KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板使用指南

在电子设备和网络系统中，交换机扮演着至关重要的角色。Micrel 的 KSZ8863MLL/FLL/RLL 是第三代完全集成的 3 端口交换机，其评估板为工程师提供了便捷的评估工具。下面就详细介绍这款评估板的相关内容。

文件下载：KSZ8863MLL-EVAL.pdf

一、简介

KSZ8863MLL/RLL 的两个 PHY 单元支持 10BASE - T 和 100BASE - TX，KSZ8863FLL 支持 100BASE - FX。该设备专为成本敏感型系统设计，却具备众多特性，如交换机管理、基于端口和标签的 VLAN、QoS 优先级、一个 MII 接口以及 CPU 控制和数据接口等。它适用于 VoIP 电话、机顶盒/游戏盒、SOHO 住宅网关、工业以太网系统以及作为独立的 3 端口交换机。

评估板为评估 KSZ8863MLL/FLL/RLL 的丰富功能提供了便利。通过跳线和接口连接器，可轻松访问所有引脚，实现快速配置和重新配置。还提供 MIIM、EEPROM 编程、SPI 仿真软件，可通过 PC 的 USB 端口访问更多功能。

二、评估板特性

1. 以太网接口：配备两个用于以太网 LAN 接口的 RJ - 45 插孔及相应的隔离磁体（KSZ98863MLL/RLL），PHY 端口支持自动 MDI/MDI - X。
2. MII 接口：有 1 个 PHY 模式和 1 个 MAC 模式的 MII 连接器，用于交换机的 RMII/MII 接口。
3. 光纤接口：KSZ8863FLL 提供 2 个 100Base - FX 光纤接口。
4. 其他接口：1 个 USB 端口，可模拟 MIIM、EEPROM、SPI 接口；板载 EEPROM。
5. 指示灯：每个端口有 2 个 LED 指示灯，用于指示 RJ45 端口的状态和活动；还有 1 个电源插孔，支持 5VDC 通用电源。

三、评估套件内容

1. KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板（版本 1.0）
2. KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板用户指南
3. Micrel 交换机配置软件（版本 1.0.5）
4. Micrel 交换机配置软件用户指南
5. KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板原理图（版本 1.0，可联系 Micrel FAE 获取最新原理图）

需注意，设计套件中不包含 USB 电缆和 5V DC 墙式电源（5V DC 墙式电源输出插头尺寸为 2.5x5.5x9.5mm 或 0.1x0.218x0.375 英寸）。

四、硬件描述

4.1 插入模式

这是启动评估板最快、最简单的方式。在此模式下，KSZ8863MLL/FLL/RLL 作为独立的 3 端口交换机。只需设置板上的配置跳线到所需设置，然后给板供电。在供电状态下，可通过更改跳线设置并按下手动复位按钮使新设置生效。即使未设置外部插入值，内部上拉和下拉电阻也会设置默认配置。 评估板提供了多个跳线用于设置插入配置，具体如下表所示：	JUMPER	KSZ8863MLL/FLL/RLL SIGNAL	OPEN	CLOSED
JP3	SPIQ	SPI EEPROM
JP25	P2LED0	EEPROM/SPI Setting. See Section 4.2 and 4.3
JP21	P2LED1	EEPROM/SPI Setting. See Section 4.2 and 4.3
JP78	FXSD1	Pins 1 - 2 closed : Disable FEF feature of FX. Pins 5 - 6 closed : Force port 1 TX mode For KSZ8863MLL/RLL, close 5 - 6 since this device doesn’t support FX mode. For KSZ8863FLL, open JP77
JP77	FXSD2	Pins 1 - 2 closed : Disable FEF feature of FX. Pins 5 - 6 closed : Force port 1 TX mode For KSZ8863MLL/RLL, close 5 - 6 since this device doesn’t support FX mode. For KSZ8863FLL, open JP77
JP2	PWRDN	Normal Operation	KSZ8863MLL/FLL/RLL Chip Power Down
JP101	SPIQ (P1FFC)	Pull Down = Disable	Pull Up(default) = Enable
JP102	SMRXDV3(P1DPX)	Pull Down = Half Duplex	Pull Up(default) = Full Duplex
JP103	P1LED1(P1SPD)	Pull Down = 10BT	Pull Up(default) = 100BT
JP104	P1LED0(P1ANEN)	Pull Down(default) = Disable	Pull Up = Enable
JP201	SMRXD30(P2FFC)	Pull Down = Disable	Pull Up(default) = Enable
JP202	SMRXD31(P2DPX)	Pull Down = Half Duplex	Pull Up(default) = Full Duplex
JP203	SMRXD32(P2SPD)	Pull Down = 10BT	Pull Up(default) = 100BT
JP204	SMRXD33(P2ANEN)	Pull Down = Disable	Pull Up(default) = Enable

