摘要
德州仪器 (TI) 的 10/100Mbps 系列 DP8382x（DP83822、DP83825、DP83826）和 10/100/1000Mbps 系列 DP8386x（DP83867 和 DP83869）设计用于满足高性能严苛应用的需求，同时仍提供用于更大限度地降低功耗的各种选项。本应用手册介绍了这些 PHY（统称为 DP838xx）局域网唤醒功能的工作原理以及每种局域网唤醒模式的实现方法。
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1 引言
DP838xx 10/100/1000Mbps 工业以太网 PHY 提供多种节能模式，这些节能模式可以单独应用，也可以组合使用，具体取决于所需的运行模式。本应用手册介绍了局域网唤醒功能。
| 首字母缩写词 | 定义 |
|---|---|
| DUT | 待测试的器件 |
| LP | 链路伙伴 |
| WoL | 局域网唤醒 |
| PHY | 物理层收发器 |
| SMI | 串行管理接口 |
| LPI | 低功耗空闲 |
| NLP | 正常链路脉冲 |
| TX | 发送 – 数字引脚 |
| RX | 接收 – 数字引脚 |
| MDI | 媒体相关接口 |
2 局域网唤醒
本节讨论 WoL 的原理及其实现方法。
2.1 WoL - 工作原理
局域网唤醒 (WoL) 是一种在维持 PHY 全部功能的情况下允许基于特定帧检测触发中断的机制。通过使用 WoL，后端设备（例如 FPGA、SoC、处理器、ASIC、MCU）可以在 PHY 接收到符合特定帧检测标准的信息之前保持断电。一旦满足帧检测标准，则需要使用 PHY 的触发器创建应用解决方案。
在 PHY 级别，需要与 LP 建立活动链路并保持 WoL 模式，因为后端设备会在 PHY 完全正常运行时断电。当接收到符合条件的帧时，DP838xx 可配置为向 GPIO 引脚发送电平变化或脉冲指示。此外，DP838xx 允许在 INT/PWDN_N 引脚上进行中断配置，极性规格为高电平有效或低电平有效。
以下三个主要的 WoL 功能可为用户提供灵活性和安全性：魔术包检测、具有安全唤醒功能的魔术包检测和自定义模式检测（也称为“模式匹配”）。
表 2-1 展示了各 PHY 支持的 WoL 功能。
| 魔术包检测 | 具有安全唤醒功能的魔术包检测 | 模式匹配 | |
|---|---|---|---|
| DP83822 | 是 | 是 | 是 |
| DP83825 | 是 | 是 | 否 |
| DP83826 | 是 | 是 | 否 |
| DP838671 | 仅单播 | 仅单播 | 是 |
| DP83869 | 是 | 是 | 是 |
- 单播数据包具有唯一的目标地址字段，相反，广播数据包的目标地址均为 FF:FF:FF。
2.1.1 魔术包检测
当配置为进行魔术包检测时，DP838xx 会扫描寻址到节点的所有传入帧，检查这些帧是否具有特定的数据序列。符合相应序列的帧即为魔术包帧。
魔术包帧还必须满足所选 LAN 技术的基本要求，例如源地址、目标地址（可以是接收站的 IEEE 地址或广播地址）、MISC（例如 Ethertype）和 CRC。
特定的魔术包序列包含 16 次不间断重复的节点 MAC 地址。该序列位于数据包的有效负载部分内，但之前必须有 6 字节 0xFF 的同步流。
图 2-1 WoL 魔术包结构2.1.2 具有安全唤醒功能的魔术包检测
DP838xx 还提供具有安全唤醒功能的魔术包检测，以提高安全性。传统的魔术包只需用户知道所连接节点的 MAC 地址，易受黑客攻击。具有安全唤醒功能的魔术包检测添加了一个用户定义的额外 6 字节密码，以便针对此类攻击提供额外保护，同时还能为带无效安全唤醒密码的魔术包提供非法标志。可通过寄存器访问此功能的标志和可配置密码。
具有安全唤醒密码的魔术包帧也必须满足图 2-1 中所述的基本要求。安全唤醒密码会紧接在上节中所述的魔术包模式后。
