Microchip KSZ8041NLI-TR以太網(wǎng)控制器中文資料

一、型號與類型

　　廠商名稱：Microchip

　　元件分類：接口芯片

　　中文描述： 以太網(wǎng)控製器，100 Mbps，IEEE 802.3，IEEE 802.3u，3.135 V，3.465 V，QFN，32引腳

　　英文描述： Ethernet ICs 10/100 BASE-TX Physical Layer Transceiver

　　數(shù)據(jù)手冊：http://syqqgy.com/data/k01-232533-KSZ8041NLI-TR.html

　　在線購買：立即購買

　　KSZ8041NLI-TR概述

　　KSZ8041NL是一款帶有MII和RMII MAC接口的10Base-T/100Base-TX物理層收發(fā)器。它采用獨(dú)特的混合信號設(shè)計，在降低功耗的同時延長了信令距離，并提供HP Auto MDI/MDI-X，以可靠地檢測和糾正交叉和直通電纜，從而消除了區(qū)分交叉和直通電纜的需要。

　　KSZ8041NL采用32引腳無鉛MLF?（按JDEC標(biāo)準(zhǔn)為QFN）封裝，為PCB板空間緊張的10Base-T/100Base-TX應(yīng)用提供了理想的解決方案。KSZ8041NL評估板（KSZ8041NL-EVAL）為評估KSZ8041NL的功能提供了一個方便的平臺。所有KSZ8041NL配置引腳均可通過跳線、測試點(diǎn)或接口連接器進(jìn)行訪問。

　　KSZ8041NLI-TR中文參數(shù)

　　制造商:Microchip

　　產(chǎn)品種類:以太網(wǎng)IC

　　安裝風(fēng)格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:MLF-32

　　產(chǎn)品:Ethernet Transceivers

　　標(biāo)準(zhǔn):10BASE-T，100BASE-TX

　　收發(fā)器數(shù)量:1 Transceiver

　　數(shù)據(jù)速率:10 Mb/s，100 Mb/s

　　接口類型:MII，RMII

　　工作電源電壓:3.3 V

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+85 C

　　系列:KSZ8041

　　封裝:Reel

　　封裝:Cut Tape

　　封裝:MouseReel

　　商標(biāo):Microchip Technology/Atmel

　　濕度敏感性:Yes

　　電源電流—最大值:58.3 mA

　　電源電壓-最大:3.465 V

　　電源電壓-最小:3.135 V

　　KSZ8041NLI-TR引腳圖

二、工作原理

KSZ8041NLI-TR是一款由Microchip Technology公司設(shè)計生產(chǎn)的以太網(wǎng)物理層收發(fā)器，它工作在OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層之間，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。以太網(wǎng)控制器作為計算機(jī)與以太網(wǎng)之間數(shù)據(jù)交換的橋梁，其核心功能包括數(shù)據(jù)的封裝、發(fā)送、接收和解封裝。

發(fā)送過程：

1. 數(shù)據(jù)封裝：當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，以太網(wǎng)控制器首先將數(shù)據(jù)幀進(jìn)行封裝，加入MAC地址、CRC校驗(yàn)等信息，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性和準(zhǔn)確性。

2. 物理層發(fā)送：封裝后的數(shù)據(jù)幀通過物理層信道（如雙絞線）發(fā)送出去，KSZ8041NLI-TR通過其MII/RMII接口與媒體訪問控制（MAC）層連接，將封裝好的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換為適合物理層傳輸?shù)男盘枴?/span>

接收過程：

1. 物理層接收：當(dāng)物理層接收到數(shù)據(jù)時，KSZ8041NLI-TR將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進(jìn)行初步的處理和校驗(yàn)。

2. 數(shù)據(jù)解封裝：通過校驗(yàn)的數(shù)據(jù)幀被解封裝，提取出原始數(shù)據(jù)內(nèi)容，并交給上層（如操作系統(tǒng)）進(jìn)行進(jìn)一步處理。

三、特點(diǎn)

1. 單電源設(shè)計：KSZ8041NLI-TR采用單電源供電，工作電壓范圍為3.135V至3.465V，便于系統(tǒng)集成和降低功耗。

2. 混合信號設(shè)計：獨(dú)特的混合信號設(shè)計不僅延長了信號傳輸距離，還顯著降低了功耗，提高了整體系統(tǒng)的效率。

3. HP Auto MDI/MDI-X支持：該芯片支持自動檢測并校正交叉和直通電纜，無需手動區(qū)分，提高了使用的靈活性和便利性。

4. 多接口支持：KSZ8041NLI-TR提供MII和RMII兩種接口，滿足不同應(yīng)用場景的需求。特別是RMII接口版本（如KSZ8041RNL）支持使用較低的時鐘頻率（25MHz）來生成50MHz的RMII參考時鐘，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。

