IP175C芯片及5口网络交换机原理介绍
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1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
111
P1_FORCE_FULL 端口1传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
112
P0_FORCE_FULL 端口0传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
TXOP0，TXOM0， 双绞线数据发送 TXOP1，TXOM1， TXOP2，TXOM2， TXOP3，TXOM3， TXOP4，TXOM4
15
BGRES
配置电阻。通过6.19k电阻接地
IP175C芯片介绍
管脚号 123 122 93 52 53 54 71，70 113，74 X1 X2 RESETB TEST2 SCL SDA MDC0,MDIO0 MDC1,MDIO1 管脚名 管脚描述
混合
系统时钟输入或晶体振荡器输入 晶体振荡器输出 系统复位，低电平有效 测试模式使能。正常工作时应接地
EEPROM
EEPROM时钟脚 EEPROM数据传输脚 MII管理接口 MII0管理接口 MII1管理接口
IP175C芯片介绍
3. 功能描述 3.1 流量控制 IP175C芯片的发送和接收都支持标准802.3X流 量控制协议。在接收侧，如果 IP175C 收到一 个暂停数据帧，它就延迟发送下一个正常数据 帧。在发送侧，当目的端口溢出时，IP175C 就发送一个暂停数据帧给远端。 当CoS使能时，IP175C可以关闭流量控制一段 时间，以保证高优先级包的带宽。当一端口收 到一个高优先级包时，就关闭流量控制功能 2～3秒钟。此时IP175C不发送暂停数据帧和 拥塞标志，但仍然应答对方的暂停数据帧和拥 塞标志。
100 69 66
X_EN FILTER_RSV_ DA LONG_PKT
65
AGING
地址改变监视。1：使能，每280s检测一次 地址 0：关闭 P4EXT为低时有效
IP175C芯片介绍
管脚号 64 管脚名 P4_HIGH 管脚描述
系统初始化设置
设置端口4为高优先级。 1：使能 0：关闭（default） P4EXT为低是有效 外部设备分类。优先处理有高优先级标志的 包。 1：使能 0：关闭（default）
53
RMII_EN
67
MAC_X_EN
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
96 MII0_MAC_MO D MII0口模式设置。 1：MII0口作为MAC，外部应连接一个PHY设备 0：MII0口作为PHY，外部应连接一个MAC设备 （default）
54
MII1_PHY_MOD MII1口模式设置。 1：MII1口连接到PHY4，外部应连接一个MAC 设备 0：MII1口连接到MAC4，外部应连接一个PHY 设备 MII2_MAC_MO D MII2口模式设置 1：MII0口作为MAC外部应连接一个PHY设备 0：MII0口作为PHY外部应连接一个MAC设备 （default）
系统初始化设置
校准器输出。内部线性校准器用这个管脚控 制外部晶体管产生一个 1.7～2.0V 的电压供 IP175C内核。IP175C用DVCC/AVCC作为反 馈电压 校准器输出选择。接 GND 时为 IP175C用一 组电源供电，接VCC是IP175C用两组电源供 电
116
REG_HIGH
102
桥，即传统的（二层）交换机。是基于IP地址和协议
进行交换的。后来把路由技术引入交换机，可以完成
网络层路由选择，故称为三层交换 。
网络交换机
网络交换机
IP175C芯片介绍
IP175C芯片介绍
1. 概述
IP175C是IC PLUS公司的一个5端口以
太网交换芯片，它集成6个交换控制器口、
SSRAM 和 5个 10/100M 以太网口，每个接
IP175C芯片介绍
除了用做5口交换机以外，IP175C还
可做为支持最多 3个MII 接口的路由器使
用，可配置成4个LAN口和1个WAN口。
IP175C 既可做为MAC使用也可做为
PHY使用。做为MAC使用时 IP175C可通 过MII口配置外部PHY设备，做为PHY使 用时外部 MAC 设备也可通过 MII口来配 置IP175C。
管脚号 108 管脚名 管脚描述
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
P4_FORCE_FULL 端口4传输模式设置。
109
P3_FORCE_FULL 端口3传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
110
P2_FORCE_FULL 端口2传输模式设置。
89 81 MII0_RXCLK MII0_TXCLK MII0口接收时钟 MII0口发送时钟 MII0_RXCLK和 MII0_TXCLK用同一个时钟源，相位也相同
IP175C芯片介绍
管脚号 80 79 78 77 76 90 管脚名 管脚描述
MII口接口
