RTL8201BL中⽂版数据⼿册
RTL8201BL
RTL8201BL-LF
单芯⽚单端⼝10/100M快速以太⽹物理层收发器
数据⼿册
Rev. 1.3 26 July 2005 Track ID: JATR-1076-21
1简介 (4)
2系统应⽤ (4)
3特性 (4)
4结构框图 (5)
5引脚分配 (6)
6引脚描述 (7)
6.1 100Mbps MII & PCS接⼝ (7)
6.2 SNI：只⽤于10Mbps (8)
6.3 时钟接⼝ (8)
6.4 100Mbps⽹络接⼝ (8)
6.5 设备配置接⼝ (9)
6.6 LED接⼝/PHY地址配置 (9)
6.7 复位和其它引脚 (10)
6.8 电源和接地引脚 (10)
7寄存器描述 (11)
7.1 寄存器0－－基本模式控制寄存器 (11)
7.2 寄存器1－－基本模式状态寄存器 (12)
7.3 寄存器2－－PHY标识符寄存器1 (12)
7.4 寄存器3－－PHY标识符寄存器2 (13)
7.5 寄存器4－－⾃动协商通告寄存器（ANAR，Auto-negotiation Advertisement Register） (13) 7.6 寄存器5－－⾃动协商连接⽅能⼒寄存器（ANLPAR，Auto-Negotiation Link Partner Ability Register） (14)
7.7 寄存器6－－⾃动协商扩展寄存器（ANER，Auto-negotiation Expansion Register） (15)
7.8 寄存器16－－Nway设置寄存器（NSR，Nway Setup Register） (15)
7.9 寄存器17－－回送、旁路、接收器错误掩码寄存器（LBREMR，Loopback，Bypass，Receiver Error Mask Register） (16)
7.10 寄存器18－－RX_ER计数器（REC，RX_ER Counter） (16)
7.11 寄存器19－－10Mbps⽹络接⼝配置寄存器 (17)
7.12 寄存器20－－PHY1_1寄存器 (17)
7.13 寄存器21－－PHY1_2寄存器 (17)
7.14 寄存器22－－PHY 2寄存器 (17)
7.15 寄存器23－－Twister_1寄存器 (17)
7.16 寄存器24－－Twister_2寄存器 (18)
7.17 寄存器25－－测试寄存器 (18)
8功能描述 (18)
8.1MII和管理接⼝ (19)
8.1.1数据传递 (19)
8.1.2串⾏管理 (19)
8.2 ⾃动协商和平⾏检测 (20)
8.3 流控⽀持 (21)
8.4 硬件配置和⾃动协商 (21)
8.5 LED和PHY地址配置 (22)
8.6 串⾏⽹络接⼝ (22)
8.7 掉电、掉线、省电和隔离模式 (22)
8.8 媒介接⼝ (23)
8.8.1100Base-TX (23)
8.8.2100Base-FX光纤操作⽅式 (23)
8.8.310Base-Tx/Rx (24)
8.9 转发器模式 (24)
8.10 复位和传输偏压（RTSET，Reset and Transmit Bias） (24) 8.11 3.3V电源⽀持和电压转化电路 (24)
8.12 远端故障指⽰ (25)
9电⽓特性 (25)
9.1 D.C.特性 (25)
9.1.1绝对最⼤额定值 (25)
9.1.2操作条件 (25)
9.1.3功耗 (26)
9.1.4供电电压：Vcc (26)
9.2 A.C.特性 (27)
9.2.1MII发送时序 (27)
9.2.2MII接收时序 (28)
9.2.3SNI发送时序 (29)
9.2.4SNI接收时序 (29)
9.2.5MDC/MDIO时序 (29)
9.2.6⽆冲突发送 (30)
9.2.7⽆冲突接收 (31)
