ZHCSLL4A December   2021  – December 2025 DP83TC814R-Q1 , DP83TC814S-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较表
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求
    7. 6.7 时序图
    8. 6.8 典型特性
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 诊断工具套件
        1. 7.3.1.1 信号质量指示器
        2. 7.3.1.2 静电放电检测
        3. 7.3.1.3 时域反射法
        4. 7.3.1.4 电压感测
        5. 7.3.1.5 BIST 和环回模式
          1. 7.3.1.5.1 数据生成器和校验器
          2. 7.3.1.5.2 xMII 环回
          3. 7.3.1.5.3 PCS 环回
          4. 7.3.1.5.4 数字环回
          5. 7.3.1.5.5 模拟环回
          6. 7.3.1.5.6 反向环回
      2. 7.3.2 合规性测试模式
        1. 7.3.2.1 测试模式 1
        2. 7.3.2.2 测试模式 2
        3. 7.3.2.3 测试模式 4
        4. 7.3.2.4 测试模式 5
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 断电
      2. 7.4.2 复位
      3. 7.4.3 待机
      4. 7.4.4 正常
      5. 7.4.5 媒体相关接口
        1. 7.4.5.1 100BASE-T1 主模式和 100BASE-T1 从模式配置
        2. 7.4.5.2 自动极性检测和校正
        3. 7.4.5.3 Jabber 检测
        4. 7.4.5.4 交错检测
      6. 7.4.6 MAC 接口
        1. 7.4.6.1 媒体独立接口
        2. 7.4.6.2 简化媒体独立接口
        3. 7.4.6.3 简化千兆位媒体独立接口
        4. 7.4.6.4 串行千兆位媒体独立接口
      7. 7.4.7 串行管理接口
        1. 7.4.7.1 直接寄存器访问
        2. 7.4.7.2 扩展寄存器空间访问
        3. 7.4.7.3 写入操作(无后增量)
        4. 7.4.7.4 读取操作(无后增量)
        5. 7.4.7.5 写入操作(有后增量)
        6. 7.4.7.6 读取操作(有后增量)
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 搭接配置
      2. 7.5.2 LED 配置
      3. 7.5.3 PHY 地址配置
  9. 寄存器映射
    1. 8.1 寄存器访问汇总
    2. 8.2 DP83TC814 寄存器
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
        1. 9.2.1.1 物理媒体连接
          1. 9.2.1.1.1 共模扼流圈建议
      2. 9.2.2 详细设计过程
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
        1. 9.4.1.1 信号布线
        2. 9.4.1.2 返回路径
        3. 9.4.1.3 金属浇注
        4. 9.4.1.4 PCB 层堆叠
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 接收文档更新通知
    2. 10.2 支持资源
    3. 10.3 商标
    4. 10.4 静电放电警告
    5. 10.5 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

引脚配置和功能

图 5-1 DP83TC814S-Q1 RHA 封装
36 引脚 VQFN
顶视图
图 5-2 DP83TC814R-Q1 RHA 封装
36 引脚 VQFN
顶视图
表 5-1 引脚功能
引脚类型(1)说明
名称(2)编号
MAC 接口

RX_D3
RX_M

23S、PD、O

接收数据:对电缆上接收的符号进行解码并将其从这些引脚发出,发送操作与 RX_CLK 的上升沿同步。当 RX_DV 置为有效时,数据被视为有效。半字节 RX_D[3:0] 在 MII 和 RGMII 模式下发送。2 位 RX_D[1:0] 在 RMII 模式下发送。在 RMII 从模式下,不使用 RX_D[3:2]。

如果 PHY 自举进入 RMII 主模式,则会自动在 RX_D3 上输出 50MHz 时钟基准。该时钟必须馈送到 MAC。

RX_M/RX_P:差分 SGMII 数据输出。这些引脚将 PHY 数据发送至 MAC。在 SGMII 模式下,在 RX_D3 引脚中使用配置 (strap) 电阻器。

