O) = 2.5 V

IOL (min) = 10 mA全てのデジタル出力ピン

— — 0.3DVDDH ( デジタル I/O) = 1.8 V

IOL (min) = 13 mALED1、LED2 を除く全てのデジタル

出力ピン

出力トライステートリーク電流

|Ioz| — — 10 µA —

表 6-5: LED出力


出力駆動電流 ILED 10 — — mADVDDH ( デジタル I/O) = 3.3 Vまたは 2.5 V、VOL @ 0.3 V各 LED ピン (LED1、LED2)


KSZ9031RNX

Note 6-2 ピン入力電圧レベル = 1/2 DVDDH で計測

Note 6-3 1:1 パルストランスの後段を差動にて計測

Note 6-4 1:1 パルストランスの後段を差動にて計測

表 6-6: プルアップピン (Note 6-2)パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note

内部プルアップ抵抗(MDC、MDIO、

RESET_N ピン )pu

13 22 31kΩ

DVDDH ( デジタル I/O) = 3.3 V16 28 39 DVDDH ( デジタル I/O) = 2.5 V26 44 62 DVDDH ( デジタル I/O) = 1.8 V

表 6-7: 100BASE-TX送信 (Note 6-3)パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note

ピーク差動出力電圧 VO 0.95 — 1.05 V 差動出力間に 100 Ω 終端抵抗

出力電圧不均衡 VIMB — — 2 % 差動出力間に 100 Ω 終端抵抗

立ち上がり / 立ち下がり時間 tr, tf 3 — 5 ns —立ち上がり / 立ち下がり

不均衡— 0 — 0.5 ns —

デューティサイクル歪み — — — ±0.25 ns —オーバーシュート — — — 5 % —

出力ジッタ — — 0.7 — ns ピークツーピーク

表 6-8: 10BASE-T送信 (Note 6-4)パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位 Note

ピーク差動出力電圧 VP 2.2 — 2.8 V 差動出力間に 100 Ω 終端抵抗

追加ジッタ — — — 3.5 ns ピークツーピーク

高調波除去 — — -31 — dB 全て「1」の信号を送信

表 6-9: 10BASE-T受信


スケルチしきい値 VSQ 300 400 — mV 5 MHz 矩形波

表 6-10: トランスミッタ - 駆動設定


ISET の参照電圧 VSET — 1.2 — V R(ISET) = 12.1 kΩ

表 6-11: LDOコントローラ - 駆動レンジ


P チャンネル MOSFET のゲート入力に対する

LDO_O ( ピン 43) の出力駆動レンジ

VLDO_O

0.85 — 2.8

V

MOSFET ソース電圧向けAVDDH = 3.3 V

0.85 — 2.0MOSFET ソース電圧向け

AVDDH = 2.5 V ( 商用温度レンジ動作にのみ推奨 )


KSZ9031RNX

7.0 タイミング図

7.1 RGMII タイミング

電源投入またはリセット後の既定値の KSZ9031RNX RGMII タイミングは、PHY デバイス内部遅延に関する RGMIIバージョン 2.0 仕様内のタイミング要件に適合します。送信パス (MAC から KSZ9031RNX へのパス ) に関しては、KSZ9031RNX は GTX_CLK、TX_EN、TXD[3:0] 入力ピンでローカルに遅延を追加せず、GTX_CLK 遅延は MAC の内部で提供される事を期待します。MAC が GTX_CLK に遅延を全く提供しないか十分に提供しない場合のために、KSZ9031RNX は大 1.38 ns の内部遅延を提供可能な PadSkew レジスタを備えています。

受信パス (KSZ9031RNX から MAC へのパス ) に関しては、KSZ9031RNX は RX_DV および RXD[3:0] 出力ピンを基準として 1.2 ns (typ.) の遅延を RX_CLK 出力ピンに追加します。KSZ9031RNX は、RX_CLK 内部遅延を必要に応じて既定値 (1.2 ns) から大で 2.58 ns まで調整可能な Pad Skew ジスタを備えています。 PHYまたはMACあるいはその両方の内蔵クロック遅延が完全にはRGMII v2.0に準拠していないRGMII PHY-to-MAC回路を実装する事はよくあります。そのような RGMII v1.3 と v2.0 が混在した回路や、時にはマッチングの取れていない RGMII プリント基板トレースのために、RGMII システム全体のタイミング (PHY 内部、プリント基板トレース遅延、MAC 内部 ) を調べて合計のクロック遅延を計算し、クロック遅延タイミングが適合しているかどうか判定する必要があります。タイミング調整が必要な場合、KSZ9031RNXが提供するPad Skewジスタを使います。詳細はRGMIIPadSkew ジスタの説明を参照してください。図 7-1 および図 7-2 と表 7-1 に示す RGMII v2.0 仕様値は、RGMII v1.3 外部遅延と RGMII v2.0 内部遅延のタイミングを理解するため資料として記載しています。

図 7-1: RGMII v2.0 仕様 ( 多重化およびタイミング図 - 外部遅延を持つ標準の RGMII (v1.3))