需注意，JP101、JP102、JP103、JP201、JP202、JP203 仅在自动协商禁用时有效。同时，评估板还有一些预留跳线，推荐设置如下：	JUMPER	Description	Recommended Setting
JP79	MDC_PHY,MDIO_PHY	Open
JP27	P3 MII configuration (For test only)	Open
JP30	3.3V Biased of transformer Center (For test only)	Open
JP11	Power for Fiber Module. (Port 2)	KSZ8863MLL/RLL: Open For KSZ8863FLL: Close pin 1 - 2 for 3.3V Fiber Module. Close pin 3 - 2 for 5.0V Fiber Module.
JP10	Power for Fiber Module. (Port 1)	KSZ8863MLL/RLL: Open For KSZ8863FLL: Close pin 1 - 2 for 3.3V Fiber Module. Close pin 3 - 2 for 5.0V Fiber Module.
JP28	REFCLKO3 enable.	KSZ8863MLL/FLL: Open KSZ8863RLL: Close pin 1 - 2: Enable REFCLKO Close pin 2 - 3: Disable REFCLKO

4.2 I2C 主（EEPROM）模式

评估板上的 EEPROM 允许用户探索 KSZ8863MLL/FLL/RLL 更广泛的功能。用户可使用任何运行 WIN 2000/XP 环境的计算机，通过 USB 端口和 Micrel 提供的软件方便地对板上的 EEPROM 进行编程，便于评估“广播风暴保护”和“速率控制”等功能。 准备 EEPROM 配置的步骤如下：

1. 在计算机上安装 Micrel 交换机配置软件。
2. 根据 EEPROM 模式配置表设置 JP3、JP9、JP21、JP25、JP34 和 JP35，并确保 EEPROM 已安装在板上。
3. 用 USB 端口电缆将计算机的 USB 端口连接到评估板。
4. 评估板有两种供电方式：
   • 当 JP400 引脚 1 - 2 闭合时，连接 5 VDC 电源。
   • 当 JP400 引脚 2 - 3 闭合时，从 USB 端口获取 5 VDC 电源。
5. 如果 EEPROM 中没有信息，KSZ8863MLL/FLL/RLL 将以默认配置启动。
6. 点击软件图标，调用软件将所需设置编程到 EEPROM 中，具体可参考 Micrel 交换机配置软件用户指南。
7. 按下手动复位按钮，KSZ8863MLL/FLL/RLL 将复位并读取 EEPROM 中的新配置，之后即可正常运行。

4.3 SPI 从模式

通过 SPI 接口连接到 KSZ8863MLL/FLL/RLL，使用 USB 到 SPI 转换器可访问其所有功能和寄存器。用户可通过连接到评估板 USB 端口的计算机轻松访问 SPI 接口。Micrel 提供基于 Windows 2000/XP 的程序，方便用户评估其完整功能集。除了通过 EEPROM 编程可访问的所有寄存器外，连接到 KSZ8863MLL/FLL/RLL 的 SPI 接口的主机 CPU 还能访问所有静态 MAC 条目、VLAN 表、动态 MAC 地址表和 MIB 计数器。 准备 SPI 模式配置的步骤如下：