RX_D2
RX_P

24

RX_D1

25

RX_D0

26
RX_CLK27PD、O

接收时钟:在 MII 和 RGMII 模式下,接收时钟提供 25MHz 基准时钟。

在 RMII 和 SGMII 模式下未使用

RX_ER14S、PD、O

接收错误:在 MII 和 RMII 模式下,该引脚指示在接收到的数据包中检测到接收错误符号。在 MII 模式下,RX_ER 与 RX_CLK 的上升沿同步置为高电平。在 RMII 模式下,RX_ER 与基准时钟的上升沿同步置为高电平。在 MII 或 RMII 模式下,MAC 不需要使用该引脚,因为 PHY 会在发生接收错误时自动损坏数据。

在 RGMII 和 SGMII 模式下未使用

RX_DV
CRS_DV
RX_CTRL
15S、PD、O

接收数据有效:该引脚指示在 MII 模式下 RX_D[3:0] 上何时出现有效数据。

载波侦听数据有效:该引脚将载波侦听和数据有效合并到异步信号中。当 CRS_DV 置为有效时,数据会在 RMII 模式下出现在 RX_D[1:0] 上。要将引脚 15 设置为 CRS_DV,请设置 0x0551=0x0010(默认值)。

RGMII 接收控制:接收控制将接收数据有效指示和接收错误指示组合成单个信号。RX_DV 在 RX_CLK 的上升沿出现,RX_ER 在 RX_CLK 的下降沿出现。要将引脚 15 设置为 RX_DV、请设置 0x0551=0x0000。

在 SGMII 模式下未使用

TX_CLK28PD、I、O

发送时钟:在 MII 模式下,发送时钟是 25MHz 输出(50Ω 驱动器)并具有以基准时钟为基准的恒定相位。在 RGMII 模式下,该时钟从 MAC 层提供给 PHY。必须提供 25MHz 时钟(除非启用了同步 RGMII,否则不需要具有以基准时钟为基准的恒定相位)

在 RMII 和 SGMII 模式下未使用

TX_EN
TX_CTRL
29PD、I

发送使能:在 MII 模式下,发送启用在发送时钟的上升沿之前出现。TX_EN 表示 TX_D[3:0] 上存在有效数据输入。在 RMII 模式下,发送启用在基准时钟的上升沿之前出现。TX_EN 表示 TX_D[1:0] 上存在有效数据输入。

RGMII 发送控制:发送控制将发送启用和发送错误指示组合成单个信号。TX_EN 在 TX_CLK 的上升沿之前出现;TX_ER 在 TX_CLK 的下降沿之前出现。

在 SGMII 模式下未使用

TX_D330PD、I

发送数据:在 MII 和 RGMII 模式下,在 TX_CLK 的上升沿之前,从 MAC 接收发送数据半字节 TX_D[3:0]。在 RMII 模式下,在基准时钟上升沿之前,从 MAC 接收 TX_D[1:0]。在 RMII 从模式下,不使用 TX_D[3:2]。

TX_M/TX_P:差分 SGMII 数据输入。这些引脚接收从 MAC 发送到 PHY 的数据。

TX_D231

TX_D1
TX_P

32

TX_D0
TX_M

33
串行管理接口
MDC1I

管理数据时钟:MDIO 串行管理输入和输出数据的同步时钟。该时钟可以与 MAC 发送与接收时钟异步。最大时钟速率为 20MHz。没有最低时钟速率。

MDIO36OD、IO

管理数据输入/输出:双向管理数据信号(可由管理站或 PHY 提供)。该引脚需要一个上拉电阻器。在系统中,如果多个 PHY 使用同一条 MDIO-MDC 总线,则必须在 MDIO 线路上使用单个上拉电阻器。