KSZ9031RNX
図 7-2: RGMII v2.0 仕様 ( 多重化およびタイミング図 - デバイス内部遅延を持つ RGMII-ID (v2.0))
以下は図 7-2 の補足説明です。 TXC (SOURCE DATA) ( 実線 ) は RGMII v1.3 仕様に従う MAC GTX_CLK クロック出力タイミングです (PCB 遅延ライン要求、PHY 内蔵遅延要求 )。 TXC (SOURCE DATA) WITH INTERNAL DELAY ADDED ( 破線 ) は RGMII v2.0 仕様に従う MAC GTX_CLK クロック出力タイミングです (PCB 遅延要求なし、PHY 内蔵遅延要求なし )。 RXC (SOURCE DATA) ( 実線 ) は RGMII v1.3 仕様に従う PHY RX_CLK クロック出力タイミングです (PCB 遅延要求、MAC 内蔵遅延要求 )。 RXC (SOURCE DATA) WITH INTERNAL DELAY ADDED ( 破線 ) は RGMII v2.0 仕様に従う PHY RX_CLK クロック出力タイミングです (PCB 遅延要求なし、MAC 内蔵遅延要求なし )。

表 7-1: RGMII V2.0仕様

パラメータ概要 Min. Typ. Max. 単位

TskewT RGMII v1.3 に従うトランスミッタでのデータ - クロック間出力スキュー ( 外部遅延 )

-500 — 500 ps

TskewR RGMII v1.3 に従うレシーバでのデータ - クロック間入力スキュー ( 外部遅延 )

1.0 — 2.6

ns

TsetupT トランスミッタでのデータ -クロック間出力セットアップ時間 ( 統合した遅延 )

1.2 2.0 —

TholdT トランスミッタでのクロック -データ間出力ホールド時間 ( 統合した遅延 )

1.2 2.0 —

TsetupR レシーバでのデータ -クロック間入力セットアップ時間 ( 統合した遅延 )

1.0 2.0 —

TholdR レシーバでのクロック -データ間入力ホールド時間( 統合した遅延 )

1.0 2.0 —

tcyc (1000BASE-T) 1000BASE-T のクロック周期 7.2 8.0 8.8tcyc (100BASE-TX) 100BASE-TX のクロック周期 36 40 44tcyc (10BASE-T) 10BASE-T のクロック周期 360 400 440

TXC(SOURCE DATA) TXC WITH INTERNALDELAY ADDED

TXD[8:5][3:0]

TXD[7:4][3:0]

TX_CTL

TXC (AT RECEIVER)

RXC (SOURCE DATA)

RXD[8:5][3:0]

RXD[7:4][3:0]

RX_CTL

RXC (AT RECEIVER)

TXD[3:0] TXD[8:5]TXD[7:4]

TSETUPT

THOLDT

TSETUPR

THOLDR

TXD[4]TXEN

TXD[9]TXERR

RXC WITH INTERNALDELAY ADDED

RXD[3:0] RXD[8:5]RXD[7:4]

TSETUPT

THOLDT

TSETUPR

THOLDR

RXD[4]RXDV

RXD[9]RXERR


KSZ9031RNX
RGMII Version 2.0 仕様書は、1000 Mbps 動作に対してのみ RGMII データ - クロック間スキューを定義しています。1000 Mbps 動作は、125 MHz ( 周期 = 8 ns) のクロック周波数で、立ち上がり / 立ち下がり両方のクロックエッジを使ってデータおよび制御信号をサンプリングします。10/100 Mbps 動作の場合、データ信号はクロックの立ち上がりエッジでサンプリングし、制御信号はクロックの両方のエッジでサンプリングします。10/100 Mbps 動作ではクロック周波数が低いため (10 Mbps で 2.5 MHz ( 周期 = 400 ns)、100 Mbps で 25 MHz ( 周期 = 40 ns))、RGMII データ - クロック間スキューには 1000 Mbps 動作よりも大きなタイミング余裕があります。従って、スキューの大許容値は、1000 Mbps の 2.6 ns から 160 ns (10 Mbps) および 16 ns (100 Mbps) まで緩和されます。

KSZ9031RNX
図 7-3: オートネゴシエーション高速リンクパルス (FLP) のタイミング
KSZ9031RNX 高速リンクパルス (FLP) のオートネゴシエーション向けバースト送信周期 (tBTB) の既定値は 8 ms です。IEEE 802.3 規格は、この周期を 16 ms ±8 ms と定義しています。PHY リンクパートナーによっては 16 ms を中央値とするタイミングで FLP を受信する必要があります。そうしないと、断続的なリンク障害が発生し、リンクアップ時間が長引く可能性があります。 FLP タイミングを 16 ms に設定するには、KSZ9031RNX の電源投入 / リセット後に以下の一連のレジスタに書き込みます。 1. レジスタ Dh に 0x0000 を書き込む // MMD - デバイスアドレス 0h 向けにレジスタアドレスを設定する

