LAN9118
High Performance
Single-Chip 10/100 Non-
PCI Ethernet Controller
PRODUCT FEATURES
Highlights
Optimized for the highest data-rate applications such
as high-definition video and multi-media applications
Efficient architecture with low CPU overhead
Easily interfaces to most 32-bit and 16-bit embedded
CPU’s
Integrated PHY
Supports audio & video streaming over Ethernet:
multiple high-definition (HD) MPEG2 streams
Pin compatible with other members of LAN9118
family (LAN9117, LAN9116 and LAN9115)
Reduced Power Modes
—
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Numerous power management modes
Wake on LAN*
Magic packet wakeup*
Wakeup indicator event signal
Link Status Change
Fully compliant with IEEE 802.3/802.3u standards
Integrated Ethernet MAC and PHY
10BASE-T and 100BASE-TX support
Full- and Half-duplex support
Full-duplex flow control
Backpressure for half-duplex flow control
Preamble generation and removal
Automatic 32-bit CRC generation and checking
Automatic payload padding and pad removal
Loop-back modes
One 48-bit perfect address
64 hash-filtered multicast addresses
Pass all multicast
Promiscuous mode
Inverse filtering
Pass all incoming with status report
Disable reception of broadcast packets
Datasheet
Single chip Ethernet controller
Target Applications
Video distribution systems, multi-room PVR
High-end Cable, satellite, and IP set-top boxes
Digital video recorders
High definition televisions
Digital media clients/servers
Home gateways
Flexible address filtering modes
Key Benefits
Supports highest performance applications
— Highest performing non-PCI Ethernet controller in the
market
— 32-bit interface with fast bus cycle times
— Burst-mode read support
Integrated Ethernet PHY
— Auto-negotiation
— Automatic polarity detection and correction
High-Performance host bus interface
— Simple, SRAM-like interface
— 32/16-bit data bus
— Large, 16Kbyte FIFO memory that can be allocated to
RX or TX functions
— One configurable host interrupt
Eliminates dropped packets
— Internal buffer memory can store over 200 packets
— Supports automatic or host-triggered PAUSE and back-
pressure flow control
Miscellaneous features
— Low profile 100-pin, TQFP lead-free RoHS Compliant
package
— Integral 1.8V regulator
— General Purpose Timer
— Support for optional EEPROM
— Support for 3 status LEDs multiplexed with
Programmable GPIO signals
Minimizes CPU overhead
— Supports Slave-DMA
— Interrupt Pin with Programmable Hold-off timer
Reduces system cost and increases design flexibility
— SRAM-like interface easily interfaces to most
embedded CPU’s or SoC’s
— Low-cost, low--pin count non-PCI interface for
embedded designs
3.3V Power Supply with 5V tolerant I/O
0 to 70°C
*
Third-party brands and names are the property of their respective
owners.
SMSC LAN9118
DATASHEET
Revision 1.5 (07-11-08)
High Performance Single-Chip 10/100 Non-PCI Ethernet Controller
Datasheet
ORDER NUMBER:
LAN9118-MT FOR 100 PIN, TQFP LEAD-FREE ROHS COMPLIANT PACKAGE WITH E3 FINISH
(MATTE TIN)
80 ARKAY DRIVE, HAUPPAUGE, NY 11788 (631) 435-6000, FAX (631) 273-3123
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Revision 1.5 (07-11-08)
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SMSC LAN9118
DATASHEET
High Performance Single-Chip 10/100 Non-PCI Ethernet Controller
Datasheet
Table of Contents
Chapter 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
11
11
11
12
12
12
12
12
12
12
Internal Block Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10/100 Ethernet PHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10/100 Ethernet MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Receive and Transmit FIFOs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interrupt Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
GPIO Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Serial EEPROM Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Management Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General Purpose Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Host Bus Interface (SRAM Interface) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapter 2 Pin Description and Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1
Buffer Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Chapter 3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1
3.2
10/100 Ethernet MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1
Full-Duplex Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2
Half-Duplex Flow Control (Backpressure) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3
Virtual Local Area Network (VLAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Address Filtering Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Filtering Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1
Perfect Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2
Hash Only Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wake-up Frame Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.1
Magic Packet Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32-bit vs. 16-bit Host Bus Width Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.1
16-bit Bus Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.2
16-bit Bus Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Big and Little Endian Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General Purpose Timer (GP Timer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EEPROM Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.1
MAC Address Auto-Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.2
EEPROM Host Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10.1 System Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10.2 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10.3 Internal PHY Power-Down Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Detailed Reset Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.1 Power-On Reset (POR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.2 Hardware Reset Input (nRESET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.3 Resume Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.4 Soft Reset (SRST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.5 PHY Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TX Data Path Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.1 TX Buffer Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.2 TX Command Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.3 TX Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.4 TX Status Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.5 Calculating Actual TX Data FIFO Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
22
23
23
23
23
26
26
26
26
27
29
30
30
30
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Revision 1.5 (07-11-08)
DATASHEET
High Performance Single-Chip 10/100 Non-PCI Ethernet Controller
Datasheet
3.13
3.12.6 Transmit Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.7 Transmitter Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.8 Stopping and Starting the Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RX Data Path Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.1 RX Slave PIO Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.2 RX Packet Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.3 RX Status Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.4 Stopping and Starting the Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.5 Receiver Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
52
52
52
53
54
55
56
56
Chapter 4 Internal Ethernet PHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.1
4.2
Top Level Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100Base-TX Transmit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1
4B/5B Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2
Scrambling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3
NRZI and MLT3 Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.4
100M Transmit Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.5
100M Phase Lock Loop (PLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100Base-TX Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1
100M Receive Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2
Equalizer, Baseline Wander Correction and Clock and Data Recovery . . . . . . . . . . . . .
