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带 SPI接口的独立 以太网控制器 . 2006 Microchip Technology Inc.高级信息 DS39662A_CN

(1) 
INT 4 28 O－INT中断输出引脚。 
(2) 
WOL 5 1 O－LAN中断唤醒输出引脚。 
(2) 
SO 6 2 O－SPI接口的数据输出引脚。 
(2) 
SI 7 3 I ST SPI接口的数据输入引脚。 
(3) 
SCK 8 4 I ST SPI接口的时钟输入引脚。 
(3) 
CS 9 5 I ST SPI接口的片选输入引脚。 
(3,4) 
RESET 10 6 I ST低电平有效器件复位输入。 
(3, 4) 
VSSRX 11 7 P－PHY RX的参考接地端。 
TPIN12 
8 I ANA差分信号输入。 
TPIN+ 13 9 I ANA差分信号输入。 
RBIAS 14 10 I ANA PHY的偏置电流引脚。必须将此引脚通过 
2kΩ（1%）的电阻连接到 
VSSRX。 
VDDTX 15 11 P－PHY TX的正电源端。 
TPOUT16 
12 O－差分信号输出。 
TPOUT+ 17 13 O－差分信号输出。 
VSSTX 18 14 P－PHY TX的参考接地端。 
VDDRX 19 15 P－PHY RX的正 
3.3V电源端。 
VDDPLL 20 16 P－PHY PLL的正 
3.3V电源端。 
VSSPLL 21 17 P－PHY PLL的参考接地端。 
VSSOSC 22 18 P－振荡器的参考接地端。 
OSC1 23 19 I DIG振荡器输入。 
OSC2 24 20 O－振荡器输出。 
VDDOSC 25 21 P－振荡器的正 
3.3V电源端。 
LEDB 26 22 O－LEDB驱动引脚。 
(5) 
LEDA 27 23 O－LEDA驱动引脚。 
(5) 
VDD 28 24 P－正 
3.3V电源端。

图注： 
I = 输入， 
O = 输出， 
P = 电源， 
DIG = 数字输入， 
ANA =模拟信号输入， 
ST = 施密特触发器
注 
1：引脚最大的电流驱动能力为 
8mA。 
2：引脚最大的电流驱动能力为 
4mA。 
3：引脚可以接受 
5V的电压。 
4：引脚有一个连接到 
VDD的内部弱上拉电路。 
5：引脚最大的电流驱动能力为 
12 mA。

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2.0外部连接 
2.1振荡器 
ENC28J60的工作频率为 
25 MHz，晶振连接在 
OSC1
和 
OSC2引脚之间。ENC28J60要求使用平行切割的晶
体。使用顺序切割的晶体可能会使振荡器产生的频率不
在晶体制造厂商所给的参数范围内。图 
2-1给出了一个
典型的振荡器电路。 


ENC28J60也可由连接到 
OSC1引脚的外部时钟源驱
动，如图 
2-2所示。

图 
2-1：晶振工作原理

C1 
C2 
XTAL 
OSC2 
RS(1) 
OSC1 
RF(2)
至内部逻辑电路
ENC28J60
注 
1：对于 
AT条形切割的晶体可能需要一个串联电
阻 
RS。 


2 ：反馈电阻 
RF通常在 
2—10 MΩ范围内。 
图 
2-2：外部时钟源 
(1) 

2.2振荡器起振定时器 
ENC28J60包含一个振荡器起振定时器（ 
Oscillator 
Start-up Timer，OST）以确保在使用振荡器和集成 
PHY
之前它们已经稳定。在发生上电复位或从掉电模式唤醒
后， 
OST经过 
7500 个 
OSC1时钟周期（ 
300 μs）后
超时。在这段延时期间，仍可通过 
SPI总线对所有的以
太网寄存器和缓冲器进行读写操作。然而，在这期间不
应试图使用软件发送任何数据包（将 
ECON1.TXRTS
置 
1）、使能接收数据包（将 
ECON1.RXEN置 
1）或
访问任何 
MAC、 
MII或 
PHY寄存器。

当 
OST超时后， 
ESTAT寄存器中的 
CLKRDY位将置 
1。应用程序软件可通过查询此位来确定何时开始正常
的器件操作。 


注：在上电复位或ENC28J60从掉电模式恢复
后，在发送数据包、使能接收数据包或允
许访问任何MAC、MII或PHY寄存器之
前，必须查询CLKRDY位。
来自外部系统
的3.3V时钟OSC1 
OSC2开路(2)
注1：必须遵守占空比的限制条件。
2：可以使用一个接地电阻以减少系统噪声，但
可能会增加系统的电流消耗。
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2.3 CLKOUT 引脚
系统设计人员可以使用时钟输出引脚作为主控制器或其
他器件的时钟源。CLKOUT带有一个内部预分频器，可
将时钟输出进行 
1、2、3、4或 
8分频。通过 
ECOCON
寄存器（寄存器 
2-1）使能 
CLKOUT功能并选择预分
频比。