2. レジスタ Eh に 0x0004 を書き込む // MMD - デバイスアドレス 0h のレジスタ 4h を選択する

3. レジスタDhに0x4000を書き込む // MMD - デバイスアドレス0h/レジスタ4h向けにレジスタデータを選択する

4. レジスタ Eh に 0x0006 を書き込む // MMD - デバイスアドレス 0h/ レジスタ 4h に値 0x0006 を書き込む

5. レジスタ Dh に 0x0000 を書き込む // MMD - デバイスアドレス 0h 向けにレジスタアドレスを設定する

6. レジスタ Eh に = 0x0003 を書き込む // MMD - デバイスアドレス 0h のレジスタ 3h を選択する

7. レジスタDhに0x4000を書き込む // MMD - デバイスアドレス0h/レジスタ3h向けにレジスタデータを選択する

8. レジスタ Eh に 0x1A80 を書き込む // MMD - デバイスアドレス 0h/ レジスタ 3h に値 0x1A80 を書き込む

9. レジスタ 0h/ ビット [9] に 1 を書き込む // オートネゴシエーションを再開する

上記の 16 ms FLP 送信タイミング向けの設定は、全ての PHY リンクパートナーに適合します。

表 7-2: オートネゴシエーション高速リンクパルス (FLP)のタイミングパラメータ

タイミングパラメータ

概要 Min. Typ. Max. 単位

tBTB FLP バーストから次の FLP バーストまでの時間 8 16 24ms

tFLPW FLP バースト幅 — 2 —tPW クロック / データパルス幅 — 100 — nstCTD クロックパルスからデータパルスまでの時間 55.5 64 69.5

µstCTC クロックパルスから次のクロックパルスまでの時間 111 128 139— FLP バーストあたりのクロック / データパルス数 17 — 33 —


KSZ9031RNX

図 7-4: MDC/MDIO タイミング

MDC クロック周波数の代表値は 2.5 MHz ( クロック周期 = 400 ns) です。 KSZ9031RNX は、数 10/ 数 100 Hz で GPIO ピンによるビットバンギングから生成された MDC クロック周波数で動作可能であり、大で 8.33 MHz ( クロック周期 = 120 ns) の MDC クロック周波数まで試験されています。8.33 MHzの試験条件は、MDIO ライン上の 1 つの KSZ9031RNX PHY に適用します (DVDDH 電源レールへの 1.0 kΩ プルアップ抵抗を使用 )。

表 7-3: MDC/MDIOタイミングパラメータ



tP MDC 周期 120 400 —

nstMD1

MDC の立ち上がりエッジまでの MDIO (PHY 入力 ) セットアップ時間

10 — —

tMD2MDC の立ち上がりエッジからの MDIO (PHY 入力 ) ホールド時間

10 — —

tMD3 MDCの立ち上がりエッジからのMDIO (PHY出力 )遅延時間 0 — —


KSZ9031RNX
図 7-5: 電源投入 / 電源遮断 / リセットのタイミング
Note 1: 推奨する電源投入手順は、先にトランシーバ (AVDDH) およびデジタル I/O (DVDDH) 電圧を投入してから1.2 V コア (DVDDL、AVDDL、AVDDL_PLL) 電圧を投入します。1.2 V コア電圧を初に投入する必要がある場合、トランシーバおよびデジタル I/O 電圧に対する 1.2 V コア電圧の大リードタイムは 200 μs です。

トランシーバ (AVDDH) およびデジタル I/O (DVDDH) 電源レールの間の電源投入順には特別な要件はありません。

KSZ9031RNX に対する全ての電源電圧の投入波形は monotonic である事が必要です。

Note 2: MIIM (MDC/MDIO) インターフェイスの設定は、リセットのディアサート後に 100 μs 以上待機してから開始する必要があります。

Note 3: 推奨する電源遮断手順は、先に 1.2 V コア電圧を遮断してからトランシーバおよびデジタル I/O 電圧を遮断します。次の電源投入は、KSZ9031RNX への全ての電源電圧が 0.4 V を下回ってから実行する必要があります。また、電源遮断から電源投入までの間に 150 ms 以上の待機時間が必要です。

表 7-4: 電源投入 /電源遮断 /リセットのタイミングパラメータ



tVR 電源電圧立ち上がり時間 (monotonic である事 ) 200 — — µstSR リセットをディアサートするまでの電源電圧安定化時間 10 — — mstCS ストラップインピン設定のセットアップ時間 5 — —

nstCH ストラップインピン設定のホールド時間 5 — —

tRCリセットのディアサートからストラップインピン出力までの時間

6 — —

tPC 電源遮断から電源投入までの待機時間 150 — — ms

tSR

tCS tCH

tRC

SUPPLY VOLTAGES

RESET_N

STRAP-IN VALUE

STRAP-IN /OUTPUT PIN

CORE (DVDDL, AVDDL, AVDDL_PLL)

