KS8993型高性能交换电路及其应用

　　1 引言

　　KENDIN公司推出的 KS8993是业界第一款包含3端口10/100物理层收发器、3个带有1个Layer2交换器的MAC单元以及缓存的高性能以太网快速交换电路，集成了 10BaseT/100BaseTX/100BaseFXPHY和16K×32的SRAM缓冲区，其带宽可达到1Gbps。具有低功耗、功能齐全和易于调 试等特点。

　　KS8993主要具有以 下特性：

　　符合IEEE 802.3以太网标准和IEEE 802.3μ快速以太网标准;

　　支持基于端口的VLAN，基于硬件的10/100速率转换及自动协商机制;

　　支持10M/100M和 全双工/半双工自适应功能;

　　支持全双工的IEEE802.3x 流量控制及半双工的流量控制;

　　片内集成地址对照引擎、自动地址分析、老化和移位;

　　MAC地址自学习、自更 新功能;

　　可支持优先级排队、未屏蔽双绞线和光纤;

　　采用128引脚的 PQFP型封装。

　　2 内部结构

　　图1是KS8993的内 部结构框图。下面介绍KS8993中各主要模块的原理。

　　(1)地址对照引擎

　　KS8993内置存储 MAC地址及其相关信息的地址对照表。该表能够提供1K字48位的中央地址存储器地址和交换信息。

　　(2)SRAM缓冲器

　　KS8993内置一个用 于存储帧的16K字32位的SRAM缓冲器。这一资源是由该电路的3个端口共享。每个端口分配多大空间的缓冲器可以通过系统设置来决定。

　　(3)流量控制

　　在KS8993中，帧的接收与发送支持802.3x标准。KS8993刚刚接收一个数据包，假如该数据包的目标端口资源被占用，KS8993将对接收数据包的端口进行流量控制。 这时，KS8993会发出一个含有最大停顿时间的流量控制帧。一旦目标端口资源被释放，KS8993就发出其他不含停顿时间的帧。

　　3 KS8993的输入接 口和输出接口

　　如图2所 示，KS8993的输入接口和输出接口主要分为：物理接口、MII接口、串行网络接口、LED指示接口、非管理编程接口、控制和其他接口、工厂测试接口、 电源和地接口。

　　3.1 物理接口

　　KS8993分别提供3 路收发信号接口，分为变压器和光纤两种模式与媒体介质相连。光纤模式下，三路光信号检测接口接光纤信号检测输出口可完成光信号检测。还需为传输数据设置抽头变压器参考值，并设置发送电流值。

　　3.2 介质无关接口 (MII)

　　介质无关接口(MII)的作用是使物理层可以支持不同的介质类型。MII引脚信号包括接收、发送数据、发送使能、冲突监测、收发时钟和故障指示等。还提供了载波活动、冲突检测和管理接口信号。数据穿越MII的速率是每个时钟周期为一个半位元组(4位)，即25Mbps。