LAN9221 datasheet(7/151 Pages) SMSC

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High-Performance 16-bit Non-PCI 10/100 Ethernet Controller with Variable Voltage I/O

Datasheet

SMSC LAN9221/LAN9221i

Revision 2.6 (12-04-08)

DATASHEET

List of Figures

Figure 1.1 System Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figure 1.2 Internal Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 2.1 56-QFN Pin Configuration (Top View) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Figure 3.1 VLAN Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Figure 3.4 RXCOE Checksum Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Figure 3.5 Type II Ethernet Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 3.6 Ethernet Frame with VLAN Tag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 3.7 Ethernet Frame with Length Field and SNAP Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 3.8 Ethernet Frame with VLAN Tag and SNAP Header. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Figure 3.9 Ethernet Frame with multiple VLAN Tags and SNAP Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Figure 3.2 LAN9221/LAN9221i Host Data Path Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Figure 3.3 FIFO Access Byte Ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Figure 3.4 EEPROM Access Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Figure 3.5 EEPROM ERASE Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Figure 3.6 EEPROM ERAL Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Figure 3.7 EEPROM EWDS Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Figure 3.8 EEPROM EWEN Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Figure 3.9 EEPROM READ Cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Figure 3.10 EEPROM WRITE Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Figure 3.11 EEPROM WRAL Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Figure 3.12 PME and PME_INT Signal Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Figure 3.13 Simplified Host TX Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Figure 3.14 TX Buffer Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Figure 3.15 TX Example 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Figure 3.16 TX Example 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Figure 3.17 TX Example 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Figure 3.18 Host Receive Routine Using Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Figure 3.19 Host Receive Routine with Polling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Figure 3.20 RX Packet Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Figure 3.21 RX Packet Format with RX Checksum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Figure 4.1 100Base-TX Data Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Figure 4.2 Receive Data Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Figure 4.3 Direct cable connection vs. Cross-over cable connection.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Figure 5.1

Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Figure 5.2 Example ADDRL, ADDRH and EEPROM Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Figure 6.1 Equivalent Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Figure 6.2

PIO Read Cycle Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

Figure 6.3

PIO Burst Read Cycle Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

Figure 6.4 RX Data FIFO Direct PIO Read Cycle Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

Figure 6.5 RX Data FIFO Direct PIO Burst Read Cycle Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

Figure 6.6 PIO Write Cycle Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

Figure 6.7 TX Data FIFO Direct PIO Write Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Figure 6.8 EEPROM Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Figure 8.1 56 Pin QFN Package Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Figure 8.2 56 Pin QFN Recommended PCB Land Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

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