TRANSCEIVER (AVDDH), DIGITAL I/Os (DVDDH)

tVR

tPC

NOTE 1

NOTE 2

NOTE 3


KSZ9031RNX

8.0 リセット回路

以下に、推奨するリセット回路を示します。

リセットが電源によってトリガされる場合に KSZ9031RNX に電源投入するためのリセット回路を図 8-1 に示します。

図 8-1: リセットが電源によってトリガされる場合のリセット回路

リセットが別のデバイス ( 例 : CPU、FPGA 等 ) によって駆動されるアプリケーション向けのリセット回路を図 8-2 に示します。パワーオンリセット時、R、C、D1 は monotonic な立ち上がりを提供し、KSZ9031RNX デバイスをリセットします。CPU/FPGA からの RST_OUT_N は、電源投入後にウォームリセットを提供します。

KSZ9031RNX と CPU/FPGA は同じデジタル I/O 電圧 (DVDDH) を基準とします。

図 8-2: CPU/FPGA リセット出力向けの推奨リセット回路

MIC826 電圧監視用 IC を使って KSZ9031RNX リセット入力を駆動するリセット回路を図 8-3 に示します。

DVDDH

D1: 1N4148

D1 R 10KKSZ9031RNX

RESET_N

C 10μF

DVDDH

KSZ9031RNXD1

R 10K

RESET_N

C 10μFD2

CPU/FPGA

RST_OUT_N

D1, D2: 1N4148


KSZ9031RNX
図 8-3: MIC826 電圧監視用 IC を使ったリセット回路
KSZ9031RNX MIC826Part

Number

RESET#

ResetThreshold

DVDDH = 3.3V, 2.5V, or 1.8V

RESET_N

DVDDHDVDDH

MIC826TYMT / 3.075VMIC826ZYMT / 2.315VMIC826WYMT / 1.665V


KSZ9031RNX

9.0 リファレンス回路 - LED ストラップインピン

LED2/PHYAD1 および LED1/PHYAD0 ストラップピンのプルアップおよびプルダウンリファレンス回路 (3.3 V および 2.5 V DVDDH 向け ) を図 9-1 に示します。

図 9-1: LED ストラップピンのリファレンス回路

DVDDH が 1.8 V の場合、LED 表示をサポートするには、多重化された PHYAD[1:0] ストラップピンが HIGH/LOW に正しくラッチされるようにするため、LED[2:1] ピンと LED インジケータの間に電圧レベルシフタが必要です。LEDインジケータを実装しない場合、PHYAD[1:0] ストラップピンには、1.8 V DVDDH への 10 kΩ プルアップ抵抗 ( 値「1」用 ) と、グランドへの 1.0 kΩ プルダウン抵抗 ( 値「0」用 ) だけが必要です。

LED PIN

220Ω10kΩPULL-UP

KSZ9031RNX

220ΩPULL-DOWN

KSZ9031RNXLED PIN

DVDDH = 3.3V, 2.5V

DVDDH = 3.3V, 2.5V

1k Ω


KSZ9031RNX

10.0 参照クロック - 接続と選定

水晶振動子または外部クロック源 ( オシレータ等 ) は、KSZ9031RNX に参照クロックを提供するために使います。KSZ9031RNX の全ての動作モードに対し、25 MHz の参照クロックを使います。

KSZ9031RNX は、水晶振動子 / クロックピン (XI、XO) に AVDDH 電源 ( アナログ 3.3 V、または、商用温度レンジ向けにのみアナログ 2.5 V) を使います。25 MHz 参照クロックを外部から供給する場合、XI 入力ピンでのクロックのピークツーピーク電圧 (VPP) 振幅は 2.5 V 以上 ( グランド基準 ) である事が必要です。VPP が 2.5 V より低い場合、直列容量性カプリングを推奨します。容量性カップリングにより、VPP 振幅は 1.5 V まで下げる事ができます。大 VPP振幅は 3.3 V +5% です。

図 10-1 に、KSZ9031RNX の XI および XO への参照クロックの接続方法を示します。表 10-1 に、参照クロックを選定するための基準を示します。

図 10-1: 25 MHz 水晶振動子 / オシレータ参照クロックの接続

11.0 内蔵 LDOコントローラ - MOSFETの選定

オプションの LDO コントローラを使ってコア電圧用に 1.2 V を生成する場合、以下の小要件を超える MOSFET を選定する必要があります。 • P チャンネル

• 500 mA ( 連続電流 ) • 3.3 V または 2.5 V ( ソース - 入力電圧 ) • 1.2 V ( ドレイン - 出力電圧 ) • 以下のレンジの VGS:

- (–1.2 ～ –1.5 V) @ 500 mA、3.3 V ソース電圧の場合

- (–1.0 ～ -1.1 V) @ 500 mA、2.5 V ソース電圧の場合

MOSFET の VGS は、MOSFET のカットオフしきい値電圧 VGS(th) ではなく、定電流飽和領域で動作している必要があります。

MOSFET のゲート入力に対する LDO コントローラ出力の駆動レンジは表 6-11 を参照してください。設計のリファレンスとして、アプリケーションノート『ANLAN206 – KSZ9031 Gigabit PHY Optimized Power Schemefor High Efficiency, Low-Power Consumption and Dissipation』を参照してください。