1. 在计算机上安装 Micrel 交换机配置软件。
2. 根据 SPI 模式配置表设置 JP3、JP9、JP21、JP25、JP34 和 JP35。
3. 用 USB 端口电缆将计算机的 USB 端口连接到评估板。
4. 评估板有两种供电方式，同 EEPROM 模式。
5. KSZ8863MLL/FLL/RLL 将以默认配置启动。
6. 点击软件图标，调用软件进行所需设置编程，具体参考 Micrel 交换机配置软件用户指南。

4.4 10/100 以太网 PHY 端口（KSZ8863MLL/RLL）

评估板上有两个 10/100 以太网 PHY 端口，可通过标准 RJ - 45 连接器和 CAT - 5 电缆连接到以太网流量发生器或分析仪。每个端口可作为上行链路或下行链路，且都支持自动 MDI/MDI - X，无需交叉电缆。

4.5 100FX 光纤端口（KSZ8863FLL）

KSZ8863FLL 评估板上有两个 100FX PHY 端口，可通过光纤收发器和光纤电缆连接到以太网流量发生器或分析仪。光纤信号阈值可通过寄存器 192 的第 6 位（端口 1）和第 7 位（端口 2）设置。若这些位为 1，阈值将设置为 2.0V，否则为 1.25V。如果光纤模块的 FXSD 信号值不符合光纤信号阈值规格，还需调整电阻 R76。

4.6 LED 指示灯

每个端口有一列 LED 指示灯，LED 指示灯可编程为三种不同模式，通过寄存器 195 的第 5:4 位设置。具体模式定义如下表所示：	Register 195 Bit[5:4]	00	01	10	11
PxLED1	Speed	Active	Duplex	Duplex
PxLED0	Link/Active	Link	Link/Active	Link

评估板还为 3.3V 电源提供了一个电源 LED（D3），当 D3 亮起时，表示板上的 3.3V 电源已开启。

4.7 MII 端口配置（KSZ8863MLL/FLL）

评估板通过 MII 端口接口提供对 KSZ8863MLL/FLL/RLL 第三个 MAC 的访问。可通过寄存器 53 的第 7 位将 MAC 配置为 MII PHY 模式和 MII MAC 模式，默认值为 0，表示 MII PHY 模式。 在 MII PHY 模式下，MII 发送和接收信号将在 J3（公 MII 端口连接器）上，通常用于将 KSZ8863MLL/FLL/RLL 连接到外部 MAC 处理器。在 MII MAC 模式下，MII 发送和接收信号将在 J4（母 MII 端口连接器）上，通常用于将 KSZ8863MLL/FLL/RLL 连接到外部 PHY，如 Micrel KSZ8041NL。

4.8 RMII 端口配置（KSZ8863RLL）

在 RMII 接口中，50MHz 参考时钟可由 KSZ8863RLL 或链路伙伴提供。当 JP28 的引脚 1 - 2 闭合时，参考时钟将从 KSZ8863RLL 的 REFCLKO 输出。寄存器 198 的第 3 位用于选择 KSZ8863RLL RMII 接口的内部或外部参考时钟。如果 JP28 的引脚 2 - 3 闭合，则 REFCLKO 禁用。具体设置如下表所示：	Reg198[3]	EN_REFCLKO_3	Clock Source	Note
0	0	External 50MHz OSC input to REFCLKI_3	EN_REFCLKO_3 = 0 to Disable REFCLKO_3 for better EMI EN_REFCLKO_3 = 1 to Enable REFCLKO_3
0	1	REFCLKO_3 to REFCLKI_3 Output Is Feedback	EN_REFCLKO_3 = 1 to Enable REFCLKO_3
1	1	Internal Clock Source REFCLKI_3 is unconnected
1	0	Not suggest

五、参考文档

1. KSZ8863MLL/FLL/RLL 数据手册（版本 1.1，可联系 Micrel 获取最新数据手册）
2. KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板原理图（版本 1.0，可联系 Micrel 获取最新原理图）
3. KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板 Gerber 文件
4. Micrel 交换机配置软件用户指南

通过以上介绍，相信大家对 KSZ8863MLL/FLL/RLL 评估板有了更深入的了解。在实际应用中，你是否遇到过类似评估板配置的问题呢？又有哪些独特的解决方法呢？欢迎在评论区分享。