概述
ADIN1300是一款具有低延遲特性的低功耗、單端口、千兆以太網(wǎng)收發(fā)器，主要設(shè)計(jì)用于工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用。

此設(shè)計(jì)集成了高能效以太網(wǎng)(EEE)物理層器件(PHY)內(nèi)核以及所有相關(guān)的通用模擬電路、輸入和輸出時(shí)鐘緩沖、管理接口和子系統(tǒng)寄存器以及MAC接口和控制邏輯，以便管理復(fù)位和時(shí)鐘控制以及引腳配置。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADIN1300低延遲和低功耗10 Mbps、100 Mbps和1 Gbps以太網(wǎng)PHY技術(shù)手冊(cè).pdf

ADIN1300采用緊湊型6 mm × 6 mm、40引腳架構(gòu)芯片級(jí)(LFCSP)封裝。如果使用3.3 V MAC接口電源，該器件至少可使用2個(gè)電源（0.9 V和3.3 V）供電。為實(shí)現(xiàn)最大的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)靈活性，可通過單獨(dú)的VDDIO電源配置數(shù)據(jù)輸入/輸出(MDIO)管理和MAC接口電源電壓，不用考慮ADIN1300上的另一個(gè)電路，允許在1.8 V、2.5 V或3.3 V下工作。上電時(shí)，ADIN1300保持在硬件復(fù)位狀態(tài)，直至每個(gè)電源已超過其最小上升閾值。通過監(jiān)視電源以檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)電源電壓是否低于最小下降閾值（參見數(shù)據(jù)手冊(cè)中的表19），并將器件保持在硬件復(fù)位狀態(tài)直到電源恢復(fù)并滿足上電復(fù)位(POR)電路要求，從而提供掉電保護(hù)。

MII管理接口（也稱為MDIO接口）在主機(jī)處理器或MAC（也稱為管理站(STA)）和ADIN1300之間提供雙線式串行接口，以便訪問PHY內(nèi)核管理寄存器中的控制和狀態(tài)信息。該接口兼容IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)第22條和第45條管理框架結(jié)構(gòu)。

ADIN1300在千兆速度下支持150米電纜，在100 Mbps或10 Mbps速率下工作時(shí)支持180米電纜。

應(yīng)用

• 工業(yè)自動(dòng)化
• 過程控制
• 工廠自動(dòng)化
• 機(jī)器人/運(yùn)動(dòng)控制
• 時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)(TSN)
• 樓宇自動(dòng)化
• 測(cè)試與測(cè)量
• 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)

特性

• 10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T IEEE 802.3兼容
• MII、RMII和RGMII MAC接口
• 1000BASE-T RGMII延遲發(fā)射<68 ns，接收<226 ns
• 100BASE-TX MII延遲發(fā)射<52 ns，接收<248 ns
• 可編程RGMII時(shí)序延遲和驅(qū)動(dòng)電流
• 支持TSN
• EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
  • IEC 61000-4-5浪涌(±4 kV)
  • IEC 61000-4-4電快速瞬變(EFT) (±4 kV)
  • IEC 61000-4-2 ESD（±6 kV接觸放電）
  • IEC 61000-4-6傳導(dǎo)抗擾度(10 V)
  • EN55032電磁輻射騷擾（A類）
  • EN55032傳導(dǎo)發(fā)射（A類）
• 使用多電平引腳綁定的非托管配置
• MDIO/MDC管理接口和中斷引腳
• EEE符合IEEE 802.3az標(biāo)準(zhǔn)
• 支持IEEE 1588時(shí)間戳數(shù)據(jù)包起始檢測(cè)
• 增強(qiáng)型鏈路檢測(cè)
• 電壓模式MDI驅(qū)動(dòng)器，無需端接電阻
• RJ45 MDI翻轉(zhuǎn)能力
• 自動(dòng)極性和線對(duì)交換校正
• 電纜診斷（TDR和信號(hào)分析）
• 幀生成器和檢查器，多種環(huán)回模式
• 可配置LED
• 晶振頻率/25 MHz時(shí)鐘輸入頻率（RMII為50 MHz）
• 25 MHz/125 MHz同步時(shí)鐘輸出
• 支持最高16 kB的超長幀
• 小型封裝和寬溫度范圍
  • 40引腳、6 mm x 6 mm LFCSP封裝
  • 額定工作溫度范圍：-40°C至+105℃
• 低功耗
  • 330 mW（對(duì)于1000BASE-T）
  • 140 mW（對(duì)于100BASE-TX）
  • MAC接口VDDIO電源電壓：3.3 V/2.5 V/1.8 V
  • 集成電源監(jiān)控和POR