要产生一个干净的时钟信号，当第一次加电时， 
CLKOUT引脚必须保持一段时间的低电平。当上电复位
结束后，OST将开始计数。当 
OST超时后，CLKOUT
引脚开始输出其默认频率为 
6.25 MHz（主时钟的 
4分
频）的时钟信号。在随后的任意时刻如果 
ENC28J60通
过软件或 
RESET引脚复位，CLKOUT功能将不会改变

图 
2-3： CLKOUT 传输

（ECOCON的值不变）。器件也可能进入掉电模式且 
CLKOUT功能保持不变。当退出掉电模式时， 
OST将
复位，但 
CLKOUT功能将继续发挥作用。当禁止 
CLKOUT功能时（ 
ECOCON = 0）， 
CLKOUT引脚被
驱动为低电平。 


CLKOUT功能被设计为，当使能、禁止 
CLKOUT引脚
功能或改变预分频比时，确保延迟时间最短。不会输出
超出 
ECOCON配置规定频率的高或低电平脉冲。然
而，当切换频率时，在时钟脉冲产生之前将有 
2到 
8个 
OSC1时钟周期的延时（见图 
2-3）。在这期间， 
CLKOUT将保持为低电平。

ECOCON
改变80 ns至320 ns的延时
寄存器 2-1： 
ECOCON：时钟输出控制寄存器 
U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 R/W-1 R/W-0 R/W-0bit 7 bit 0 
bit 7-3bit 2-0 
未用：读为 
0 
COCON2:COCON0：时钟输出配置位 
111 = 出厂测试保留位。请勿使用。不保证抗干扰性能。 
110 = 出厂测试保留位。请勿使用。不保证抗干扰性能。 
101 = CLKOUT输出主时钟的 
8分频（ 
3.125 MHz） 
100 = CLKOUT输出主时钟的 
4分频（ 
6.25 MHz） 
011 = CLKOUT输出主时钟的 
3分频（ 
8.333333 MHz） 
010 = CLKOUT输出主时钟的 
2分频（ 
12.5 MHz） 
001 = CLKOUT输出主时钟的 
1分频（ 
25 MHz） 
000= 禁止 
CLKOUT。引脚被驱动为低电平。
图注： 
R = 可读位 
W =可写位 
U = 未用位，读为 
0 
-n =上电复位时的值 
1 = 置 1 0 =清零 
x =未知位

COCON2 COCON1 COCON0－－－－－

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2.4磁性元件，端接元件和其他外部元件
要实现以太网接口，ENC28J60需要外部连接几个标准
元件。应按照图 
2-4来连接这些元件。

在差分接收引脚（ 
TPIN+/TPIN-）上，需要一个专用于 
10BASE-T操作的 
1:1脉冲变压器。在差分发送引脚
（TPOUT+/TPOUT-）上，需要外接一个带有中心抽头
的 
1:1脉冲变压器。变压器应具有 
2 kV以上的电压隔离
性能，以防止静电干扰。变压器特定要求请参见第 
16.0
节 
“电气特性”。两个变压器均需要额外的两个 
50Ω（精度为 
1%）的电阻和一个 
0.01 μF的电容与特定端相
连。 


ENC28J60的内部模拟电路需要在 
RBIAS引脚与地之
间外接一个 
2kΩ（精度为 
1%）的电阻。

图 
2-4：外部连接 


为降低功耗，ENC28J60中的某些数字电路工作在 
2.5V
标称电压下。其内部包含一个 
2.5V稳压器以产生所需
的电压，要使之工作稳定，仅需在外部连接一个 
10 μF
电容。该电容应连接在 
VCAP引脚与地之间。内部稳压
器无法驱动外部负载。

所有电源引脚都必须与同一个外部 
3.3V电源相连。类
似的，所有参考地都应在外部连接到相同的接地点。每
个 
VDD和 
VSS引脚对都应连接一个 
0.1 μF的陶瓷旁路
电容，该电容应尽可能靠近引脚。需要相对高的电流才
能驱动双绞线接口，因此所有电缆应尽可能短，并且线
径适中以减少电阻损耗。

3.3V 

RJ-45 

I/O 
SCK 
SDO 
SDI 
INT0 
INT1 
MCU 5.0V ←3.3V
电平
转换
逻辑(2) 
CS 
SCK 
SI 
SO 
INT 
WOL 
ENC28J60 
VCAP LEDA LEDB RBIAS 
TPOUT+ 
TPOUT-
TPIN+ 
TPIN-
10 μF 
2K 
1% 
50Ω 
1%
铁氧体
磁环(1) 
0.01 μF 
0.01 μF 
50Ω 
50Ω 
50Ω 
1% 
1% 
1% 
注 
1：铁氧体磁环的额定电流至少为 
100 mA。 


2：只有在单片机运行在 
5V电压下时才需要。 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
1:1 CT 
1:1 
.001 μF 
2kV
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2.5 I/O电平 
ENC28J60是一个工作电压为 
3.3V的器件，它被设计
为易于集成到 
5V的系统中。SPI的 CS，SCK和 
SI输
入以及 
RESET引脚都可以承受 
5V的电压。另一方面，
如果主控制器运行在 
5V电压下，当 
SPI和中断输入由 
ENC28J60上的 
3.3V CMOS输出驱动时，它很可能不
符合规范要求，此时需要一个单向电平转换器。

