Microchip Technology LAN8650 und LAN8651 Single-Pair-Ethernet-Switch
Microchip Technology LAN8650 und LAN8651 Industriestandard-Einzelpaar-Ethernet-Switches kombinieren einen Media Access Controller (MAC) und eine Ethernet-PHY. Diese Kombination ermöglicht kostengünstigen Mikrocontrollern, einschließlich solcher ohne On-Board-MAC, auf 10BASE-T1S-Netzwerke zuzugreifen. Die gemeinsame serielle Standard-Peripherieschnittstelle (SPI) des LAN8650 und LAN8651 ermöglicht die Verbindung mit fast jedem Mikrocontroller zur Übertragung von Ethernet-Paketen. LAN8650- und LAN8651-Steuer-/Statusbefehle werden über eine einzige serielle Schnittstelle ausgeführt. SPI benötigt nur vier Pins. Dies ermöglicht die Verwendung einer einfacheren Hardware-Schnittstelle mit weniger Pins als MII oder RMII.
Ethernet-Pakete werden gemäß der OPEN Alliance-Spezifikation für serielle 10BASE-T1x-MAC-PHY-Schnittstellen über die serielle Schnittstelle segmentiert und übertragen. Das serielle Schnittstellenprotokoll kann gleichzeitig Sende- und Empfangspakete zwischen dem Station-Controller und dem LAN8650 und LAN8651 übertragen. Pakete werden normalerweise innerhalb der Microchip Technology LAN8650 und LAN8651 gespeichert, bevor sie entweder an den Stations-Mikrocontroller oder das Netzwerk weitergeleitet werden. Alternativ können Pakete in einem Cut-Through-Modus für Applikationen übertragen werden, die eine reduzierte Latenz erfordern.
Die LAN8650- und LAN8651-Bauteile sind mit einer zeitempfindlichen Netzwerkunterstützung (TSN) ausgestattet, die ein synchronisiertes Timing über weitreichende Ethernet-Netzwerke ermöglicht. Diese Zeitsynchronisierung ist für viele Fahrzeuganwendungen, wie z. B. erweiterte Fahrassistenzsysteme (FAS) von entscheidender Bedeutung.
Die für Fahrzeuganwendungen qualifizierten LAN8650 und LAN8651 erfüllen die Anforderungen des Qualifikationsstandards AEC-Q100 Klasse 1 für eine verbesserte Robustheit in rauen Umgebungen, einschließlich eines erweiterten Betriebstemperaturbereichs von -40 °C bis +125 °C. Darüber hinaus sind die LAN8650 und LAN8651 bereit für funktionale Sicherheit und für den Einsatz in ISO-26262-Applikationen ausgelegt.
Merkmale
- Leistungsstarke 10BASE-T1S Single-Pair-Ethernet-PHY
- Gemäß IEEE Std. 802.3cg™-2019
- 10 MBit/s über ein einziges symmetrisches Leiterpaar
- Halbduplex-Punkt-zu-Punkt-Verbindungssegmente bis zu mindestens 15 m
- Halbduplex-Multidrop-Mischsegmente bis zu mindestens 25 m mit bis zu mindestens 8 PHYs, wodurch die Kosten für Verkabelung und Schalteranschlüsse reduziert werden
- Integrierter Media Access Controller (MAC)
- Optionale Rahmenfilterung zur Begrenzung von eingehenden Paketen
- Serielle Industriestandard-Peripherieschnittstelle (SPI)
- Gemäß der OPEN Alliance 10BASE-T1x MAC-PHY-Spezifikation V1.1 für serielle Schnittstellen ausgelegt
- Unterstützt Taktraten bis zu 25 MHz
- Kollisionsvermeidung der physikalischen Schicht (PLCA)
- Ermöglicht eine hohe Bandbreitenauslastung, indem Kollisionen auf der physikalischen Schicht vermieden werden
- Burst-Modus für die Übertragung mehrerer Pakete für Applikationen mit hoher Paketraten-Latenz
- Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD) Medienzugriffskontrolle
- Unterstützt zeitkritische Netzwerke, indem der Rahmeneingang und -ausgang mit einem Zeitstempel versehen werden
- EtherGREEN™ Energieeffizienz
- Stromsparender 10BASE-T1S PHY-Betrieb
- Extrem stromsparender Ruhemodus
- Aktivierung wird ausgelöst durch MDI-Aktivität oder lokales Wake_IN
- WAKE_OUT-Impulsaktivierung
- INH-Ausgang zur Aktivierung/Deaktivierung der ECU-Versorgung
- Übertemperatur- und Unterspannungsschutz
- Umfassende Unterstützung für Status-Interrupts
- Verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit / Leistung bei elektromoagnetischen Störungen (EMC/EMI)
- Geringe HF-Emissionen
- Robust gegen injizierte Ströme und Netzwerkkabel-Kurzschlüsse zur Masse oder Batterie
- Ein einfaches, kostengünstiges Analog-Frontend
- Einzelne 3,3-V-Versorgung mit integriertem 1,8-V-Regler (LAN8651)
- 32-Pin-VQFN-Gehäuse (5 mm x 5 mm) mit benetzbaren Flanken und kleinem Footprint
- Erweiterter Temperaturbereich: -40 °C bis +125 °C
Applikationen
- Sensor-/Betätigernetzwerke, die mit einer hohen Bandbreite betrieben werden
- Audionetzwerke, die mehrere Streams übermitteln, beispielsweise Freisprechmikrofone und Lautsprecher
- Industrielle Schaltschränke und Maschinensteuerung
- Gebäudeautomatisierung
Videos
Applikationsbeispiele
Blockdiagramm
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