建议使用 2.2kΩ 和 9kΩ 之间的电阻器。

为了通过 Open Alliance 合规性测试,需要进行 MDIO/MDC 访问。请参阅节 7.3.2

控制接口
INT2PU、OD、IO

中断:低电平有效输出,发生中断时置位为低电平。此引脚具有弱内部上拉电阻。必须访问寄存器才可启用各种中断触发。一旦设置中断事件标志,就需要访问寄存器来清除中断事件。可使用寄存器 [0x0011] 将该引脚配置为高电平有效输出。

当 INT_N 为低电平时,建议读取寄存器 12-13 的中断状态。该引脚还可以用作断电控制,将该引脚置为低电平会将 PHY 置于断电模式,而置为高电平会将 PHY 置于正常模式。此功能也可以使用寄存器 0x0011 启用。

RESET3PU、I

复位:低电平有效输入,用于初始化或重新初始化 PHY。将该引脚置位为低电平(至少 1μs),可强制执行复位过程。所有内部寄存器都会重新初始化为寄存器映射部分为每一位规定的默认状态。取消置位复位后,将对所有自举引脚重新采样。

时钟接口
XI5I

基准时钟输入 (RMII):RMII 从模式下的基准时钟 50MHz CMOS 级振荡器。RMII 主模式下的基准时钟 25MHz 晶体或振荡器。

基准时钟输入(其他 MAC 接口):基准时钟 25MHz 晶体振或振荡器输入。该器件支持通过引脚 XI 和 XO 连接的外部晶振谐振器,或仅连接至引脚 XI 且 XO 悬空的外部 CMOS 电平振荡器。在菊花链运行中,该引脚还可以接受来自其他器件(例如以太网 MAC 或另一个以太网 PHY)的时钟输入。

XO4O

基准时钟输出:XO 引脚仅用于晶振。CMOS 级振荡器与 XI 相连时,该引脚必须悬空。

LED/GPIO 接口
LED_0/GPIO_035S、PD、IO

LED_0:链路状态 LED。也可以通过选择寄存器将该引脚用作 LED 或时钟输出。

LED_1/GPIO_16S、PD、IO

LED_1:链路状态,在进行 TX/RX 活动时闪烁也可以通过选择配置 (Strap)/寄存器将该引脚用作 LED 或时钟输出。

CLKOUT/GPIO_216IO

时钟输出:在除 RMII 从模式外的所有模式下的 25MHz 基准时钟,从模式下为 50MHz。也可以通过选择配置 (Strap)/寄存器将该引脚用作 LED 或 GPIO。对寄存器 <0x045F>=0x000F 和寄存器 <0x0453>=0x0003 进行编程,以禁用在 CLKOUT 引脚上开关

媒体相关接口
TRD_M13IO

差分发送和接收:为 100BASE-T1 运行配置的双向差分信号,符合 IEEE 802.3bw 标准。

TRD_P12
接地逃逸
GND_ESC17

接地迂回:可选接地迂回引脚。这些引脚可以连接至接地以优化 PCB 布局。这些引脚不能替代 DAP 的电源接地连接。DAP 必须始终连接到电源接地。

该引脚可以在不使用时保持断开。

GND_ESC18

接地迂回:可选接地迂回引脚。这些引脚可以连接至接地以优化 PCB 布局。这些引脚不能替代 DAP 的电源接地连接。DAP 必须始终连接到电源接地。

该引脚可以在不使用时保持断开。

电源连接
VDDA11电源

内核电源:3.3V

建议使用 0.47µF 和 0.01µF 陶瓷去耦电容器;可以使用可选的铁氧体磁珠。

VDDIO34电源

IO 电源:1.8V、2.5V 或 3.3V

建议使用铁氧体磁珠、0.47µF 和 0.01µF 陶瓷去耦电容器。

VDDMAC22电源

可选 MAC 接口电源:1.8V、2.5V 或 3.3V

用于 MAC 接口引脚的可选单独电源。该引脚为 MAC 接口引脚供电,并且可以保持在与其他 IO 引脚不同的电压电平。建议使用 0.47µF 和 0.01µF 陶瓷去耦电容器和铁氧体磁珠。当系统中不需要单独 VDDMAC 时,必须将引脚其连接到 VDDIO。当连接到 VDDIO 时,可以移除 VDDIO 上的 0.47µF 电容器。0.47µF 电容器仍必须连接到靠近 VDDMAC 的位置。在这种情况下,可以在 VDDIO 和 VDDMAC 之间使用一种常见的铁氧体磁珠。