9.3 晶振和变压器规格 (31)
9.3.1晶振规格 (31)
9.3.2变压器规格 (31)
10机械尺⼨ (32)
11订购信息 (33)
1简介
RTL8201BL是⼀个单端⼝的物理层收发器，它只有⼀个MII/SNI（媒体独⽴接⼝/串⾏⽹络接⼝）接⼝。它实现了全部的
10/100M以太⽹物理层功能，包括物理层编码⼦层（PCS），物理层介质连接设备（PMA），双绞线物理媒介相关⼦层（TP-PMD），10Base-Tx编解码和双绞线媒介访问单元（TPMAU）。
PECL接⼝⽀持连接⼀个外部的100Base-FX光纤收发器。这款芯⽚使⽤先进的CMOS⼯艺制作以满⾜低压低功耗的需求。RTL8201BL可以在NIC，MAU，CNR，ACR，以太⽹HUB，或以太⽹交换机中使⽤。另外，它也可以⽤于任何有以太⽹MAC并且需要⼀个物理上的双绞线连接或⼀个光纤PECL接⼝以连接⼀个外部的100base-FX 光纤收发器模块的嵌⼊式系统。译注：100base-FX及后⾯要涉及到的1000Base-SX，100Base-TX，10Base-T等名词，指的是某种⽹络传输技术。其中
10/100/1000指的是其代表的该种⽹络传输技术所⽀持的最⼤传输速率，单位为Mbps（Mbit/s）。Base表明该⽹络采⽤基带传输技术。SX代表短波长光纤传输，FX代表光纤传输，T和TX代表双绞线传输。
2系统应⽤
2.1LOC（LAN on Chipset，⽚上LAN）
2.2NIC（Network Interface Card，⽹络接⼝卡）
2.3MAU（Media Attachment Unit，媒介连接单元）
negotiation auto2.4CNR（Communication and Networking Riser，通讯和⽹络插卡）
2.5ACR（Advanced Communication Riser，⾼级通讯插卡）
2.6以太⽹HUB，以太⽹交换机
3特性
Realtek RTL8201BL是⼀个快速以太⽹物理层收发器，它为MAC芯⽚提供了可选择的MII或SNI接⼝。它提供了以下特性：3.1⽀持MII/7线SNI接⼝
3.2⽀持10/100Mbps操作
3.3⽀持全双⼯/半双⼯操作
3.4双绞线或光纤模式输出⽀持
3.5符合IEEE 802.3/802.3u
3.6⽀持IEEE 802.3u第28条⾃动协商 3.7⽀持掉电模式
3.8⽀持在掉线省电模式（LDPS）下操作 3.9⽀持基线漫游校正 3.10⽀持转发器模式
3.11速度/双⼯/⾃动协商可调
3.12 3.3V操作最⼤可允许5V IO信号
3.13低功耗运⾏，仅需要单⼀的3.3V⽀持
3.14⾃适应均衡
3.1525MHz晶振作为时钟源
3.16多种⽹络状态LED⽀持
3.17流控能⼒⽀持与MAC共同⼯作（通过
MDC/MDIO）
3.1848引脚LQFP封装
4结构框图
5引脚分配
6引脚描述
LI：上电或复位时锁存 I/O：双向，即包括输⼊也包括输出 I：输⼊ O：输出 P：电源
6.1 100Mbps MII & PCS接⼝
符号类型引脚编号描述
TXC O 7 传输时钟（Transmit Clock）：这个引脚为TXD[3:0]和TXEN提供了⼀个连续的时钟同步参考。
TXEN I 2 传输使能（Transmit Enable）：这个输⼊信号指⽰在TXD上存在⼀个有效的半字节数据。
TXD[3:0] I 3，4，5，6 传输数据（Transmit Data）：当TXEN被声明时，MAC将⽤TXC 同步TXD[0..3]源。
RXC O 16 接收时钟（Receive Clock）：这个引脚为RXDV和RXD[0..3]信号提供了⼀个连续的时钟参考，其在100Mbps模式是25MHz，在10Mbps是2.5MHz。
