LAN88730
Small Footprint MII/RMII 10/100 Ethernet Transceiver
for Automotive Applications
PRODUCT FEATURES
Highlights
Datasheet
Key Benefits
Designed and tested for automotive applications
Single-Chip Ethernet Physical Layer Transceiver
(PHY)
Comprehensive flexPWR
®
technology
— Flexible power management architecture
— LVCMOS Variable I/O voltage range: +1.8 V to +3.3 V
— Integrated 1.2 V regulator
High-performance 10/100 Ethernet transceiver
—
—
—
—
—
—
—
—
Compliant with IEEE802.3/802.3u (Fast Ethernet)
Compliant with ISO 802-3/IEEE 802.3 (10BASE-T)
Loop-back modes
Auto-negotiation
Automatic polarity detection and correction
Link status change wake-up detection
Vendor specific register functions
Supports both MII and the reduced pin count RMII
interfaces
Various low power modes
Integrated power-on reset circuit
Two status LED outputs
May be used with a single 3.3 V supply
HP Auto-MDIX support
Small footprint 32-pin QFN, RoHS-compliant package
(5 x 5 x 0.9 mm height)
Deterministic 100 Mb internal loopback latency
(MII Mode)
Power and I/Os
—
—
—
—
Target Applications
Additional Features
— Ability to use a low cost 25 MHz crystal for reduced
BOM
Diagnostic interface
(for dealership service bay)
Fast software download
(e.g., OBD connector)
Gateway service interface
(dealership, aftermarket repair shop)
In-Vehicle engineering development interface
Vehicle manufacturing test interface
(production plant assembly line)
Legislated inspections
(emissions check, safety inspections)
Packaging
— 32-pin QFN (5 x 5 mm), RoHS-compliant package with
MII and RMII
Environmental
— Automotive grade A temp. support (-40°C to +85°C)
— Automotive grade B temp. support (-40°C to +105°C)
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LAN88730AM-C (Tray) for 32-pin, QFN RoHS-complaint package (-40°C to +85°C temp)
LAN88730BM-C (Tray) for 32-pin, QFN RoHS-complaint package (-40°C to +105°C temp)
LAN88730AMR-C (Tape & Reel) for 32-pin, QFN RoHS-complaint package (-40°C to +85°C temp)
LAN88730BMR-C (Tape & Reel) for 32-pin, QFN RoHS-complaint package (-40°C to +105°C temp)
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Datasheet
Table of Contents
Chapter 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1
1.2
General Terms and Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Chapter 2 Pin Description and Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1
2.2
Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Buffer Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Chapter 3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1
Transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1
100BASE-TX Transmit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2
100BASE-TX Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3
10BASE-T Transmit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4
10BASE-T Receive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1
Parallel Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2
Restarting Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3
Disabling Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.4
Half vs. Full Duplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HP Auto-MDIX Support. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MAC Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1
MII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2
RMII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.3
MII vs. RMII Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Serial Management Interface (SMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interrupt Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.1
Primary Interrupt System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.2
Alternate Interrupt System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Configuration Straps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.1
PHYAD[2:0]: PHY Address Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.2
MODE[2:0]: Mode Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.3
RMIISEL: MII/RMII Mode Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.4
nINTSEL: nINT/TXER/TXD4 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miscellaneous Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.1
LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.2
Variable Voltage I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.3
Power-Down Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.4
Isolate Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.5
Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.6
Carrier Sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.7
Collision Detect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.8
Link Integrity Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.9
Loopback Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Application Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.1
Simplified System Level Application Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.2
Power Supply Diagram (1.2 V Supplied by Internal Regulator). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.3
Twisted-Pair Interface Diagram (Single Power Supply). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.4
Twisted-Pair Interface Diagram (Dual Power Supplies) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
19
22
25
25
26
28
28
28
28
29
29
30
30
32
33
34
35
36
37
37
38
39
39
40
40
41
41
42
42
43
43
43
44
46
46
47
48
49
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
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Chapter 4 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.1
4.2
Register Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Control and Status Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1
Basic Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2
Basic Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3
PHY Identifier 1 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.4
PHY Identifier 2 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.5
Auto Negotiation Advertisement Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.6
Auto Negotiation Link Partner Ability Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.7
Auto Negotiation Expansion Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.8
EDPD NLP / Crossover Time Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.9
Mode Control/Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.10 Special Modes Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.11 Symbol Error Counter Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.12 Special Control/Status Indications Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.13 Interrupt Source Flag Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.14 Interrupt Mask Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.15 PHY Special Control/Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
51
52
53
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
Chapter 5 Operational Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
Absolute Maximum Ratings*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Operating Conditions** . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Package Thermal Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Voltage Regulator Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DC Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AC Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.1
Equivalent Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.2
Power Sequence Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.3
Power-On nRST & Configuration Strap Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.4
MII Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.5
RMII Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.6
SMI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Clock Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
69
69
69
70
71
74
74
75
76
77
79
81
82
5.8
Chapter 6 Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Chapter 7 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
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List of Figures
Figure 1.1
Figure 1.2
Figure 2.1
Figure 3.1
Figure 3.2
Figure 3.3
Figure 3.4
Figure 3.5
Figure 3.6
Figure 3.7
Figure 3.8
Figure 3.9
Figure 3.10
Figure 3.11
Figure 3.12
Figure 3.13
Figure 3.14
Figure 3.15
Figure 3.16
Figure 5.1
Figure 5.2
Figure 5.3
Figure 5.4
Figure 5.5
Figure 5.6
Figure 5.7
Figure 6.1
System Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Architectural Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
32-QFN Pin Assignments (TOP VIEW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
100BASE-TX Transmit Data Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
100BASE-TX Receive Data Path. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Relationship Between Received Data and Specific MII Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Direct Cable Connection vs. Cross-over Cable Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
MDIO Timing and Frame Structure - READ Cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
MDIO Timing and Frame Structure - WRITE Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
LED1 Polarity Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
LED2/nINTSEL Polarity Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Near-end Loopback Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Far Loopback Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Connector Loopback Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Simplified System Level Application Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Power Supply Diagram (1.2 V Supplied by Internal Regulator) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Power Supply Diagram (1.2 V Supplied by External Source) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Twisted-Pair Interface Diagram (Single Power Supply) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Twisted-Pair Interface Diagram (Dual Power Supplies). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Output Equivalent Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Power Sequence Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Power-On nRST & Configuration Strap Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
MII Receive Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
MII Transmit Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
RMII Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
SMI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
32-QFN Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
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