Microchip Technology LAN937x千兆位以太网交换机是可扩展、紧凑型100BASE-T1以太网千兆位交换机，基于IEEE 802.3bw-2015规范。

数据手册：

*附件：LAN9371数据手册.pdf

*附件：LAN9370数据手册.pdf

*附件：LAN9372，3，4数据手册.pdf

LAN9370是一款5端口2层+管理型交换机，集成了四个100BASE-T1 PHY和一个MAC端口（可配置为RGMII/MII/RMII）。LAN9371是一款6端口2层+管理型交换机，集成了三个100BASE-T1 PHY、一个100BASE-TX PHY和两个MAC端口（可配置为RGMII/MII/RMII）。LAN9372是一款8端口2层+管理型交换机，集成了五个100BASE-T1 PHY、一个100BASE-TX PHY和两个MAC端口（可配置为RGMII/MII/RMII）。LAN9373是一款8端口2层+管理型交换机，击沉过了五个100BASE-T1 PHY、两个MAC端口（可配置为RGMII/MII/RMII）和一个SGMII端口。LAN9374是一款8端口2层+管理型交换机，集成了六个100BASE-T1 PHY和两个MAC端口（可配置为RGMII/MII/RMII）。

LAN937x具有汽车2级（-40°C至+105°C）温度范围，符合AEC-Q100标准，适合网关、自动驾驶辅助系统 (ADAS) 、信息娱乐、远程信息处理和车载网络等汽车用例。这些交换机还提供工业温度版本（-40°C至+85°C），非常适合用于非汽车应用，例如工业车辆、自动化、机器人和运输。

LAN937x完全支持IEEE音频视频桥接 (AVB) 和密钥TSN（时间敏感网络）标准，可为以太网上对延迟敏感的流量提供高服务质量 (QoS)，包括：

• IEEE 802.1AS时间同步
• IEEE 802.Qat流保留
• IEEE 802.Qav流量整形
• IEEE 802.1Qbv (TSN) 时间感知调度程序
• IEEE 802.1Qci (TSN) 入口滤波和限制

该器件具有丰富的EtherGREEN™能效特性，包括Open Alliance TC 10休眠/唤醒部分网络、non-TC10合作伙伴能量检测唤醒和超深度休眠功率。

特性

• 全面接口
  • 3个集成100BASE-T1 PHY
  • 延长电缆传输距离
  • 1个100BASE-TX PHY、2个RGMII/RMII/MII端口
  • 级联模式，用于高端口数
  • 系统参考输出时钟
  • 时间感知精密GPIO
  • SPI或频段内主机处理器访问
• 开关管理
  • AVB/TSN支持
  • 每端口8个整形器，每个队列1个
  • 使用TCAM深度数据包检查 (DPI)
  • 2层、3层、4层及以上TCAM分类
  • 高可用无缝冗余 (HSR)
  • 支持OPEN Alliance TC11
  • 智能、低延迟、直通转发模式
• 环境和诊断
  • 支持OPEN Alliance TC10
  • FlexPWR技术电源管理
  • 过热和欠压检测
  • LinkMD®+电缆诊断功能
  • 符合AEC-Q100 2级汽车标准（-40°C至+105°C）

LAN9370框图

LAN9371框图

LAN9372/3/4框图

LAN9370汽车级以太网交换机芯片技术解析

一、产品概述

Microchip LAN9370是一款面向汽车电子应用的高度集成5端口AVB/TSN千兆以太网交换机芯片，具有以下核心特性：

• ‌符合AEC-Q100 Grade 2标准‌：工作温度范围-40°C至+105°C
• ‌集成4个100BASE-T1 PHY‌：符合IEEE 802.3bw-2015规范
• ‌1个可配置MAC端口‌：支持RGMII/RMII/MII多种接口模式
• ‌TSN时间敏感网络支持‌：硬件级时间同步和流量调度能力
• ‌紧凑封装‌：8×8mm 64引脚VQFN封装，带6.5×6.5mm裸露焊盘

二、关键技术创新

1. 汽车以太网物理层集成

LAN9370集成了4个100BASE-T1 PHY，采用单对双绞线实现100Mbps传输，具有：

• 超过15米的延长电缆传输能力
• 集成滤波和终端匹配电路
• 符合OPEN Alliance TC1/T10标准的高级诊断功能
• LinkMD®+电缆诊断技术，可检测开路/短路/长度

2. 时间敏感网络(TSN)支持

芯片完整支持AVB/TSN协议栈：

• ‌IEEE 802.1AS时间同步‌：gPTP协议硬件加速
• ‌IEEE 1588v2 PTP‌：透明时钟(TC)和普通时钟(OC)模式
• ‌流量整形‌：支持802.1Qav(信用整形)和802.1Qbv(时间感知调度)
• ‌入口过滤‌：符合802.1Qci的每流过滤和监管

3. 能效管理技术

• ‌EtherGREEN™技术‌：低功耗100BASE-T1 PHY设计
• ‌TC10睡眠/唤醒‌：支持部分网络唤醒功能
• ‌超深度睡眠模式‌：极低待机功耗
• ‌FlexPWR®电源管理‌：动态功耗调节

三、典型应用场景

1. 高级驾驶辅助系统(ADAS)

• 多摄像头/雷达传感器数据聚合
• 低延迟视频传输（<2ms端到端延迟）
• 硬件级时间同步确保传感器融合精度

2. 车载信息娱乐系统

• 支持AVB音频流传输（IEEE 1722标准）
• 多区域音频分配
• 视频分发与显示控制

3. 车载网关与骨干网络

• 支持HSR高可用无缝冗余
• 域控制器间高速互联
• OTA升级数据传输通道

四、硬件设计要点

1. 电源架构设计

电源域	电压要求	引脚示例
数字核心	1.1V ±5%	VDD11
I/O供电	1.8-3.3V	VDDIO
PHY模拟	2.5-3.3V	VDDATXRX
VBAT域	2.5-3.3V	VBAT

2. 关键外围电路

• ‌参考电阻‌：T1_EXTRES和EXTRES引脚需接6.49kΩ 0.1%精度电阻到地
• ‌时钟电路‌：XI/XO接25MHz晶体，负载电容根据晶体规格调整
• ‌散热设计‌：底部裸露焊盘必须通过过孔阵列连接至PCB地层

3. 配置引脚处理

• ‌模式选择‌：TXD3/TXD2等引脚在复位期间作为配置锁存输入
• ‌LED复用‌：LED_1至LED_4可配置为GPIO或管理接口
• ‌复位电路‌：RESET_N需10kΩ上拉，建议添加100nF去耦电容

五、软件生态支持

LAN9370提供完整的软件开发支持：

• ‌统一驱动架构‌：与LAN937x系列其他型号兼容
• ‌SPI/SMI管理接口‌：支持寄存器级配置
• ‌深度包检测‌：基于TCAM的L2-L4流量分类
• ‌MIB计数器‌：符合RFC 2819的流量统计

六、设计验证建议

1. ‌信号完整性测试‌
   • 100BASE-T1差分对阻抗控制（100Ω±10%）
   • RGMII时序验证（建立/保持时间）
2. ‌EMC测试‌
   • OPEN Alliance TC6 EMC测试规范符合性
   • 辐射发射与传导发射测试
3. ‌功能验证‌
   • TC10睡眠/唤醒序列测试
   • IEEE 1588时间同步精度测量
   • 热插拔与链路恢复测试