Ethernet vereinfacht das Design, die Konfiguration und die Steuerung vieler verschiedener Anwendungen. Dies gilt vor allem für vernetzte Mobilität, die eine schnellere Datenübertragung als je zuvor erfordert. Netzwerke in Fahrzeugen sind in hohem Maße auf Sub-/Teilnetzwerke angewiesen, in denen einige Bereiche in den Ruhezustand versetzt und bei Bedarf aktiviert werden. Microchip Technology Inc., ein führender Anbieter im Bereich Automotive-Ethernet, stellt mit dem LAN8770 nun einen Ethernet-PHY (Physical Layer Transceiver) vor, der den TC10-Ruhestromstandards der OPEN Alliance entspricht. Mit weniger als 15 µA bietet er den branchenweit niedrigsten Ruhestrom, was in etwa viermal niedriger ist als bei anderen vergleichbaren Bausteinen.
 
Der LAN8770 ist ein kompakter, kostengünstiger 100BASE-T1-Ethernet-PHY mit einem Port, der den IEEE-802.3bw-2015-Spezifikationen entspricht und in einem 5 mm x 5 mm oder 6 mm x 6 mm QFN-Gehäuse mit benetzbaren Flanken erhältlich ist. Das kleine Gehäuse ist ideal für Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen wie die Infotainment-Headunit, Telematikmodule oder ADAS (Advanced Driver Assistance Systems). Der Baustein bietet eine Sende- und Empfangsfunktion von 100 MBit/s über ein einzelnes ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel (UTP), übertrifft die Anforderungen an elektromagnetische Störungen in Fahrzeugen und ist für die Automotive-Branche nach AEC-Q100 Klasse 1 (-40 bis +125 °C) qualifiziert. Darüber hinaus ist der LAN8770 für funktionale Sicherheit vorbereitet. Er vereinfacht die Sicherheitszertifizierung des Endprodukts nach ISO26262 und unterstützt spezielle Hardware-Sicherheitsfunktionen; Fehlermodi-, Folgen- und Diagnose-Analyse (FMEDA; Failure Modes, Effects, and Diagnostic Analysis) sowie ein Sicherheitshandbuch.
 
Der LAN8770M und LAN8770R unterstützen die Kommunikation mit einem Ethernet-MAC über Standard-MII/RMII- bzw. MII/RMII/RGMII-Schnittstellen. Ein optionaler 125- oder 50-MHz-Referenztaktausgang ist auch für RGMII- und RMII-Anwendungen vorgesehen, was einen externen Referenztakt häufig erübrigt.
 
„Normalerweise kann ein Automotive-Modul im Ruhemodus (Batteriebetreib) maximal 100 µA verbrauchen“, so Charles Forni, Vice President der USB und Networking Business Unit bei Microchip. „Wenn der PHY allein mehr als 50 µA verbraucht, sind zusätzliche Schaltkreise erforderlich, um ein Überschreiten des angestrebten Stromverbrauchsbudgets zu vermeiden. Oft fügen Anwendungen einen zusätzlichen Draht oder CAN-Bus hinzu, um die Stromversorgung zu aktivieren und zu deaktivieren. Unser PHY vermeidet dies, indem er den Aufwand für Bauteile, deren Installation und die Kosten minimiert.“
 
Die EtherGREEN™-Energieeffizienztechnik von Microchip sorgt im LAN8770 für einen Betrieb mit geringem Stromverbrauch sowie Sleep- und Wake-up-Modi mit extrem niedrigem Stromverbrauch. Die Energieeffizienz wird durch den optionalen integrierten Linearregler und die flexPWR®-Technik von Microchip für variable xMII- und Eingangs-/Ausgangsversorgungsspannungen weiter verbessert. Damit ergeben sich flexible Designoptionen und weitere Möglichkeiten zur Energieeinsparung.
 

Entwicklungstools

Fortschrittliche PHY-Diagnosefunktionen stellen Fehlerbehebungsmöglichkeiten über das integrierte LinkMD®-Kabeldiagnosesystem von Microchip bereit, mit dem sich Kabeldefekte, Kurzschlüsse oder Unterbrechungen erkennen lassen. Der Baustein bietet auch eine Signalqualitätsanzeige (SQI; Signal Quality Indicator) des Empfängers, Übertemperatur- und Unterspannungsschutz, umfassende Unterstützung für Status-Interrupts sowie verschiedene Loopback- und Testmodi. Die PHYs werden durch den kostenlosen Online-Designservice LANCheck® von Microchip unterstützt, der Kundendesigns überprüft und sicherstellt, dass beste Entwurfspraktiken angewendet werden. AUTOSAR®-, Linux®- und RTOS-Softwaretreiber sind ebenfalls erhältlich.
 
Ein separates 100BASE-T1 auf 100BASE-TX Media-Converter-Evaluierungskit ist ab sofort verfügbar. Für das Microchip ATSAMV71-XULT Xplained Ultra-Mikrocontroller-Kit sowie das SAMA5D3-EDS-Mikroprozessorkit steht ein 100BASE-T1 Daughter-Card-Evaluierungsboard zur Verfügung.

LAN8770 Ethernet-PHY