5. 低功耗設(shè)計：采用低功耗CMOS設(shè)計，功耗低于180毫瓦，適合對功耗有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景。

6. 豐富的管理和監(jiān)控功能：通過MIIM（MDC/MDIO）管理總線，可以方便地配置和監(jiān)控PHY寄存器的狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可靠性。

7. ESD保護(hù)：具備高達(dá)6kV的ESD（靜電放電）保護(hù)能力，提高了芯片的抗靜電干擾能力。

四、應(yīng)用

KSZ8041NLI-TR以其出色的性能和豐富的功能，廣泛應(yīng)用于各種以太網(wǎng)連接設(shè)備中，包括但不限于：

1. 打印機(jī)：作為打印機(jī)內(nèi)部的以太網(wǎng)控制器，實(shí)現(xiàn)打印機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便用戶通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行打印作業(yè)。

2. LOM（局域網(wǎng)模塊）：在嵌入式系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中作為局域網(wǎng)模塊，提供以太網(wǎng)連接功能。

3. 游戲機(jī)：在游戲機(jī)中集成以太網(wǎng)控制器，實(shí)現(xiàn)游戲機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接，支持在線游戲和更新等功能。

4. 網(wǎng)絡(luò)電視：作為網(wǎng)絡(luò)電視的智能網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播和互動功能。

5. IP電話：在IP電話中，KSZ8041NLI-TR負(fù)責(zé)處理語音數(shù)據(jù)的封裝、發(fā)送和接收，確保通話的清晰和穩(wěn)定。

6. IP機(jī)頂盒：作為IP機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)瀏覽等功能。

五、參數(shù)

基本參數(shù)：

• 制造商：Microchip Technology

• 產(chǎn)品種類：以太網(wǎng)IC

• 安裝風(fēng)格：SMD/SMT

• 封裝/箱體：MLF-32（32引腳無鉛QFN封裝）

• 標(biāo)準(zhǔn)：10BASE-T, 100BASE-TX

• 收發(fā)器數(shù)量：1 Transceiver

• 數(shù)據(jù)速率：10 Mb/s, 100 Mb/s

• 接口類型：MII, RMII

電氣參數(shù)：

• 工作電源電壓：3.3 V

• 電源電壓-最小：3.135 V

• 電源電壓-最大：3.465 V

• 電源電流-最大值：58.3 mA

環(huán)境參數(shù)：

• 工作溫度范圍：-40°C 至 +85°C（工業(yè)級溫度范圍），適合在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

• 存儲溫度范圍：-65°C 至 +150°C，確保芯片在長時間存儲或運(yùn)輸過程中不受溫度影響。

• 濕度：工作濕度范圍通常在5%至95%（無凝結(jié)），這要求系統(tǒng)設(shè)計時需考慮適當(dāng)?shù)姆莱贝胧?/span>

物理特性：

• 尺寸：采用MLF-32封裝，具體尺寸（長x寬x高）通常為約7mm x 7mm x 1.2mm，小巧的尺寸便于在緊湊型設(shè)備中集成。

• 引腳數(shù)：32引腳，每個引腳都經(jīng)過精心設(shè)計，以支持高速數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜的管理功能。

• 重量：由于采用先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝，芯片本身重量極輕，對整體設(shè)備重量影響微乎其微。

通信協(xié)議與支持：

• IEEE 802.3u：支持快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括100BASE-TX（全雙工和半雙工）和10BASE-T（全雙工和半雙工）操作模式。

• IEEE 802.3x：支持全雙工流量控制，通過發(fā)送PAUSE幀來防止接收緩沖區(qū)溢出，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。

• IEEE 802.3az：部分型號可能支持能源高效以太網(wǎng)（EEE）標(biāo)準(zhǔn)，允許在鏈路空閑時降低功耗。

管理功能：

• MIIM接口：通過MDC（管理數(shù)據(jù)時鐘）和MDIO（管理數(shù)據(jù)輸入輸出）引腳，支持對PHY寄存器的配置和狀態(tài)監(jiān)控。

• LED控制：提供多個LED控制引腳，用于指示網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸活動等，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