表 10-1: 25 MHZ水晶振動子 /参照クロックの選定基準

特性値

周波数 25 MHz周波数許容誤差 (max.) ±50 ppm

水晶振動子直列抵抗 (typ.) 40 Ωトータルピリオドジッタ ( ピークツーピーク ) <100 ps

22pF

22pFNC

XI

XO

XI

XO

25 MHz XTAL±50PPM

25 MHz OSC±50PPM


KSZ9031RNX

12.0 パルストランス - 接続と選定

1:1 のパルストランスがラインインターフェイスに必要です。FCC 要件を上回る条件を要求する場合、コモンモードチョークを内蔵したパルストランスを使います。チョークに続くオプションの単巻トランス段は、さらなるコモンモードノイズおよびシグナルの減衰を提供します。

KSZ9031RNX は電圧モード送信ドライバと終端抵抗を内蔵しています。電圧モードの実装により、送信ドライバはコモンモード電圧を 4 つの差動ペアに供給します。従って、KSZ9031RNX側の 4 つのパルストランスセンタータップピンは基板上のどの電源にも接続しません。センタータップピンは互いに接続せず、別々の 0.1 μF コモンモードコンデンサを介してグランドへ接続します。このように分離するのは、接続の速度モードによっては 4 つの差動ペアの間でコモンモード電圧が異なる可能性があるためです。

図 12-1 に、KSZ9031RNX 向けの代表的なギガビットパルストランス回路を示します。

図 12-1: 代表的なギガビットパルストランス回路

表 12-1 に、推奨するパルストランス特性を示します。

表 12-2 に、G-PHY デバイス側に分離されたパルストランスセンタータップピンを備えた KSZ9031RNX 向けに使える互換シングルポートパルストランスの一覧を示します。

表 12-1: パルストランスの選定基準

パラメータ値試験条件

巻き数比 1 CT : 1 CT —開回路インダクタンス (min.) 350 µH 100 mV、100 kHz、8 mA

挿入損失 (max.) 1.0 dB 0 MHz ～ 100 MHzHIPOT (min.) 1500 VRMS —

表 12-2: 互換シングルポート 10/100/1000パルストランス

メーカー製品番号オートトランス温度レンジパルストランス + RJ-45Bel Fuse 0826-1G1T-23-F あり 0 ～ 70 あり

HALO TG1G-E001NZRL なし −40 ～ 85 なし

1

2

3

7

8

4

5

6

4 x 75 Ω

1000 pF / 2kV

RJ-

45 C

ON

NEC

TOR

CHASSIS GROUND

(4x 0.1μF)

TXRXP_A

TXRXM_A

KSZ

9031

RN

X

SIGNAL GROUND

TXRXP_B

TXRXM_B

TXRXP_C

TXRXM_C

TXRXP_D

TXRXM_D


KSZ9031RNX

HALO TG1G-S001NZRL なし 0 ～ 70 なし

HALO TG1G-S002NZRL あり 0 ～ 70 なし

Pulse H5007NL あり 0 ～ 70 なし

Pulse H5062NL あり 0 ～ 70 なし

Pulse HX5008NL あり −40 ～ 85 なし

Pulse JK0654219NL あり 0 ～ 70 あり

Pulse JK0-0136NL なし 0 ～ 70 あり

TDK TLA-7T101LF なし 0 ～ 70 なし

Wurth/Midcom 000-7093-37R-LF1 あり 0 ～ 70 なし

表 12-2: 互換シングルポート 10/100/1000パルストランス (続き )メーカー製品番号オートトランス温度レンジパルストランス + RJ-45


KSZ9031RNX

13.0 パッケージ情報

Note: 新のパッケージ図面については、以下のウェブサイトにある「Microchip Packaging Specification (Microchip 社パッケージ仕様 )」を参照してください。 http://www.microchip.com/packaging

図 13-1: 48 ピン QFN 7x7 mm パッケージ (3.5x3.5 mm 露出バッドエリア付き )


KSZ9031RNX

図 13-2: 48 ピン QFN 7x7 mm パッケージ (5.1x5.1 mm 露出バッドエリア付き )

TITLE48 LEAD QFN 7x7mm PACKAGE OUTLINE & RECOMMENDED LAND PATTERN

DRAWING # QFN77-48LD-PL-1 UNIT MM

NOTE:1. MAX PACKAGE WARPAGE IS 0.05mm. 2. MAX ALLOWABLE BURR IS 0.076mm IN ALL DIRECTIONS. 3. PIN #1 IS ON TOP WILL BE LASER MARKED. 4. RED CIRCLE IN LAND PATTERN INDICATES THERMAL VIA. SIZE SHOULD BE 0.30-0.35mm IN DIAMETER AND SHOULD BE CONNECTED TO GND FOR MAX THERMAL PERFORMANCE. PITCH is 1.00mm. 5. GREEN RECTANGLES (SHADED AREA) REPRESENT SOLDER STENCIL OPENING ON EXPOSED PAD AREA. RECOMMENDED SIZE IS 1.00x1.00mm, SPACING IS 0.25mm.

