KSZ8864评估板：开启4端口以太网开关设计新体验

在当今复杂的以太网应用领域，如单处理器或双处理器系统、工业自动化以及汽车等行业，一款性能出色的以太网开关显得尤为重要。Micrel的KSZ8864集成4端口10/100以太网管理型交换机，凭借其丰富的功能和高性价比，成为了众多工程师的理想选择。今天，我们就来深入了解一下KSZ8864评估板，看看它能为我们带来怎样的设计体验。

文件下载：KSZ8864RMNUB-EVAL.pdf

一、KSZ8864简介

KSZ8864是Micrel推出的新一代集成4端口交换机，采用64引脚小封装。它由两个PHY和四个MAC组成，其中两个MAC支持MII或RMII接口，可用于双处理器/DSP数据传输。同时，高速SPI和MDC/MDIO接口能让处理器全面管理这个4端口交换机。该设备在设计时充分考虑了成本敏感型系统，却依然具备众多强大功能，如交换机管理、基于端口和标签的VLAN、1/2/4队列QoS优先级、双MII/RMII可选数据接口以及SPI、MDC/MDIO与MIIM/SMI的CPU控制接口等。

二、评估板特点

1. 网络接口丰富

• 配备2个RJ - 45插孔，用于以太网局域网连接，并带有相应的隔离磁体。
• 所有端口支持自动MDI/MDIX，无需交叉电缆。
• 端口3和端口4分别设有1个PHY模式和1个MAC模式的40针公/母连接器，用于SW3 - MII/RMII和SW4 - MII/RMII接口。

2. 多功能USB接口

1个USB端口接口可配置为模拟EEPROM、SPI接口、MDC/MDIO与SMI接口，能访问所有MIIM寄存器。

3. 状态指示清晰

每个端口有2个LED指示灯，用于指示端口状态和活动情况。此外，还有电源LED和中断LED，分别指示3.3V电源状态和链路状态变化。

4. 供电灵活

配备5VDC、2.5A通用电源，可从110 - 240伏交流墙壁或工作台插座供电，也可在闭合JP47跳线的2 - 3引脚时通过USB端口供电。

三、评估套件内容

• KSZ8864评估板Rev. 1.x
• KSZ8864评估板用户指南Rev 1.x
• Micrel EEPROM/SPI/SMI/MIIM配置软件
• KSZ8864评估板原理图和物料清单（BOM） 软件、原理图和其他设计信息可在Micrel网站的KSZ8864以太网交换机产品设计套件的硬件设计包中找到。不过，USB电缆不包含在套件内。

四、硬件配置模式

1. 跳线模式（Strap in Mode）

这是最快捷、最简单的启动方式。在这种模式下，KSZ8864作为独立的非管理型4端口交换机运行。用户只需设置板上的配置跳线到所需设置，然后给板卡供电即可。即使没有设置外部跳线值，内部上拉和下拉电阻也会设置KSZ8864的默认配置。具体的跳线设置和功能可参考表1。

2. EEPROM模式

评估板上的EEPROM允许用户探索KSZ8864更广泛的功能。用户可以使用配备WIN 2000/XP环境的计算机和Micrel提供的软件，通过USB端口方便地对板上的EEPROM进行编程。要进入EEPROM配置模式，需按照特定步骤操作，包括复制软件、设置跳线、连接USB电缆、选择供电方式、编程EEPROM并重置板卡等。

3. SPI模式

通过SPI接口，用户可以使用USB到SPI转换器访问KSZ8864的所有功能和寄存器。Micrel提供基于Windows 2000/XP的程序，方便用户评估KSZ8864的完整功能集。进入SPI模式也需要按照一定步骤进行，如复制软件、设置跳线、连接USB电缆、移除EEPROM（可选）、选择供电方式、启动开关并运行软件等。

五、端口及接口配置

1. 10/100以太网端口

评估板上有两个10/100以太网端口（J1和J2），可通过标准RJ45连接器和CAT - 5电缆连接到流量发生器/分析仪或SmartBit。每个端口可作为上行链路或下行链路使用。

2. LED指示灯

以太网端口有两列LED指示灯，每列对应一个端口。LED指示灯可编程为两种不同模式，用户可以通过跳线选项或寄存器设置来选择模式。此外，还有电源LED和中断LED，分别指示电源状态和链路状态变化。

3. MII/RMII端口配置

KSZ8864有两个MII/RMII端口，分别连接到端口4和端口3的MAC。这些端口可以设置为PHY模式或MAC模式，不同模式下信号的传输和接收引脚不同。用户可以通过跳线和寄存器设置来配置这些端口。

4. MDC/MDIO接口

通过MDC/MDIO接口，用户可以使用USB到MDC/MDIO转换器访问所有PHY相关寄存器和KSZ8864的所有寄存器。Micrel提供基于Windows 2000/XP的程序，用于评估MIIM和SMI功能。进入MDC/MDIO配置模式也需要按照特定步骤进行，包括复制软件、设置跳线、连接USB电缆、选择供电方式、运行软件等。

六、软件工具

1. 软件工具介绍

设计套件提供了一些软件工具，支持SPI接口、EEPROM（I2C）和MDC/MDIO访问MIIM寄存器和SMI接口。这些工具分别位于不同的文件夹中，如DOS SPI Tool、MDC_MDIO SMI、Window SPI_I2C_MIIM Tools等。

2. 软件安装与使用

在使用基于Windows的应用程序之前，需要先安装支持驱动程序。不同的软件工具在使用前可能需要设置相应的跳线，具体操作可参考文档中的说明。每个软件工具都有其特定的功能和操作方法，例如DOS SPI Tool可以在DOS窗口中通过SPI访问所有寄存器，MDC/MDIO MIIM软件工具可以访问所有PHY的MIIM寄存器等。

七、总结

KSZ8864评估板为工程师提供了一个全面了解和评估KSZ8864交换机功能的平台。通过丰富的硬件配置选项和强大的软件工具，工程师可以轻松地进行各种测试和开发工作。无论是对于初学者还是有经验的工程师来说，KSZ8864评估板都是一个值得尝试的选择。你在使用类似评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。