电力线MAC/PHY集成收发器INT51X1及其应用

为用户提供优良的服务品质（ＱｏＳ）。
　　
　　ＰｏｗｅｒＰａｃｋｅｔＰＨＹ模块主要用来实现物理层功能，提供建立、维持和拆除物理连接的电气手段，保证电力线上比特流的透明传输。本模块主要由一个物理层逻辑序列、一个与ＭＡＣ子层ＤＭＡ通道对应的先进先出（ＦＩＦＯ）堆栈以及一个前向模拟通道组成，此外，还集成有对外加运算放大器的自动增益控制（ＡＧＣ）功能。它的前向模拟通道包含一对高速的１０位Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换器，采样速度为５０Ｍｂｐｓ，该模块的参考电压独立于片内，可低功耗操作。在其后接入运算放大器和滤波器，然后通过电力线耦合装置便可与电力线进行连接。
　　
　　Ｉ／Ｏ模块中集成了ＭＡＣ与主机、外围设备间的各种接口，因此，功能非常丰富。与主机的接口有ＵＳＢ接口、媒质独立接口ＭＩＩ或通用串行接口ＧＰＳＩ（选用）、管理数据接口ＭＤＩ；与外设的接口有Ｅ２ＰＲＯＭ接口ＳＰＩ、仿真接口ＪＴＡＧ以及用于运行状态监视的ＬＥＤ接口。在这些接口中，ＭＩＩ是一种标准工业接口，其发送／接收都以四位并行方式进行，并由ＭＡＣ时钟同步，同时，ＭＩＩ还带有ＣＳＭＡ／ＣＤ协议。ＧＰＳＩ是一种灵活的双向串行接口，接口线数目少于ＭＩＩ。当主机通过ＭＩＩ／ＧＰＳＩ接口与ＩＮＴ５１Ｘ１传输数据时，数据帧格式如下：
　　
　　〈帧间间隔〉〈前导码〉〈定界符〉〈ｄａｔａ〉〈帧校验序列〉
　　
　　其中前导码为５６位“１”、“０”相间的数字序列，用于同步；１个字节的定界符规定为Ｄ５Ｈ；ｄａｔａ数据格式遵循ＩＥＥＥ８０２．３标准?最后的帧校验序列为４字节的ＣＲＣ校验结果。
　　
　　主机通过ＭＤＩ可以方便地访问ＩＮＴ５１Ｘ１内部的控制／状态寄存器，从而完成对ＩＮＴ５１Ｘ１的设定以及对ＩＮＴ５１Ｘ１实时运行状态的监视。ＩＮＴ５１Ｘ１的控制／状态寄存器均为１６ｂｉｔ寄存器。状态寄存器可实时反映链路状态、传输速率、前导码判决、自动协商、模糊检测等信息，控制寄存器的定义如图２所示，由图２可见，通过控制寄存器可实现许多功能。
　　
　　上电后，ＩＮＴ５１Ｘ１的初始化通过ＳＰＩ接口读取预先写入Ｅ２ＰＲＯＭ的数据来完成。
　　
　　除上述主要功能特点外，ＰｏｗｅｒＰａｃｋｅｔ的安全性能也非常完善，它采用ＤＥＳ的５６位密钥管理方式，除ＩＮＴ５１Ｘ１设定的缺省密钥外，还可以由用户自定义密钥，从而确保电力线传输的可靠安全。
　　
　　２ＩＮＴ５１Ｘ１引脚说明
　　
　　ＩＮＴ５１Ｘ１采用μＢＧＡ封装，有１４４引脚，芯片供电电压为３．３Ｖ，芯片内核供电电压为１．５Ｖ。ＩＮＴ５１Ｘ１有ＵＳＢ、ＰＨＹ、ＨＯＳＴ／ＤＴＥ三种工作模式，部分复用信号引脚因模式不同，其功能定义也不同。以ＨＯＳＴ／ＤＴＥ模式为例，其信号引脚定义如下：
　　
　　（１）ＭＩＩ接口引脚的功能
　　
　　ＭＩＩ－ＲＸ０～ＭＩＩ－ＲＸ３：接收数据线；
　　
　　ＭＩＩ－ＲＸＣＬＫ：接收时钟线；
　　
　　ＭＩＩ－ＲＸＤＶ：接收数据有效端；
　　
　　ＭＩＩ－ＲＸ－ＥＲ：接收错误指示端；
　　
　　ＭＩＩ－ＣＯＬ：冲突检测；
　　
　　ＭＩＩ－ＴＸ０～ＭＩＩ－ＴＸ３：发送数据线；
　　
　　ＭＩＩ－ＴＸＣＬＫ：发送时钟；
　　
　　ＭＩＩ－ＴＸＥＮ：发送使能；
　　
　　ＭＩＩ－ＣＲＳ：载波侦听；
　　
　　ＭＩＩ－ＴＸ－ＥＲ：发

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