NOTE: 1, 2, 3

0.25±0.05

5.50Ref.

0.50 Bsc

0.40±0.05

PIN #1 IDCHAMFER 0.35x45°

48

1

2

7.00±0.05

7.00±0.05

Top ViewNOTE: 1, 2, 3Bottom View

0.85±0.05

0.253 (REF)

0.00-0.05

NOTE: 1, 2, 3Side View

5.10±0.05Exp.DAP

5.10±0.05Exp.DAP


KSZ9031RNX

図 13-3: 48 ピン QFN 7x7 mm パッケージ (5.1x5.1 mm 露出バッドエリア付き ) の推奨ランドパターン

POD-Land Pattern drawing #: QFN77-48LD-PL-1-C


KSZ9031RNX

図 13-4: 48 ピン WQFN 7x7 mm パッケージ (5.05x5.05 mm 露出バッドエリア付き )


KSZ9031RNX

図 13-5: 48 ピン WQFN 7x7 mm パッケージ (5.05x5.05 mm 露出バッドエリア付き ) の推奨ランドパターン


KSZ9031RNX


KSZ9031RNX


補遺 A: データシートの改訂履歴

表 A-2: 改訂履歴

リビジョンセクション / 図 / 項目改訂内容

DS00002117A (2016/3/14)

Micrel 社データシート KSZ9031RNX からMicrochip 社 DS00002117A へ転換しました。全体を通して文章の細かな変更を行いました。

Wake-On-LAN – カスタムパケット、期待する CRC1 および CRC2 レジスタ

期待する CRC の 2 つのバイトに対する「下位」および「上位」の意味を前バージョンとは逆に入れ替えました。

製品識別システムパッケージの露出パッドのサイズを明記しました。

パッケージ情報銅線パッケージ ( 製品番号 : KSZ9031RNXCC、KSZ9031RNXIC) の情報を「48 ピン (7x7 mm) QFN、5.1x5.1 mm 露出パッドエリア付き」に訂正しました。これはデータシートの訂正であり、銅線パッケージそのものに変更はありません。

DS00002117B (2016/5/24) 10.0 参照クロック - 接続と選定

25 MHz 参照水晶振動子 / クロックのジッタを明記しました。


KSZ9031RNX

Microchip 社のウェブサイト

Microchip 社はウェブサイト (www.microchip.com) でオンラインサポートを提供しています。このウェブサイトを通じて、お客様はファイルと情報を簡単に入手できます。インターネットブラウザから以下の内容がご覧になれます。

• 製品サポート – データシートとエラッタ、アプリケーションノートとサンプルプログラム、設計リソース、ユーザガイドとハードウェアサポート文書、新のソフトウェアと過去のソフトウェア

• 一般的技術サポート - よく寄せられる質問 (FAQ)、技術サポートのご依頼、オンラインディスカッショングループ、Microchip 社のコンサルタントプログラムおよびメンバーリスト

• ご注文とお問い合わせ - 製品セレクタと注文ガイド、新プレスリリース、セミナー / イベントの一覧、お問い合わせ先 ( 営業所 / 販売代理店 ) の一覧

顧客変更通知サービス

Microchip 社のお客様向け変更通知サービスは、お客様に Microchip 社製品の新情報をお届けするサービスです。ご興味のある製品ファミリまたは開発ツールに関する変更、更新、リビジョン、エラッタ情報をいち早くメールにてお知らせします。

Microchip社のウェブサイト (www.microchip.com)にアクセスし、[Customer Change Notification]からご登録ください。

カスタマサポート

Microchip 社製品をお使いのお客様は、以下のチャンネルからサポートをご利用になれます。

• 販売代理店

• 各地の営業所

• フィールドアプリケーションエンジニア (FAE)• 技術サポート

サポートは販売代理店にお問い合わせください。各地の営業所もご利用になれます。本書の後のページには各国の営業所の一覧を記載しています。

技術サポートは以下のウェブページからもご利用になれます。 http://microchip.com/support




KSZ9031RNX


製品識別システム

ご注文または製品の価格 / 納期に関しては、弊社または販売代理店までお問い合わせください。

デバイス : KSZ9031

インターフェイス : R = RGMII

パッケージ : NX = 48 ピン QFN または WQFN

温度: C = 0 ～ +70 ( 商用温度レンジ )I = -40 ～ +85 ( 産業用温度レンジ )U = - 40 ～ +85 ( 車載温度レンジ )V = -40 ～ +105 ( 車載拡張温度レンジ )