4.3.3
NRZI and MLT-3 Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.4
Descrambling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.5
Alignment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.6
5B/4B Decoding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10Base-T Transmit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1
10M Transmit Data across the internal MII bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2
Manchester Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.3
10M Transmit Drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10Base-T Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1
10M Receive Input and Squelch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2
Manchester Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.3
Jabber Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auto-negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Parallel Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7.1
Re-starting Auto-negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7.2
Disabling Auto-negotiation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7.3
Half vs. Full-Duplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57
57
57
59
59
59
59
60
60
60
60
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61
61
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61
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62
62
62
62
62
64
64
64
64
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Chapter 5 Register Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.1
5.2
Register Nomenclature and Access Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RX and TX FIFO Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1
RX FIFO Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.2
TX FIFO Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
System Control and Status Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1
ID_REV—Chip ID and Revision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2
IRQ_CFG—Interrupt Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.3
INT_STS—Interrupt Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.4
INT_EN—Interrupt Enable Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.5
BYTE_TEST—Byte Order Test Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.6
FIFO_INT—FIFO Level Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.7
RX_CFG—Receive Configuration Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.8
TX_CFG—Transmit Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.9
HW_CFG—Hardware Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.10 RX_DP_CTRL—Receive Datapath Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
5.3
67
67
67
68
68
69
70
71
73
74
74
75
76
77
80
Revision 1.5 (07-11-08)
SMSC LAN9118
DATASHEET
High Performance Single-Chip 10/100 Non-PCI Ethernet Controller
Datasheet
5.4
5.5
5.3.11 RX_FIFO_INF—Receive FIFO Information Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.3.12 TX_FIFO_INF—Transmit FIFO Information Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.3.13 PMT_CTRL— Power Management Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.3.14 GPIO_CFG—General Purpose IO Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.3.15 GPT_CFG-General Purpose Timer Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.3.16 GPT_CNT-General Purpose Timer Current Count Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.3.17 WORD_SWAP—Word Swap Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.3.18 FREE_RUN—Free-Run 25MHz Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.3.19 RX_DROP– Receiver Dropped Frames Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.3.20 MAC_CSR_CMD – MAC CSR Synchronizer Command Register . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.3.21 MAC_CSR_DATA – MAC CSR Synchronizer Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.3.22 AFC_CFG – Automatic Flow Control Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.3.23 E2P_CMD – EEPROM Command Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.3.24 E2P_DATA – EEPROM Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
MAC Control and Status Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.4.1
MAC_CR—MAC Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.4.2
ADDRH—MAC Address High Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.4.3
ADDRL—MAC Address Low Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4.4
HASHH—Multicast Hash Table High Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.4.5
HASHL—Multicast Hash Table Low Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.4.6
MII_ACC—MII Access Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.4.7
MII_DATA—MII Data Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.4.8
FLOW—Flow Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.4.9
VLAN1—VLAN1 Tag Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.4.10 VLAN2—VLAN2 Tag Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.4.11 WUFF—Wake-up Frame Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.4.12 WUCSR—Wake-up Control and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
PHY Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.5.1
Basic Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.5.2
Basic Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.5.3
PHY Identifier 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.5.4
PHY Identifier 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.5.5
Auto-negotiation Advertisement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.5.6
Auto-negotiation Link Partner Ability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.5.7
Auto-negotiation Expansion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.5.8
Mode Control/Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.5.9
Special Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
5.5.10 Special Control/Status Indications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.5.11 Interrupt Source Flag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.5.12 Interrupt Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.5.13 PHY Special Control/Status. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Chapter 6 Timing Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.1
Host Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.1
Special Restrictions on Back-to-Back Write/Read Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.2
Special Restrictions on Back-to-Back Read Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PIO Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PIO Burst Reads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RX Data FIFO Direct PIO Reads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RX Data FIFO Direct PIO Burst Reads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PIO Writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TX Data FIFO Direct PIO Writes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reset Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EEPROM Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
114
114
116
117
118
119
120
121
122
123
124
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
SMSC LAN9118
5
Revision 1.5 (07-11-08)
DATASHEET