可以使用一个廉价的 
74HCT08（四与门）、 
74ACT125

（四三态缓冲器）或其他带有 
TTL电平输入缓冲器的 
5V 
CMOS芯片来提供必要的电平转换。使用三态缓冲器便
于系统集成，它可以与其他器件共享 
SPI总线。图 
2-5
和图 
2-6给出了转换机制实例。

图 
2-5：使用与门转换电平

MCU 

I/O 
SCK 
SO 


SI 
OSC1 

INT0 
INT1 


ENC28J60 

CS 
SCK 
SI 

SO 
CLKOUT 

INT 
WOL 

图 
2-6：使用三态缓冲器转换电平 


I/O 
SCK 
SO 
SI 
INT0 
INT1 
MCU 
CS 
SCK 
SI 
SO 
INT 
WOL 
ENC28J60 
CLKOUT OSC1 
2.6 LED配置 
LEDA和 
LEDB引脚支持复位时的自动极性检测。可以
在这两个引脚上，以拉电流或灌电流点亮 
LED的两种方
式连接 
LED。系统复位时， 
ENC28J60将检测 
LED的
连接方式，并将 
LED驱动为 
PHLCON寄存器配置的默
认状态。如果在 
ENC28J60运行时改变 
LED的极性，
新极性将在下一次系统复位时才能被检测到。

复位时会自动读取 
LEDB上 
LED的连接状态，并确定
如何初始化 
PHCON1.PDPXMD位。如果引脚采用拉电
流的方式点亮 
LED，则复位时此位清零且 
PHY默认为
在半双工模式下运行。如果引脚采用灌电流的方式点亮 
LED，则复位时此位置 
1且 
PHY默认为在全双工模式
下运行。图 
2-7显示了这两种备选模式的电路。如果 
LEDB引脚上没有连接 
LED，则 
PDPXMD位将复位为
不确定值。

图 
2-7： LEDB极性和复位配置选项 


LEDB 
+3.3V全双工模式：
PDPXMD = 1 
LEDB
半双工模式：
PDPXMD = 0 
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寄存器 2-2： 
PHLCON：PHY模块 
LED控制寄存器 
R/W-0 R/W-0 R/W-1 R/W-1 R/W-0 R/W-1 R/W-0 R/W-0 
bit 15 bit 8 
R/W-0 R/W-0 R/W-1 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-1 R/W-x 
bit 15-12保留：写为 
0 
bit 11-8 LACFG3:LACFG0：LEDA配置位 
0000 = 保留 
0001 = 显示发送活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
0010 = 显示接收活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
0011 = 显示冲突活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
0100 = 显示链接状态 
0101 = 显示双工状态 
0110 = 保留 
0111 = 显示发送和接收活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
1000 = 点亮 
1001 = 熄灭 
1010 = 快速闪烁 
1011 = 慢速闪烁 
1100 = 显示链接状态和接收活动（ 
LED脉冲总是延长的） 
1101 = 显示链接状态和发送 
/接收活动（ 
LED脉冲总是延长的） 
1110 = 显示双工状态和冲突活动（ 
LED脉冲总是延长的） 
1111 = 保留 
bit 7-4 LBCFG3:LBCFG0：LEDB配置位 
0000 = 保留 
0001 = 显示发送活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
0010 = 显示接收活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
0011 = 显示冲突活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
0100 = 显示链接状态 
0101 = 显示双工状态 
0110 = 保留 
0111 = 显示发送和接收活动（ 
LED脉冲长度可延长） 
1000 = 电亮 
1001 = 熄灭 
1010 = 快速闪烁 
1011 = 慢速闪烁 
1100 = 显示链接状态和接收活动（ 
LED脉冲总是延长的） 
1101 = 显示链接状态和发送 
/接收活动（ 
LED脉冲总是延长的） 
1110 = 显示双工状态和冲突活动（ 
LED脉冲总是延长的） 
1111 = 保留 
bit 3-2 LFRQ1:LFRQ0：LED脉冲延长时间配置位 
11 = 保留 
10 = 延长 
LED脉冲至大约 
139 ms 
01 = 延长 
LED脉冲至大约 
73 ms 
01 = 延长 
LED脉冲至大约 
40 ms 
bit 1 STRCH：LED脉冲延长使能位 
1 = 根据 
LFRQ配置，可延长 
LED脉冲事件将延长 
LED脉冲 
0 = 仅当可延长 
LED脉冲事件发生时才显示 
bit 0保留：写为 
0 
bit 7 bit 0

r r r r LACFG3 LACFG2 LACFG1 LACFG0 

LBCFG3 LBCFG2 LBCFG1 LBCFG0 STRCHLFRQ1 LFRQ0 r 

图注： 
R = 可读位 
W = 可写位 
r = 保留位 
-n = 上电复位时的值 
1 = 置 1 0 =清零 
x = 未知

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注：

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