ボンディングワイヤ: A = 金C = 銅

例 :a) KSZ9031RNXCA

RGMIIインターフェイス48ピンQFN (鉛フリー、3.5x3.5 mm露出パッド) 商業用温度レンジ金線ボンディング

b) KSZ9031RNXCCRGMIIインターフェイス48ピンQFN (鉛フリー、5.1x5.1 mm露出パッド)商業用温度レンジ銅線ボンディング

c) KSZ9031RNXIARGMIIインターフェイス48ピンQFN (鉛フリー、3.5x3.5 mm露出パッド)産業用温度レンジ金線ボンディング

d) KSZ9031RNXICRGMIIインターフェイス48ピンQFN (鉛フリー、5.1x5.1 mm露出パッド)産業用温度レンジ銅線ボンディング

e) KSZ9031RNXUARGMIIインターフェイス48ピンWQFN (鉛フリー、5.05x5.05 mm露出パッド)車載温度レンジ金線ボンディング

f) KSZ9031RNXVARGMIIインターフェイス48ピンWQFN (鉛フリー、5.05x5.05 mm露出パッド)車載拡張温度レンジ金線ボンディング

製品番号 X XX

パッケージ

インターフェイス

デバイス

X

温度

X

ボンディングワイヤ


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情報は、ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであ

り、更新によって無効とされる事があります。お客様のアプ

リケーションが仕様を満たす事を保証する責任は、お客様に

あります。Microchip 社は、明示的、暗黙的、書面、口頭、法

定のいずれであるかを問わず、本書に記載されている情報に

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渡されません。

商標

Microchip 社の名称と Microchip ロゴ、dsPIC、FlashFlex、KEELOQ、KEELOQ ロゴ、MPLAB、PIC、PICmicro、PICSTART、PIC32 ロゴ、rfPIC、SST、SST ロゴ、SuperFlash、UNI/O は、

米国およびその他の国における Microchip TechnologyIncorporated の登録商標です。

FilterLab、Hampshire、HI-TECH C、Linear Active Thermistor、MTP、SEEVAL、Embedded Control Solutions Company は、

米国における Microchip Technology Incorporated の登録商標

です。

Silicon Storage Technologyは、その他の国におけるMicrochipTechnology Incorporated の登録商標です。

Analog-for-the-Digital Age、Application Maestro、BodyCom、

chipKIT、chipKIT ロゴ、CodeGuard、dsPICDEM、dsPICDEM.net、dsPICworks、dsSPEAK、ECAN、ECONOMONITOR、FanSense、HI-TIDE、In-Circuit Serial Programming、ICSP、Mindi、MiWi、MPASM、MPF、MPLAB 認証ロゴ、MPLIB、MPLINK、mTouch、Omniscient Code Generation、PICC、PICC-18、PICDEM、

PICDEM.net、PICkit、PICtail、REAL ICE、rfLAB、Select Mode、SQI、Serial Quad I/O、Total Endurance、TSHARC、UniWinDriver、WiperLock、ZENA、Z-Scale は、米国およびその他の国におけ

る Microchip Technology Incorporatedの登録商標です。

SQTP は、米国における Microchip Technology Incorporatedのサービスマークです。

GestICとULPPは、その他の国におけるMicrochip TechnologyGermany II GmbH & Co. & KG (Microchip TechnologyIncorporated の子会社 ) の登録商標です。

その他、本書に記載されている商標は各社に帰属します。

©2013, Microchip Technology Incorporated, Printed in theU.S.A., All Rights Reserved.

ISBN: 978-1-5224-0621-1

Microchip 社製デバイスのコード保護機能に関して次の点にご注意ください。

• Microchip 社製品は、該当する Microchip 社データシートに記載の仕様を満たしています。

• Microchip 社では、通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合、Microchip 社製品のセキュリティレベルは、現在市場に流

通している同種製品の中でも最も高度であると考えています。

• しかし、コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です。弊社の理解ではこうした手法は、

Microchip 社データシートにある動作仕様書以外の方法で Microchip 社製品を使用する事になります。このような行為は知的所

有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます。

• Microchip 社は、コードの保全性に懸念を抱くお客様と連携し、対応策に取り組んでいきます。

• Microchip 社を含む全ての半導体メーカーで、自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありません。コード保護

機能とは、Microchip 社が製品を「解読不能」として保証するものではありません。

コード保護機能は常に進歩しています。Microchip 社では、常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます。Microchip 社

のコード保護機能の侵害は、デジタルミレニアム著作権法に違反します。そのような行為によってソフトウェアまたはその他の著

Microchip 社では、Chandler および Tempe ( アリゾナ州 )、Gresham( オレゴン州 ) の本部、設計部およびウェハー製造工場そしてカリフォルニア州とインドのデザインセンターが ISO/TS-16949:2009 認証を取得しています。Microchip 社の品質システムプロセスおよび手順は、PIC® MCU および dsPIC® DSC、KEELOQ® コードホッピングデバイス、シリアル EEPROM、マイクロペリフェラル、不揮発性メモリ、アナログ製品に採用されています。さらに、開発システムの設計と製造に関する Microchip 社の品質システムは ISO 9001:2000 認証を取得しています。

QUALITY MANAGEMENT SYSTEM CERTIFIED BY DNV

== ISO/TS 16949 ==


北米本社2355 West Chandler Blvd.Chandler, AZ 85224-6199Tel:480-792-7200 Fax:480-792-7277技術サポート : http://www.microchip.com/supportURL: www.microchip.com