框圖

時(shí)序特征

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

概述

ADN1300是一款低功耗、單端口的千兆以太網(wǎng)收發(fā)器，具有低延遲特性，主要為工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)集成了以太網(wǎng)PHY內(nèi)核以及所有常見的模擬電路，包括輸入和輸出時(shí)鐘緩沖、管理接口和子系統(tǒng)寄存器，以及用于管理復(fù)位、時(shí)鐘控制和硬件引腳配置的MAC接口控制邏輯。

ADN1300通過外部變壓器直接連接到雙絞線介質(zhì)，在千兆速率下能夠支持長達(dá)150米的電纜長度，在100Mbps速率下可支持長達(dá)180米。

當(dāng)選擇10Mbps速率時(shí)，器件默認(rèn)以10BASE - Te模式工作，采用10BASE - Te傳輸電平。可通過軟件（使用B10eEn位，見表104 ）將ADN1300配置為使用更大的10BASE - T傳輸電平的10BASE - T模式。10BASE - Te和10BASE - T模式的唯一區(qū)別在于傳輸電平。將配置為10BASE - Te的電纜與10BASE - T的PHY相連時(shí)，假定為正常的Cat5電纜。

ADN1300提供了一系列診斷功能，使用戶能夠在運(yùn)行期間或鏈路斷開時(shí)分析鏈路質(zhì)量。

圖19展示了主通道模塊的簡化概覽。以下部分將對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行描述。

模擬前端（AFE）

AFE級(jí)由混合級(jí)、可編程增益放大器（PGA）和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）組成。混合級(jí)的功能是去除雙絞線上輸入信號(hào)中的共模信號(hào)，從而允許全雙工操作。PGA級(jí)在信號(hào)到達(dá)ADC之前對(duì)其進(jìn)行縮放。增益斜率根據(jù)ADC的輸出進(jìn)行控制和調(diào)整，以確保施加到ADC的信號(hào)在其范圍內(nèi)達(dá)到最大值。

物理介質(zhì)連接（PMA）

PMA模塊由前饋均衡器（FFE）級(jí)組成，可去除符號(hào)間干擾（ISI）。

以太網(wǎng)電纜的雙絞線內(nèi)部未相互屏蔽。因此，一對(duì)線上傳輸?shù)男盘?hào)會(huì)耦合到其他對(duì)線上。當(dāng)發(fā)射器與線路不匹配或電纜連接器存在問題時(shí)，會(huì)觀察到反射，表現(xiàn)為回波。輸出和串?dāng)_估計(jì)值由均衡器進(jìn)行控制。

基線漂移是外部變壓器在低頻下衰減的結(jié)果。當(dāng)多個(gè)符號(hào)連續(xù)傳輸時(shí)，接收器處的信號(hào)會(huì)降低。基線漂移模塊會(huì)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行校正，以降低接收到符號(hào)錯(cuò)誤的可能性。

發(fā)送功能

1000BASE - T模式

在1000BASE - T模式下，PHY內(nèi)核將8位數(shù)據(jù)編碼為4維5電平脈沖幅度調(diào)制（PAM）信號(hào)，由PMA通過四對(duì)電纜進(jìn)行傳輸。

100BASE - TX模式

在100BASE - TX模式下，4位數(shù)據(jù)首先編碼為5位串行比特流，速率為125Mbps。然后，該比特流發(fā)送到擾碼器，編碼為三電平多電平傳輸（MLT3）格式，由PMA進(jìn)行傳輸。

10BASE - Te模式

在10BASE - Te模式下，PHY發(fā)送和接收曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)。

接收功能

1000BASE - T模式

PMA將接收到的4D PAM信號(hào)解碼為8位數(shù)據(jù)。在執(zhí)行補(bǔ)償并進(jìn)行額外清理后，PMA將數(shù)據(jù)輸出到MAC接口的接收引腳。

100BASE - TX模式

PMA在解擾和5位到4位解碼后，將接收到的三電平MLT3序列解碼為4位數(shù)據(jù)。

10BASE - Te模式

核心模塊對(duì)接收的曼徹斯特編碼信號(hào)進(jìn)行解碼。