VDDA7电源

VDDA 电源:3.3V

建议使用 0.1µF 陶瓷去耦电容器。

接地DAP接地

接地:它必须始终连接到电源接地。

请勿连接
DNC8

DNC:不连接(保持悬空)

DNC10

DNC:不连接(保持悬空)

DNC19

DNC:不连接(保持悬空)

DNC20

DNC:不连接(保持悬空)

推荐用于将来的 EMC 增强
引脚 99

连接到引脚 21

引脚 2121

将 2.2µF 和 0.1µF 陶瓷电容器从引脚 21 连接到 GND

引脚类型:
I = 输入
O = 输出
IO = 输入/输出
OD = 开漏
PD = 内部下拉
PU = 内部上拉
S = 自举配置引脚(所有配置引脚都有弱内部上拉或下拉电阻)
未使用引脚时,请遵循上表中提供的建议连接要求。如果引脚无所需终端,则可以保持悬空。
表 5-2 引脚域
引脚编号引脚名称电压域
1MDCVDDIO
2INT_NVDDIO
3RESET_NVDDIO
4XOVDDIO
5XIVDDIO
6LED_1/GPIO_1VDDIO
12TRD_PVDDA
13TRD_MVDDA
14RX_ERVDDMAC
15RX_DV/CRS_DV/RX_CTRLVDDMAC
16CLKOUT/GPIO_2VDDMAC
23RX_D3/RX_MVDDMAC
24RX_D2/RX_PVDDMAC
25RX_D1VDDMAC
26RX_D0VDDMAC
27RX_CLKVDDMAC
28TX_CLKVDDMAC
29TX_EN/TX_CTRLVDDMAC
30TX_D3VDDMAC
31TX_D2VDDMAC
32TX_D1/TX_PVDDMAC
33TX_D0/TX_MVDDMAC
35LED_0/GPIO_0VDDIO
36MDIOVDDIO
表 5-3 引脚状态 - 上电/复位
引脚编号引脚
名称
上电/复位
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
1MDCI
2INTIPU9
3RESETIPU9
4XOO
5XII
6LED_1IPD9
7

VDDA

电源
8

DNC

I/OPD455
9NCFLOAT
10

DNC

OD、O
11VDDA电源
12TRD_PIO
13TRD_MIO
14RX_ERIPD6
15RX_DVIPD6
16CLKOUTO
17GND_ESCFLOAT
18GND_ESCIPD50
19DNCFLOAT
20DNCFLOAT
21NCFLOAT
22VDDMAC电源
23RX_D3IPD9
24RX_D2IPD9
25RX_D1IPD9
26RX_D0IPD9
27RX_CLKIPD9
28TX_CLKI
29TX_ENI
30TX_D3I
31TX_D2I
32TX_D1I
33TX_D0I
34VDDIO电源
35LED_0IPD9
36MDIOOD、IO
表 5-4 引脚状态 - MAC 隔离和 IEEE PWDN
引脚编号引脚
名称
MAC 隔离IEEE PWDN
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
1MDCII
2INTOD、OPU9OD、OPU9
3RESETIPU9IPU9
4XOOO
5XIII
6LED_1OO
7

