DP83TC817S-Q1 具有 IEEE802.1AE MACsec、IEEE802.1AS 和 TC10 睡眠唤醒功能的精密安全型 100BASE-T1 汽车以太网
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1 特性
- IEEE 802.1AE MACsec
- MACsec 帧扩展：内置缓冲和流控制支持，可处理 12 字节 IPG 以太网帧
- 线速身份验证和加密
- 密码套件：GCM-AES-XPN-128/256、GCM-AES-128/256
- 安全通道：总共 16 个 SAK，实现 8 个 Tx/Rx SC
- 支持 SAK 自动翻转
- EtherType、VLAN、DMAC 的入口/出口分类：多达 8 条并行规则
- 窗口重放保护
- IEEE 802.1AS 时间同步
- 高精度 1pps 信号
- 同步抖动：< ±15ns（提供减小至 ±1ns 的选项）
- 同步偏移： < ±30ns
- 用于 MACsec 编码 PTP 数据包的精密时间戳
- 多个用于事件捕获和触发的 IO
- 高精度 1pps 信号
- 符合 IEEE 802.3bw、OA 100BASE-T1 和 TC-10 标准
- 睡眠电流 < 18μA
- 通过在睡眠期间保留 PHY 配置，从睡眠模式快速唤醒（可选）
- 强大的 EMC 性能
- IEC62228-5，符合 OA EMC 标准
- 符合 SAE J2962-3 EMC 标准
- 39dBm DPI 抗扰度，具有 ±5% 不对称性
- GPS 和 Glonass 频段的辐射发射 <4dBμV
- 带状线发射：符合 II 类标准
- MAC 接口：MII、RMII、RGMII 和 SGMII
- 封装与 TI 的 1000BASE-T1 PHY 兼容
- 适用于 100BASE-T1 和 1000BASE-T1 的单板设计，需更改 BOM
- 诊断工具套件
- 信号质量指示 (SQI) 和时域反射法 (TDR)
- 电压、温度和 ESD 传感器
- PPM 监控：提供外部时钟 ppm 漂移（精度高达 ±100ppb）
- 符合 AEC-Q100 汽车应用标准：
- 温度等级 1：-40°C 至 +125°C
- IEC61000-4-2 ESD 4 级 MDI：±8kV CD
3 说明
DP83TC817S-Q1 是一款符合 IEEE 802.3bw 和 Open Alliance (OA) 标准的汽车级 100Base-T1 以太网物理层收发器。该器件提供通过单一非屏蔽/屏蔽双绞线电缆发送和接收数据所需的所有物理层功能，以及 xMII 接口灵活性。
DP83TC817S-Q1 将 IEEE 802.1AE 线速安全性与身份验证和可选加密支持相集成，可确保网络通信安全。PHY 支持多达 16 个安全关联 (SA) 通道，并支持 SAK 自动翻转和扩展数据包编号。DP83TC817S-Q1 提供入口分类来过滤不需要的数据包，并支持 WAN MACsec 以实现端到端安全性。
DP83TC817S-Q1 集成了 IEEE802.1AS/IEEE1588v2，从而为时间敏感型实时控制应用提供高度精确的时间同步和硬件时间戳，同时支持加密的 PTP 数据包。
DP83TC817S-Q1 支持 OA TC-10 低功耗睡眠特性，具有唤醒转发功能，可在无需通信时降低系统功耗。
DP83TC817S-Q1 的封装与 TI 的 100BASE-T1 PHY 和 1000BASE-T1 PHY 兼容，具有设计可扩展性，通过一块电路板就能实现不同的速度和特性。
简化版原理图4 器件比较表
| 器件 型号 |
TC10 支持 | MACsec 支持 | 802.1AS 支持 | AVB 时钟生成 支持 |
封装兼容 |
|---|---|---|---|---|---|
| DP83TC812x-Q1 | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 |
| DP83TC814x-Q1 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
| DP83TC817S-Q1 | 是 | 是 | 是 | 否 | 是 |
| DP83TC818S-Q1 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
5 应用信息
是一款单端口 100Mbps 汽车以太网 PHY。它符合 IEEE 802.3bw 标准，支持通过 MII、RMII、RGMII 或 SGMII 连接至以太网 MAC。在以太网应用中使用该器件时，必须满足某些要求，才能实现正常运行。以下各小节旨在帮助选择合适的元件并完成所需连接。
5.1 MAC Security
DP83TC817S-Q1 集成了 MAC Security 或 MACsec (IEEE 802.1AE) 硬件引擎，可在出口和入口数据路径上实现线速安全性（加密和身份验证）。IEEE802.1AE 是第 2 层网络安全协议，可防止一系列攻击，包括拒绝服务、入侵、中间人和窃听。下面的方框图展示了 PHY 内的主要 MACsec 块。
图 5-1 MACsec 方框图5.2 时间同步
DP83TC817S-Q1 集成了 IEEE 1588v2/802.1AS 时间戳和其他附加硬件引擎，可提供 +/-5ns 的同步精度。
DP83TC817S-Q1 还能提供高质量时间同步时钟信号，以实现 ADAS 传感器数据同步、角雷达线性调频脉冲同步、激光雷达和 V2X 等 1pps 信号的系统级同步。
图 5-2 DP83TC817 PTP 系统示例应用5.3 TC10 睡眠唤醒
DP83TC817 是一款具有 TC-10 省电特性的 100BASE-T1 以太网 PHY，具有以下特性。
- 符合 Open Alliance TC10 标准
- 睡眠请求特性，可关闭以太网以实现省电
- 8µA（典型值，27°C）、20μA（最大值，125°C）睡眠电流
- 用于以太网唤醒的唤醒转发特性
- 快速唤醒
此方框图显示了一个有关如何在汽车系统中实施 TC10 的示例。首先，唤醒请求通过主动链路发出，然后唤醒脉冲通过被动链路转发。唤醒请求和脉冲通过以太网电缆进行交换，无需专用的唤醒线。
图 5-3 TC10 ADAS 系统用例示例此方框图显示了为支持 TC10 睡眠/唤醒特性而进行的 DP83TC817 系统级集成。
图 5-4 系统方框图5.4 DP83TC817EVM-MC 和软件支持
DP83TC817EVM-MC
DP83TC817EVM-MC 支持 100Mbps 速度，并且符合 IEEE 802.3bw 标准。此评估板是 100Base-TX 转 100Base-T1 的介质转换器。板载 MSP430F5529 用于通过 USB2MDIO 和 DIEP 图形用户界面工具访问 MDIO/MDC 寄存器。提供了 DP83867 以支持使用 RGMII MAC 接口的铜缆 (100BASE-TX)。
图 5-5 DP83TC817EVM-MC- TC10 支持
- 用于自定义 PHY strap 设置的跳线
- 可提供外部基准时钟的选项
- 附加调试测试点
- 状态 LED
- 链接
- 链路 + 活动
- 上电
- EVM 用户指南供参考
DIEP 可满足您对以太网 PHY 的所有调试需求，包括 MDIO 总线串行管理、器件控制寄存器、对扩展寄存器和标准寄存器的访问，还有保存数据以及读取和运行脚本文本文件的能力。
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6 器件和文档支持
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