アトランタDuluth, GA Tel:678-957-9614 Fax:678-957-1455

オースティン (TX)Tel:512-257-3370

ボストンWestborough, MA Tel:774-760-0087 Fax:774-760-0088

シカゴItasca, IL Tel:630-285-0071 Fax:630-285-0075

クリーブランドIndependence, OH Tel:216-447-0464

Fax:216-447-0643

ダラスAddison, TX Tel:972-818-7423 Fax:972-818-2924

デトロイトNovi, MI Tel:248-848-4000

ヒューストン (TX) Tel:281-894-5983

インディアナポリスNoblesville, IN Tel:317-773-8323Fax:317-773-5453

ロサンゼルスMission Viejo, CA Tel:949-462-9523 Fax:949-462-9608

ニューヨーク (NY) Tel:631-435-6000

サンノゼ (CA) Tel:408-735-9110

カナダ - トロントTel:905-673-0699 Fax:905-673-6509

アジア / 太平洋

アジア太平洋支社Suites 3707-14, 37th FloorTower 6, The GatewayHarbour City, KowloonHong KongTel:852-2943-5100Fax:852-2401-3431

オーストラリア - シドニーTel:61-2-9868-6733Fax:61-2-9868-6755

中国 - 北京Tel:86-10-8569-7000 Fax:86-10-8528-2104

中国 - 成都Tel:86-28-8665-5511Fax:86-28-8665-7889

中国 - 重慶Tel:86-23-8980-9588Fax:86-23-8980-9500

中国 - 東莞

Tel:86-769-8702-9880

中国 - 杭州Tel:86-571-8792-8115 Fax:86-571-8792-8116

中国 - 香港 SARTel:852-2943-5100 Fax:852-2401-3431

中国 - 南京Tel:86-25-8473-2460Fax:86-25-8473-2470

中国 - 青島Tel:86-532-8502-7355Fax:86-532-8502-7205

中国 - 上海Tel:86-21-5407-5533 Fax:86-21-5407-5066

中国 - 瀋陽Tel:86-24-2334-2829Fax:86-24-2334-2393

中国 - 深圳Tel:86-755-8864-2200 Fax:86-755-8203-1760

中国 - 武漢Tel:86-27-5980-5300Fax:86-27-5980-5118

中国 - 西安Tel:86-29-8833-7252Fax:86-29-8833-7256

アジア / 太平洋

中国 - 厦門Tel:86-592-2388138 Fax:86-592-2388130

中国 - 珠海Tel:86-756-3210040 Fax:86-756-3210049

インド - バンガロールTel:91-80-3090-4444 Fax:91-80-3090-4123

インド - ニューデリーTel:91-11-4160-8631Fax:91-11-4160-8632

インド - プネTel:91-20-3019-1500

日本 - 大阪Tel:81-6-6152-7160 Fax:81-6-6152-9310

日本 - 東京Tel:81-3-6880- 3770 Fax:81-3-6880-3771

韓国 - 大邱Tel:82-53-744-4301Fax:82-53-744-4302

韓国 - ソウルTel:82-2-554-7200Fax:82-2-558-5932 または 82-2-558-5934

マレーシア - クアラルンプールTel:60-3-6201-9857Fax:60-3-6201-9859

マレーシア - ペナンTel:60-4-227-8870Fax:60-4-227-4068

フィリピン - マニラTel:63-2-634-9065Fax:63-2-634-9069

シンガポールTel:65-6334-8870Fax:65-6334-8850

台湾 - 新竹Tel:886-3-5778-366Fax:886-3-5770-955

台湾 - 高雄Tel:886-7-213-7828

台湾 - 台北Tel:886-2-2508-8600 Fax:886-2-2508-0102

タイ - バンコクTel:66-2-694-1351Fax:66-2-694-1350

ヨーロッパ

オーストリア - ヴェルスTel:43-7242-2244-39

Fax:43-7242-2244-393

デンマーク - コペンハーゲンTel:45-4450-2828 Fax:45-4485-2829

フランス - パリTel:33-1-69-53-63-20 Fax:33-1-69-30-90-79

ドイツ - デュッセルドルフTel:49-2129-3766400

ドイツ - ミュンヘンTel:49-89-627-144-0 Fax:49-89-627-144-44

ドイツ - プフォルツハイムTel:49-7231-424750

イタリア - ミラノ Tel:39-0331-742611 Fax:39-0331-466781

イタリア - ベニスTel:39-049-7625286

オランダ - ドリューネンTel:31-416-690399 Fax:31-416-690340

ポーランド - ワルシャワTel:48-22-3325737

スペイン - マドリッドTel:34-91-708-08-90Fax:34-91-708-08-91

スウェーデン - ストックホルムTel:46-8-5090-4654

イギリス - ウォーキンガムTel:44-118-921-5800Fax:44-118-921-5820

各国の営業所とサービス

01/27/15

http://support.microchip.com


Documents

SMSC LAN8700 Datasheet - Microchip Technologyww1.microchip.com/downloads/jp/DeviceDoc/00002117B_JP.pdfKSZ9031RNX DS00002117B_JP - p. 2 2016 Microchip Technology Inc. 大切なお客様へ