ZHCSQL1B May   2022  – July 2026 DP83TC813R-Q1 , DP83TC813S-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 回送
          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  睡眠确认
      6. 7.4.6  睡眠请求
      7. 7.4.7  睡眠失败
      8. 7.4.8  睡眠
      9. 7.4.9  唤醒
      10. 7.4.10 TC10 系统示例
      11. 7.4.11 媒体相关接口
        1. 7.4.11.1 100BASE-T1 主模式和 100BASE-T1 从模式配置
        2. 7.4.11.2 自动极性检测和校正
        3. 7.4.11.3 Jabber 检测
        4. 7.4.11.4 交错检测
      12. 7.4.12 MAC 接口
        1. 7.4.12.1 媒体独立接口
        2. 7.4.12.2 简化媒体独立接口
        3. 7.4.12.3 简化千兆位媒体独立接口
        4. 7.4.12.4 串行千兆位媒体独立接口
      13. 7.4.13 串行管理接口
        1. 7.4.13.1 直接寄存器访问
        2. 7.4.13.2 扩展寄存器空间访问
        3. 7.4.13.3 写入操作(无后增量)
        4. 7.4.13.4 读取操作(无后增量)
        5. 7.4.13.5 写入操作(有后增量)
        6. 7.4.13.6 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 DP83TC813 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 社区资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 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 DP83TC813S-Q1 RHF 封装
28 引脚 VQFN
顶视图
图 5-2 DP83TC813R-Q1 RHF 封装
28 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

24 S、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。RX_DV 置为有效时,该引脚包含有效数据。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。

RX_D2
RX_P

25

RX_D1

26

RX_D0

27
RX_CLK 28 S、PD、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_ER 21 S、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
22 S、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。

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一个信号。RX_DV 在 RX_CLK 的上升沿出现,RX_ER 在 RX_CLK 的下降沿出现。

设置寄存器 0x0551 = 0x0000 将此引脚配置为 RX_DV,设置寄存器 0x0551 = 0x0010(默认值)将此引脚编程为 CRS_DV。

在 SGMII 模式下未使用

TX_CLK 1 PD、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
2 PD、I

发送使能:在 MII 模式下,发送使能信号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,发送使能信号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:发送控制将发送使能信号和发送错误指示组合成一个信号。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_D3 3 PD、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_D2 4

TX_D1
TX_P

5

TX_D0
TX_M

6
串行管理接口
MDC 9 I

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。

MDIO 8 OD、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 线路上使用连接至 VDDIO 的上拉电阻器。

建议使用 2.2kΩ 至 9kΩ 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
INT 10 PU、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。此功能也可以通过寄存器 0x0011 使能。

RESET 11 PU、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。

WAKE 16 PD、I/O

唤醒:高电平输入,可将 PHY 从 TC-10 睡眠状态唤醒。在上电时将该引脚置为高电平会阻止 PHY 进入睡眠状态。在实现 TC-10 电路时,可以使用 10kΩ 外部下拉电阻器,以防止意外唤醒。该引脚可直接连接到 VSLEEP 以唤醒器件。

INH 17 I/O、OD

INH:高电平有效输出。当 PHY 处于 TC-10 睡眠状态时,该引脚为 Hi-Z。在所有其他 PHY 状态下,该引脚为高电平。实现 TC-10 电路时,必须使用外部 2kΩ- 10kΩ 下拉电阻器。如果多个器件共用 INH 引脚,则必须使用一个下拉电阻器。

时钟接口
XI 13 I

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。

如果使用晶体,则将 100Ω 电阻器与 XI 引脚串联

XO 12 O

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
CLKOUT/LED_1 14 IO

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。也可以通过寄存器配置将该引脚用作 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_M 20 IO

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_P 19
电源连接
VDDA 18 电源

内核电源:3.3V

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

VDDIO 7 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。

VDDMAC 23 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 陶瓷去耦电容器和可选铁氧体磁珠。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 0.47µF 电容器。