TXD0_0 TXD0_1 TXD0_2 TXD0_3 TXEN0 COL0 MII0口发送数据线
IP175C芯片介绍
3.2 广播风暴保护
当主机系统响应一个在网上不断循环的报文分组或者 试图响应一个没有应答的系统时就会发生广播风暴。 一般为了改变这种状态，请求或者响应分组源源不断 地产生出来，常使情况变得更糕。随着网络上分组数 目的增加，拥塞会随之出现，从而降低网络的性能以 至于使之陷入瘫痪。 IP175C具有广播风暴保护功能。如果IP175C接收到的 广播包大于MII口寄存器30.11【15：14】或EEPROM 寄存器59【7：6】bq_stm_se[1:0]定义的极限值时，就 停止接收广播包。 该功能通过拉高IP175C的102脚（BF_STM_EN）或用 程序设置MII口寄存器29来启用。
63
COS_EN
36
LOW_10M_EN 10M低功耗模式使能。 1：使能 IP175C工作在10M功耗模式 0：正常模式（default）
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
74 P4EXT MII口使能。 1：MII口使能 0：MII口关闭，IP175C作为一个5口交 换机使用（default） RMII口使能。 1：所有MII口工作于RMII模式 0: 所有MII口工作于MII模式（default） 流量控制使能。 1：使能(default) 0：关闭 P4EXT为低是有效
BF_STM_EN
广播风暴保护使能 1：使能 0：禁止 当端口接收的广播包大于MII口寄存器 30.11[15：14]或EEPROM寄存器59[7：6] 设置的值时，端口就禁止接收广播包
IP175C芯片介绍
管脚号 101 管脚名 LINK_Q 管脚描述 系统初始化设置 Link质量指示。1：使能 0：关闭 如果该功能使能，在接收信号低于正常工作 的值时，link灯就以2秒间隔闪烁 IEEE802.3X支持。 1：使能(default) 0：关闭 用预留MAC地址打包。1：预留打包0：快 速打包（default） P4EXT为低时有效 最大包长设置。1：1552bytes 0：1536bytes P4EXT为低时有效
90，80 P0_FORCE
103
P4_FORCE100 端口4速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
104 P3_FORCE100 端口3速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭 P2_FORCE100 端口2速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
表2.1
IP175C芯片介绍
图2.2
IP175C芯片介绍
2.1.2 两个MII接口路由器的应用
表2.2
图2.3
IP175C芯片介绍
表2.3
图2.4
IPБайду номын сангаас75C芯片介绍
2.1.2三个MII接口路由器的应用
表2.4
图2.5
IP175C芯片介绍
2.2 管脚描述
管脚号 120 管脚名 REG_OUT 管脚描述
86，77 P3_FORCE
87，78 P2_FORCE
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
88，79 P1_FORCE 端口1工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置88脚 MII0是MAC模式时设置79脚 端口0工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置90脚 MII0是MAC模式时设置80脚
口支持 IEEE802.3、IEE802.3u、IEE802.3x 规范，芯片采用0.18um工艺，128-PQFP封 装，具有较强的抗干扰能力。
IP175C芯片介绍
IP175C 工作在存储转发模式。它支 持数据流量控制、自适应 MDI/MDI-X、 CoS（优先级序列）、基于端口的VLAN 、带宽控制、Diff-Serv（差分服务）等功 能。 每个接口都能由 EEPROM 通过I2C总 线或在指定管脚使用上 / 下拉电阻配置成 自适应或强制10M/100M，全双工/半双工 模式。
并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通
信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。
网络交换机
• 利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共
享式局域网的用户分 成许多独立的网段，减少竞争带
宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解 共享网络的拥挤状况。
• 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网
111
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
