Am79C874: NetPHY™-1LP 低功耗 10/100-TX/FX 以太网收发器
主要特性
- 支持 10/100BASE-TX 以太网物理层功能，兼容 100BASE-FX 光纤接口
- 典型功耗为 0.3 瓦，适用于低功耗应用场景
- 在 130 米以上电缆长度内实现稳定的数据传输
- 支持 MII 模式下的 100BASE-X 和 10BASE-T 通信
- 7 线 GPSI 模式支持 10BASE-T 通信
- 提供三种 PowerWise™ 电源管理模式，功耗从 3 mW 起
- 支持 1:1 或 1.25:1 传输变压器配置，后者可降低 20% 的发射功耗
- 集成波形整形功能，无需外部滤波器
- 支持全双工与半双工操作，具备自动协商能力
- 提供多个 LED 指示灯，用于显示连接状态、数据传输、冲突检测等信息
- MDIO/MDC 接口支持最高 25 MHz 的操作频率
- 支持自动极性检测
- 内置环回和测试模式
- 单 3.3V 供电，兼容 5V 输入/输出
- 采用 12mm x 12mm 80 引脚 TQFP 封装
- 支持工业温度范围（-40°C 至 +85°C）
产品概述
Am79C874 NetPHY-1LP 是一款专为 10/100 Mbps 以太网端口设计的物理层（PHY）收发器。该器件结合了 CMOS 技术的低功耗优势与紧凑封装设计，适用于嵌入式以太网、交换机上行链路及适配器卡等应用。其工作电压为 3.3V，功耗仅为 0.3W，三种电源管理模式进一步优化了能耗。
NetPHY-1LP 支持 IEEE 802.3 标准，能够在超过 130 米的非屏蔽双绞线（UTP）上实现可靠的数据传输。该设备内置输入滤波和输出波形整形功能，无需外部滤波器或扼流圈即可实现稳定运行。支持 1:1 或 1.25:1 隔离变压器配置，后者可有效降低发射功耗。
接口与操作模式
NetPHY-1LP 提供标准 MII 接口、5 位符号接口以及 7 线 GPSI 接口，支持与 MAC 层设备的灵活连接。自动协商功能可自动检测网络速度和双工模式，确保最佳通信性能。在自动协商和 10BASE-T 信号接收过程中，设备会执行自动极性校正。
设备提供多个 LED 引脚用于状态反馈。例如，两个双色 LED 可用于显示 100BASE-TX 或 10BASE-T 模式、全双工/半双工状态以及数据传输活动。单个 LED 可用于指示链路检测、冲突检测和数据传输状态。
时钟与电源管理
NetPHY-1LP 仅需一个外部 25 MHz 振荡器或晶体，通过双速时钟合成器生成所有必要的时钟域。接收器配备自适应均衡器和直流恢复电路，用于从 100BASE-TX 信号中准确恢复时钟和数据。
该设备可在商业（0°C 至 +70°C）或工业（-40°C 至 +85°C）温度范围内运行，适用于气流受限的机柜或户外设备等严苛环境。
功能模块
NetPHY-1LP 集成了 100BASE-X 的 PCS、PMA 和 PMD 功能，以及 10BASE-T 的曼彻斯特 ENDEC 和收发器功能。支持 10 Mbps 和 100 Mbps 操作，执行 4B/5B、MLT-3、NRZI 和曼彻斯特编码与解码、时钟与数据恢复、流密码加扰/解扰、自适应均衡、线路传输、载波侦听与链路完整性监控、自动协商及 MII 管理功能。
设备支持 MII 模式、7 线 GPSI 模式、PCS 旁路（5B 符号）模式，以及 100BASE-X 和 10BASE-T 模块。功能模块包括传输与接收流程、4B/5B 编码器/解码器、加扰器/解扰器、链路监控、MLT-3 编码器/解码器、自适应均衡器、基线漂移补偿、时钟/数据恢复、锁相环时钟合成器等。
100BASE-X 模块
100BASE-X 模块负责执行 4B/5B 编码与解码、加扰/解扰、时钟恢复、数据串行化与解串行化、载波侦听与冲突检测等功能。在 100 Mbps 传输路径中，设备通过 MII 接口接收 4 位数据，进行编码和加扰后，通过隔离变压器将 MLT-3 数据流传输至介质。在 100BASE-FX 模式下，数据被转换为 PECL 信号并传输至光纤发射器。
在接收路径中，设备从网络接收 MLT-3 数据流，恢复时钟并进行解串、解扰和解码，最终将数据传输至 MII 接口。对于 100BASE-FX 操作，设备接收 PECL 数据流并进行解码处理。
4B/5B 编码器/解码器
NetPHY-1LP 采用 IEEE 802.3 定义的 4B/5B 编码方案，用于在 MII 接口与物理层之间转换数据。编码器将原始数据转换为 4B/5B 码，并插入流边界分隔符。解码器则执行反向操作，并检测数据包的起始与结束。
加扰器/解扰器
4B/5B 编码数据可能产生重复模式，导致射频（RF）频谱中出现峰值，影响电磁干扰（EMI）性能。加扰器通过引入随机序列，将数据信号中的重复模式打乱，从而降低峰值发射。接收端通过相同的随机序列对数据进行解扰。
链路监控
链路监控模块通过静噪检测电路检测信号电平。当信号强度超过设定阈值时，信号检测电路置为高电平。在本地或远程环回模式下，链路信号被强制为低或高电平。
MLT-3 编码
MLT-3 编码模块将 NRZI 数据流转换为三电平信号，以降低铜介质上的能量分布。该模块在接收端负责均衡和放大信号，并进行链路检测。自适应均衡器补偿电缆引起的幅度和相位失真。
时钟/数据恢复
NetPHY-1LP 使用模拟锁相环（APLL）从输入数据中提取时钟信息，并用于数据重新定时和边界设置。APLL 具有高抗噪性和低抖动特性，能够在短时间内完成数据/时钟捕获。
节能机制
NetPHY-1LP 提供多种节能模式，包括关机、未连接和空闲线路模式。在这些模式下，设备功耗显著降低，适用于低功耗或待机状态。
封装与应用
NetPHY-1LP 采用 12mm x 12mm 80 引脚 TQFP 封装，适用于空间受限的嵌入式系统。其低功耗、小尺寸和高可靠性使其成为工业自动化、网络设备和通信系统中的理想选择。