VSLEEP 15 电源

VSLEEP 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。

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 带有外部上拉电阻器的输入引脚应上拉至表中所示的域
引脚编号 引脚名称 电压域
9 MDC VDDIO
10 INT_N VDDIO
11 RESET_N VDDIO
12 XO VDDIO
13 XI VDDIO
14 LED_1/GPIO_1 VDDIO
16 WAKE VSLEEP
17 INH VSLEEP
19 TRD_P VDDA
20 TRD_M VDDA
21 RX_ER VDDMAC
22 RX_DV/CRS_DV/RX_CTRL VDDMAC
24 RX_D3/RX_M VDDMAC
25 RX_D2/RX_P VDDMAC
26 RX_D1 VDDMAC
27 RX_D0 VDDMAC
28 RX_CLK VDDMAC
1 TX_CLK VDDMAC
2 TX_EN/TX_CTRL VDDMAC
3 TX_D3 VDDMAC
4 TX_D2 VDDMAC
5 TX_D1/TX_P VDDMAC
6 TX_D0/TX_M VDDMAC
8 MDIO VDDIO
表 5-3 引脚状态 - 上电/复位
引脚 上电/复位
编号 名称 类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
9 MDC I
10 INT I PU 9
11 RESET I PU 9
12 XO O
13 XI I
15 VSLEEP 电源
16 WAKE I/O PD 455
17 INH OD、O
18 VDDA 电源
19 TRD_P IO
20 TRD_M IO
21 RX_ER I PD 6
22 RX_DV I PD 6
23 VDDMAC 电源
24 RX_D3 I PD 9
25 RX_D2 I PD 9
26 RX_D1 I PD 9
27 RX_D0 I PD 9
28 RX_CLK I PD 9
1 TX_CLK I
2 TX_EN I
3 TX_D3 I
4 TX_D2 I
5 TX_D1 I
6 TX_D0 I
7 VDDIO 电源
8 MDIO OD、IO
表 5-4 引脚状态 - TC10 睡眠
引脚 TC10 睡眠(所有电源均打开)
编号 名称 类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
9 MDC I
10 INT I PU 9
11 RESET I PU 9
12 XO O
13 XI I
15 VSLEEP 电源
16 WAKE I/O PD 455
17 INH OD、O
18 VDDA 电源
19 TRD_P IO
20 TRD_M IO
21 RX_ER I PD 6
22 RX_DV I PD 6
23 VDDMAC 电源
24 RX_D3 I PD 9
25 RX_D2 I PD 9
26 RX_D1 I PD 9
27 RX_D0 I PD 9
28 RX_CLK I PD 9
1 TX_CLK I
2 TX_EN I
3 TX_D3 I
4 TX_D2 I
5 TX_D1 I
6 TX_D0 I
7 VDDIO 电源
8 MDIO OD、IO
表 5-5 引脚状态 - MAC 隔离和 IEEE PWDN
引脚 MAC 隔离 IEEE PWDN
编号 名称 类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
9 MDC I I
10 INT OD、O PU 9 OD、O PU 9
11 RESET I PU 9 I PU 9
12 XO O O
13 XI I I
15 VSLEEP 电源 电源
16 WAKE IO PD 455 IO PD 455
17 INH OD、O OD、O
18 VDDA 电源 电源
19 TRD_P IO IO
20 TRD_M IO IO
21 RX_ER I PD 6 I PD 6
22 RX_DV I PD 6 O
23 VDDMAC 电源 电源
24 RX_D3 I PD 9 O
25 RX_D2 I PD 9 O
26 RX_D1 I PD 9 O
27 RX_D0 I PD 9 O
28 RX_CLK I PD 9 O
1 TX_CLK I PD 9 I
2 TX_EN I PD 9 I
3 TX_D3 I PD 9 I
4 TX_D2 I PD 9 I
5 TX_D1 I PD 9 I
6 TX_D0 I PD 9 I
7 VDDIO 电源 电源
8 MDIO OD、IO OD、IO
表 5-6 引脚状态 - MII 和 RGMII
引脚 MII RGMII
编号 名称 类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
9 MDC I I
10 INT OD、O PU 9 OD、O PU 9
11 RESET I PU 9 I PU 9
12 XO O O
13 XI I I
15 VSLEEP 电源 电源
16 WAKE IO PD 455 IO PD 455
17 INH OD、O OD、O
18 VDDA 电源 电源
19 TRD_P IO IO
20 TRD_M IO IO
21 RX_ER O I PD 6
22 RX_DV O O
23 VDDMAC 电源 电源
24 RX_D3 O O
25 RX_D2 O O
26 RX_D1 O O
27 RX_D0 O O
28 RX_CLK O O
1 TX_CLK O I
2 TX_EN I I
3 TX_D3 I I
4 TX_D2 I I
5 TX_D1 I I
6 TX_D0 I I
7 VDDIO 电源 电源
8 MDIO OD、IO OD、IO
表 5-7 引脚状态 - RMII 主模式和 RMII 从模式
引脚 RMII 主模式 RMII 从模式
名称 类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
9 MDC I I
10 INT OD、O PU 9 OD、O PU 9
11 RESET I PU 9 I PU 9
12 XO O O
13 XI I I
15 VSLEEP 电源 电源
16 WAKE IO PD 455 IO PD 455
17 INH OD、O OD、O
18 VDDA 电源 电源
19 TRD_P IO IO
20 TRD_M IO IO
21 RX_ER O O
22 RX_DV O O
23 VDDMAC 电源 电源
24 RX_D3 O、50MHz I PD 9
25 RX_D2 I PD 9 I PD 9
26 RX_D1 O O
27 RX_D0 O O
28 RX_CLK I PD 9 I PD 9
1 TX_CLK I I
2 TX_EN I I
3 TX_D3 I I
4 TX_D2 I I
5 TX_D1 I I
6 TX_D0 I I
7 VDDIO 电源 电源
8 MDIO OD、IO OD、IO
表 5-8 引脚状态 - SGMII
引脚 SGMII
名称 类型(1) 拉动电阻类型 拉动电阻值
(kΩ)
9 MDC I
10 INT OD、O PU 9
11 RESET I PU 9
12 XO O
13 XI I
15 VSLEEP 电源
16 WAKE IO PD 455
17 INH OD、O
18 VDDA 电源
19 TRD_P IO
20 TRD_M IO
21 RX_ER I PD 6
22 RX_DV I PD 6
23 VDDMAC 电源
24 RX_D3 O
25 RX_D2 O
26 RX_D1 I PD 9
27 RX_D0 I PD 9
28 RX_CLK I PD 9
1 TX_CLK I
2 TX_EN I
3 TX_D3 I
4 TX_D2 I
5 TX_D1 I
6 TX_D0 I
7 VDDIO 电源
8 MDIO OD、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