113 75 51 MII2_EN P4MII_SNI MII1_DIS MII2口使能 1：使能 0：关闭 MII0口设置 1：SNI接口 0：MII接口（default）
MII1口设置 1：关闭MII1口 0：启用MII1口
MII口接口
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
传输接口
127，128 11，12 18，19 29，30 33，34 3，4 8，9 21，22 26，27 37，38
RXIP0，RXIM0, RXIP1，RXIM1, RXIP2，RXIM2, RXIP3，RXIM3, RXIP4，RXIM4
双绞线数据接收
5端口以太网交换机 原理介绍
网络交换机
网络交换机
• 交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集
特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在
OSI参考模型的第二层操作。交换机按每一个包中的 MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策
一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
• 交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，
IP175C芯片介绍
2. 基本应用 2.1 应用 2.1.1 5口交换机应用
当IP175C的74脚（P4EXT）被拉低 时，所有的 MII口被禁用，这时 IP175C 就做为一个 5口交换机使用，在本应用时 MAC5未使用。 如图2.1所示：
IP175C芯片介绍
图2.1
IP175C芯片介绍
2.1.2 一个MII接口路由器的应用 IP175C可被配置成： 4个WAN口＋1个LAN口， 3个WAN口＋2个LAN口， 2个WAN口＋3个LAN口， 1个WAN口＋4个LAN口， 管脚配置如表1：
MII0口发送使能 MII0口冲突检测
84
88 87 86 85
RXDV0
RXD0_0 RXD0_1 RXD0_2 RXD0_3
MII0口数据接收打开
MII0口接收数据线
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
85，76 P4_FORCE 端口4工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置85脚 MII0是MAC模式时设置76脚 端口3工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置86脚 MII0是MAC模式时设置77脚 端口2工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置87脚 MII0是MAC模式时设置78脚
105
106
P1_FORCE100 端口1速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
P0_FORCE100 端口0速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
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IP175C芯片介绍
111
P1_FORCE_FULL 端口1传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
112
P0_FORCE_FULL 端口0传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
TXOP0，TXOM0， 双绞线数据发送 TXOP1，TXOM1， TXOP2，TXOM2， TXOP3，TXOM3， TXOP4，TXOM4
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BGRES
配置电阻。通过6.19k电阻接地
IP175C芯片介绍
管脚号 123 122 93 52 53 54 71，70 113，74 X1 X2 RESETB TEST2 SCL SDA MDC0,MDIO0 MDC1,MDIO1 管脚名 管脚描述
混合
系统时钟输入或晶体振荡器输入 晶体振荡器输出 系统复位，低电平有效 测试模式使能。正常工作时应接地
EEPROM
EEPROM时钟脚 EEPROM数据传输脚 MII管理接口 MII0管理接口 MII1管理接口
IP175C芯片介绍
3. 功能描述 3.1 流量控制 IP175C芯片的发送和接收都支持标准802.3X流 量控制协议。在接收侧，如果 IP175C 收到一 个暂停数据帧，它就延迟发送下一个正常数据 帧。在发送侧，当目的端口溢出时，IP175C 就发送一个暂停数据帧给远端。 当CoS使能时，IP175C可以关闭流量控制一段 时间，以保证高优先级包的带宽。当一端口收 到一个高优先级包时，就关闭流量控制功能 2～3秒钟。此时IP175C不发送暂停数据帧和 拥塞标志，但仍然应答对方的暂停数据帧和拥 塞标志。