• 自動協(xié)商：支持NWAY自動協(xié)商協(xié)議，能夠自動檢測并配置網(wǎng)絡(luò)連接的速度和雙工模式。

安全性與可靠性：

• ESD保護(hù)：如前所述，具備高達(dá)6kV的ESD保護(hù)能力，確保芯片在靜電放電環(huán)境下不會受損。

• 可靠性測試：在生產(chǎn)過程中經(jīng)過嚴(yán)格的可靠性測試，包括溫度循環(huán)、濕度測試、振動測試等，確保芯片在各種惡劣條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

生態(tài)與合規(guī)性：

• RoHS合規(guī)：符合歐盟RoHS指令要求，不含有害物質(zhì)，有利于環(huán)境保護(hù)。

• 無鉛封裝：采用無鉛封裝技術(shù)，符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

開發(fā)支持：

• 數(shù)據(jù)手冊：Microchip提供詳細(xì)的KSZ8041NLI-TR數(shù)據(jù)手冊，包含完整的電氣特性、引腳配置、寄存器描述等信息，為開發(fā)者提供全面的參考。

• 評估板與軟件工具：提供評估板和相應(yīng)的軟件工具，幫助開發(fā)者快速評估芯片性能并進(jìn)行系統(tǒng)原型設(shè)計。

• 技術(shù)支持：Microchip擁有專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，為開發(fā)者提供及時的技術(shù)咨詢和解決方案。

軟件與固件支持：

• 固件更新：Microchip可能會定期發(fā)布固件更新，以修復(fù)潛在問題、提升性能或增加新功能。這些更新通常可通過Microchip的官方網(wǎng)站或?qū)Ｓ玫墓碳鹿ぞ哌M(jìn)行下載和安裝。

• 驅(qū)動程序：為了確保KSZ8041NLI-TR與各種操作系統(tǒng)和平臺無縫集成，Microchip提供了必要的驅(qū)動程序。這些驅(qū)動程序經(jīng)過優(yōu)化，以提供最佳的性能和穩(wěn)定性。

• 開發(fā)工具：Microchip還提供了一系列開發(fā)工具，如MPLAB X IDE（集成開發(fā)環(huán)境），它支持KSZ8041NLI-TR的配置、編程和調(diào)試。這些工具簡化了開發(fā)過程，提高了開發(fā)效率。

定制化服務(wù)：

• 定制解決方案：對于有特殊需求的應(yīng)用場景，Microchip提供定制化的以太網(wǎng)解決方案。這包括根據(jù)客戶需求調(diào)整KSZ8041NLI-TR的性能參數(shù)、增加特殊功能或提供定制化的封裝形式。

• 設(shè)計咨詢：Microchip的工程師團(tuán)隊(duì)可以提供專業(yè)的設(shè)計咨詢服務(wù)，幫助客戶解決在系統(tǒng)設(shè)計、集成和測試過程中遇到的問題。

行業(yè)應(yīng)用案例：

• 工業(yè)自動化：在工業(yè)自動化領(lǐng)域，KSZ8041NLI-TR被廣泛用于連接各種傳感器、執(zhí)行器和控制器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程控制。

• 智能家居：在智能家居系統(tǒng)中，KSZ8041NLI-TR可用于智能家電、安防設(shè)備和照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)智能家居的集中控制和管理。

• 醫(yī)療設(shè)備：在醫(yī)療設(shè)備中，KSZ8041NLI-TR負(fù)責(zé)將醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒敕?wù)器或云平臺，以便進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和故障預(yù)警。

• 汽車電子：隨著汽車網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，KSZ8041NLI-TR也被應(yīng)用于汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信和遠(yuǎn)程控制。

未來展望：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，對以太網(wǎng)控制器的性能、功耗和安全性提出了更高的要求。Microchip作為行業(yè)領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商，將持續(xù)投入研發(fā)資源，推動KSZ8041NLI-TR及其后續(xù)產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新和升級。未來，我們可以期待看到更加高速、低功耗、高安全性和智能化的以太網(wǎng)控制器產(chǎn)品問世，為各行各業(yè)的發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持。

總結(jié)而言，KSZ8041NLI-TR作為一款功能強(qiáng)大、性能卓越的以太網(wǎng)物理層收發(fā)器，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。憑借其出色的性能、豐富的功能和可靠的品質(zhì)，它將繼續(xù)在推動行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步方面發(fā)揮重要作用。同時，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的變化，Microchip也將不斷優(yōu)化和升級KSZ8041NLI-TR及其相關(guān)產(chǎn)品，以滿足未來更加復(fù)雜和多樣化的應(yīng)用場景需求。