VDDA

电源电源
8

DNC

IOPD455IOPD455
9NCFLOATFLOAT
10

DNC

OD、OOD、O
11VDDA电源电源
12TRD_PIOIO
13TRD_MIOIO
14RX_ERIPD6IPD6
15RX_DVIPD6O
16CLKOUTOO
17GND_ESCFLOATFLOAT
18GND_ESCFLOATFLOAT
19DNCFLOATFLOAT
20DNCFLOATFLOAT
21DNCFLOATFLOAT
22VDDMAC电源电源
23RX_D3IPD9O
24RX_D2IPD9O
25RX_D1IPD9O
26RX_D0IPD9O
27RX_CLKIPD9O
28TX_CLKIPD9I
29TX_ENIPD9I
30TX_D3IPD9I
31TX_D2IPD9I
32TX_D1IPD9I
33TX_D0IPD9I
34VDDIO电源电源
35LED_0OO
36MDIOOD、IOOD、IO
表 5-5 引脚状态 - MII 和 RGMII
引脚编号引脚
名称
MIIRGMII
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
1MDCII
2INTOD、OPU9OD、OPU9
3RESETIPU9IPU9
4XOOO
5XIII
6LED_1OO
7

VDDA

电源电源
8

DNC

IOPD455IOPD455
9NCFLOATFLOAT
10

DNC

OD、OOD、O
11VDDA电源电源
12TRD_PIOIO
13TRD_MIOIO
14RX_EROIPD6
15RX_DVOO
16CLKOUTOO
17GND_ESCFLOATFLOAT
18GND_ESCFLOATFLOAT
19DNCFLOATFLOAT
20DNCFLOATFLOAT
21DNCFLOATFLOAT
22VDDMAC电源电源
23RX_D3OO
24RX_D2OO
25RX_D1OO
26RX_D0OO
27RX_CLKOO
28TX_CLKOI
29TX_ENII
30TX_D3II
31TX_D2II
32TX_D1II
33TX_D0II
34VDDIO电源电源
35LED_0OO
36MDIOOD、IOOD、IO
表 5-6 引脚状态 - RMII 主模式和 RMII 从模式
引脚编号引脚
名称
RMII 主模式RMII 从模式
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
1MDCII
2INTOD、OPU9OD、OPU9
3RESETIPU9IPU9
4XOOO
5XIII
6LED_1OO
7

VDDA

电源电源
8

DNC

IOPD455IOPD455
9NCFLOATFLOAT
10

DNC

OD、OOD、O
11VDDA电源电源
12TRD_PIOIO
13TRD_MIOIO
14RX_EROO
15RX_DVOO
16CLKOUTOO
17GND_ESCFLOATFLOAT
18GND_ESCFLOATFLOAT
19DNCFLOATFLOAT
20DNCFLOATFLOAT
21DNCFLOATFLOAT
22VDDMAC电源电源
23RX_D3O、50MHzIPD9
24RX_D2IPD9IPD9
25RX_D1OO
26RX_D0OO
27RX_CLKIPD9IPD9
28TX_CLKII
29TX_ENII
30TX_D3II
31TX_D2II
32TX_D1II
33TX_D0II
34VDDIO电源电源
35LED_0OO
36MDIOOD、IOOD、IO
表 5-7 引脚状态 - SGMII
引脚编号引脚
名称
SGMII
引脚状态(1)拉动电阻类型拉动电阻值
(kΩ)
1MDCI
2INTOD、OPU9
3RESETIPU9
4XOO
5XII
6LED_1O
7

VDDA

电源
8

DNC

IOPD455
9NCFLOAT
10

DNC

OD、O
11VDDA电源
12TRD_PIO
13TRD_MIO
14RX_ERIPD6
15RX_DVIPD6
16CLKOUTO
17GND_ESCFLOAT
18GND_ESCFLOAT
19DNCFLOAT
20DNCFLOAT
21DNCFLOAT
22VDDMAC电源
23RX_D3O
24RX_D2O
25RX_D1IPD9
26RX_D0IPD9
27RX_CLKIPD9
28TX_CLKI
29TX_ENI
30TX_D3I
31TX_D2I
32TX_D1I
33TX_D0I
34VDDIO电源
35LED_0O
36MDIOOD、IO
类型:I = 输入
O = 输出
IO = 输入/输出
OD = 开漏
PD = 内部下拉
PU = 内部上拉