COL O 1 冲突检测（Collision Detected）：如果在传输媒介上检测到⼀个冲突，则COL为⾼电平。
CRS O 23 载波监听（Carrier Sense）：如果传输媒介不是空闲（IDLE）状态则该引脚信号被声明为⾼。
RXDV O 22 接收数据有效（Receive Data Valid）：当接收数据出现在RXD[3:0]线上时，该引脚信号被声明为⾼；在数据包的末尾该信号被解除声明。该信号在RXC的上升沿有效。
RXD[3:0] O 18，19，20，
21
接收数据（Receive Data）：这些是四条并⾏的接收数据线，其
在半字节边界对齐，由外部物理单元（PHY）对⽤于接收的RXC
进⾏同步驱动。
RXER/FXEN O/LI 24 接收错误（Receive error）：如果任何5B解码错误发⽣，⽐如，⽆效的J/K，T/R，⽆效的符号，该引脚将为⾼电平。
光纤/UTP使能（Fiber/UTP Enable）：在上电复位期间，该引脚状态被锁定以确定是哪种媒介操作模式：
1：光纤模式
0：UTP模式（UTP，Unshielded Twisted Pair，⽆屏蔽双绞线的英⽂简称，译注）
⼀个内部的弱下拉电阻将其默认设置为UTP模式。外部可以使⽤⼀个5.1KΩ的上拉电阻以使能光纤模式。上电后该引脚作为接
收错误引脚使⽤。
MDC I 25 数据管理时钟（Management Data Clock）：该引脚对MDIO提供了⼀个时钟同步，它对传输TXC和接收RXC时钟可以是异步的。时钟频率可达2.5MHz。
MDIO I/O 26 数据输⼊/输出管理（Management Data Input/Output）：该引脚提供了⼀个双向信号⽤于传递管理信息。
6.2 SNI：只⽤于10Mbps
符号类型引脚编号描述
COL I 1 冲突检测（Collision Detect）
RXD0 O 21 串⾏数据接收（Received Serial Data）
CRS O 23 载波监听（Carrier Sense）
RXC O 16 接收时钟（Receive Clock）：从接收的数据分解 TXD0 I 6 传送串⾏数据（Transmit Serial Data）
TXC O 7 传输时钟（Transmit Clock）：由PHY产⽣
TXEN I 2 传输使能（Transmit Enable）：为MAC指⽰传输操作 6.3 时钟接⼝
符号类型引脚编号描述
X2 O 47 25MHz晶振输出（25MHz Crystal Output）：该引脚提供25MHz晶振输出。当X1⽤⼀个外部的25MHz振荡器驱动时该引脚必须悬空。
X1 I 46 25MHz晶振输⼊（25MHz Crystal Input）：该引脚提供25MHz晶振输⼊。如果使⽤⼀个25MHz的振荡器，连接X1到振荡器的输出。参见8.3节对时钟源的说明。
6.4 100Mbps⽹络接⼝
符号类型引脚编号描述
TPTX+ TPTX- O
O
34
33
传输输出（Transmit Ouptput）：由100Base-TX，100Base-FX和
10Base-T模式共享差动双绞线。当配置为100Base-TX时，输出MLT-3
编码波形。当配置为100Base-FX时，输出是准ECL（pseudo-ECL）
电平。
RTSET I 28 传输偏压电阻器连接（Transmit Bias Resistor Connection）：该引脚应该通过⼀个5.9KΩ (1%) 电阻接地（GND），为传输DAC限定驱动电流。电阻值可以改变，其取决于RTL8201BL的实验结果。
TPRX+ TPRX- I
I
31
30
接收输⼊（Receive Input）：由100Base-TX，100Base-FX和10Base-T
模式共享差动双绞线。
6.5 设备配置接⼝
符号类型引脚编号描述