KSZ8795评估板使用指南：开启5端口管理型交换机的探索之旅

在当今的电子世界中，交换机作为网络通信的核心设备，其性能和功能对于网络的稳定运行至关重要。KSZ8795评估板为我们提供了一个绝佳的平台，让我们能够深入了解和体验这款集成5端口管理型交换机的强大功能。作为一名电子工程师，今天就带大家详细了解一下KSZ8795评估板的相关内容。

文件下载：KSZ8795CLX-EVAL.pdf

一、KSZ8795简介

KSZ8795系列是Micrel公司新一代的集成5端口交换机，KSZ8795CLX是其中一员。它拥有四个用于铜端口的MAC/PHY和一个带有可配置GMII/RGMII/MII/RMII接口的GMAC5接口，用于千兆上行链路。该设备专为成本敏感型系统设计，同时具备众多新特性，如基于端口的安全ACL过滤、802.1az EEE、LinkMD等，还支持基于端口和标签的VLAN、QoS优先级，以及用于寄存器访问的SPI和MDC/MDIO接口。它适用于宽带网关应用、集成宽带路由器应用、管理型媒体转换器、工业自动化、汽车等领域，也可作为独立交换机使用。

二、评估板特性

1. 端口与接口

• 具备4个RJ - 45接口，用于以太网LAN和WAN连接，并配有相应的隔离磁体。
• 所有端口支持自动MDI/MDIX，无需交叉电缆。
• 有1个PHY模式和1个MAC模式连接器，用于GMII/RGMII/MII/RMII接口，可通过跳线轻松设置接口模式。

2. 电源与电压设置

• 可通过跳线轻松设置不同的VDDIO电压，包括3.3V、2.5V和1.8V。
• 评估板可通过USB端口或5V直流电源供电。

3. 控制与状态指示

• 1个USB端口接口，可通过Windows GUI和基于DOS的软件工具，模拟SPI或MDC/MDIO接口，用于访问所有控制寄存器和MIIM寄存器。
• 每个端口有2个LED，具备4种LED模式，用于指示端口状态和活动情况。

三、评估套件内容

• KSZ8795评估板Rev. 1.x
• KSZ8795评估板用户指南Rev 1.x
• Micrel SPI/MDIO配置软件工具
• KSZ8795评估板原理图和物料清单（BOM）
• KSZ8795评估板PCB文件、Gerber文件和IBIS模块

需要注意的是，USB电缆和5V直流电源不包含在套件中。软件、参考原理图和其他设计信息可在Micrel网站的KSZ8795以太网交换机产品设计套件中找到。

四、硬件描述

1. 配置模式

评估板有三种配置选项：Strap in模式、SPI模式和MDIO模式。

• Strap in模式：这是最快捷、最简单的启动方式。默认情况下，KSZ8795作为独立的4端口交换机和一个RGMII上行链路运行。用户只需设置板上的配置跳线到所需设置，然后给板供电即可。即使没有设置外部Strap in值，内部上拉和下拉电阻也会设置KSZ8795的默认配置。
• SPI模式：通过USB到SPI转换器，可访问KSZ8795的所有功能和寄存器。用户使用连接到评估板USB端口的计算机，配合Micrel提供的Windows GUI程序，就能评估KSZ8795的全部功能。
• MDIO模式：使用USB到MDC/MDIO转换器，可访问所有与PHY相关的寄存器。Micrel提供基于Windows的程序，方便用户评估MIIM寄存器访问。

2. 端口与指示灯

• 10/100以太网端口：评估板上有五个10/100以太网端口，J1 - J4为标准RJ45连接器，使用CAT - 5电缆，每个端口可作为上行链路或下行链路，且支持自动MDI/MDIX。
• LED指示灯：
  • 以太网端口LED：每列对应一个端口，每个端口有两个LED，可通过寄存器11的[5:4]位编程为两种不同模式。
  • 电源LED（D3）：指示3.3V电源的开关状态。
  • PME_N LED（D2）：当设置其掩码寄存器125时，用于指示Wake - on - LAN状态。
  • INT_N LED（D4）：当设置中断掩码寄存器125时，用于指示链路状态变化的中断。

3. GMII/RGMII/MII/RMII端口配置

评估板上有J5和J6两个连接器，J5为PHY模式连接器，可连接外部MAC模式连接器；J6为MAC模式连接器，可连接外部PHY模式连接器。通过设置跳线，可实现多种CPU接口的GMII、RGMII、MII和RMII模式。

五、软件工具描述

1. 驱动安装

在使用基于Windows的应用程序软件工具之前，需要先安装支持驱动，且只需安装一次。连接评估板和PC的标准USB电缆后，按照提示完成驱动安装。

2. 软件工具安装

设计套件提供了一些软件工具，支持SPI访问所有寄存器和MDC/MDIO访问MIIM寄存器。安装文件位于软件工具目录的子目录Window SPI_MDIO_Tools中，文件名为MicrelSwitchPhyTool_x.xx.msi。按照安装窗口的提示完成安装。

3. 具体软件工具

• DOS SPI工具：简单而强大的工具，可访问所有寄存器。运行前需按照SPI模式设置跳线，并连接USB电缆。通过执行USBSPI.exe文件，在DOS窗口中输入相应命令进行操作。
• MDC/MDIO MIIM软件工具：用于访问MIIM寄存器。运行前需按照MDC/MDIO模式设置跳线，并连接USB电缆。点击MicrelMDIOConfigWinApp.exe文件，在GUI窗口中可直接读写4个PHY上的所有MIIM寄存器。
• Window SPI软件工具：可访问所有寄存器。运行前需按照SPI模式设置跳线，并连接USB电缆。点击MicrelSwitchConfigApp.exe文件，在GUI窗口中可读写所有寄存器，还能保存和打开配置文件作为备份。
• LinkMD软件工具：用于测试Micrel LinkMD功能。点击LinkMDUSB.exe文件，在GUI窗口中进行测试，可查看CAT - 5电缆的诊断结果。

六、参考文档、物料清单和原理图

• 参考文档：可联系Micrel获取最新的KSZ8795CLX数据手册，设计套件包含所有设计信息，可在Micrel网站上找到。
• 物料清单：详细的BOM可在KSZ8795CLX评估板硬件设计包的BOM文件夹中查看。
• 原理图：评估板和参考设计的原理图可在硬件设计包（设计套件）的原理图文件夹中查看。

KSZ8795评估板为我们提供了一个全面了解和测试KSZ8795交换机的平台。通过合理配置硬件和使用相应的软件工具，我们能够充分发挥其功能，满足不同的应用需求。各位电子工程师们，不妨亲自体验一下这款评估板，探索其中的奥秘！你在使用类似评估板的过程中遇到过哪些有趣的问题呢？欢迎在评论区分享。