100 69 66
X_EN FILTER_RSV_ DA LONG_PKT
65
AGING
地址改变监视。1：使能，每280s检测一次 地址 0：关闭 P4EXT为低时有效
IP175C芯片介绍
管脚号 64 管脚名 P4_HIGH 管脚描述
系统初始化设置
设置端口4为高优先级。 1：使能 0：关闭（default） P4EXT为低是有效 外部设备分类。优先处理有高优先级标志的 包。 1：使能 0：关闭（default）
53
RMII_EN
67
MAC_X_EN
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
96 MII0_MAC_MO D MII0口模式设置。 1：MII0口作为MAC，外部应连接一个PHY设备 0：MII0口作为PHY，外部应连接一个MAC设备 （default）
54
MII1_PHY_MOD MII1口模式设置。 1：MII1口连接到PHY4，外部应连接一个MAC 设备 0：MII1口连接到MAC4，外部应连接一个PHY 设备 MII2_MAC_MO D MII2口模式设置 1：MII0口作为MAC外部应连接一个PHY设备 0：MII0口作为PHY外部应连接一个MAC设备 （default）
系统初始化设置
校准器输出。内部线性校准器用这个管脚控 制外部晶体管产生一个 1.7～2.0V 的电压供 IP175C内核。IP175C用DVCC/AVCC作为反 馈电压 校准器输出选择。接 GND 时为 IP175C用一 组电源供电，接VCC是IP175C用两组电源供 电
116
REG_HIGH
102
桥，即传统的（二层）交换机。是基于IP地址和协议
进行交换的。后来把路由技术引入交换机，可以完成
网络层路由选择，故称为三层交换 。
网络交换机
网络交换机
IP175C芯片介绍
IP175C芯片介绍
1. 概述
IP175C是IC PLUS公司的一个5端口以
太网交换芯片，它集成6个交换控制器口、
SSRAM 和 5个 10/100M 以太网口，每个接
IP175C芯片介绍
除了用做5口交换机以外，IP175C还
可做为支持最多 3个MII 接口的路由器使
用，可配置成4个LAN口和1个WAN口。
IP175C 既可做为MAC使用也可做为
PHY使用。做为MAC使用时 IP175C可通 过MII口配置外部PHY设备，做为PHY使 用时外部 MAC 设备也可通过 MII口来配 置IP175C。
管脚号 108 管脚名 管脚描述
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
P4_FORCE_FULL 端口4传输模式设置。
109
P3_FORCE_FULL 端口3传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
110
P2_FORCE_FULL 端口2传输模式设置。
89 81 MII0_RXCLK MII0_TXCLK MII0口接收时钟 MII0口发送时钟 MII0_RXCLK和 MII0_TXCLK用同一个时钟源，相位也相同
IP175C芯片介绍
管脚号 80 79 78 77 76 90 管脚名 管脚描述
MII口接口
TXD0_0 TXD0_1 TXD0_2 TXD0_3 TXEN0 COL0 MII0口发送数据线
IP175C芯片介绍
3.2 广播风暴保护
当主机系统响应一个在网上不断循环的报文分组或者 试图响应一个没有应答的系统时就会发生广播风暴。 一般为了改变这种状态，请求或者响应分组源源不断 地产生出来，常使情况变得更糕。随着网络上分组数 目的增加，拥塞会随之出现，从而降低网络的性能以 至于使之陷入瘫痪。 IP175C具有广播风暴保护功能。如果IP175C接收到的 广播包大于MII口寄存器30.11【15：14】或EEPROM 寄存器59【7：6】bq_stm_se[1:0]定义的极限值时，就 停止接收广播包。 该功能通过拉高IP175C的102脚（BF_STM_EN）或用 程序设置MII口寄存器29来启用。
63
COS_EN
36
LOW_10M_EN 10M低功耗模式使能。 1：使能 IP175C工作在10M功耗模式 0：正常模式（default）
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
74 P4EXT MII口使能。 1：MII口使能 0：MII口关闭，IP175C作为一个5口交 换机使用（default） RMII口使能。 1：所有MII口工作于RMII模式 0: 所有MII口工作于MII模式（default） 流量控制使能。 1：使能(default) 0：关闭 P4EXT为低是有效
BF_STM_EN
广播风暴保护使能 1：使能 0：禁止 当端口接收的广播包大于MII口寄存器 30.11[15：14]或EEPROM寄存器59[7：6] 设置的值时，端口就禁止接收广播包
IP175C芯片介绍
管脚号 101 管脚名 LINK_Q 管脚描述 系统初始化设置 Link质量指示。1：使能 0：关闭 如果该功能使能，在接收信号低于正常工作 的值时，link灯就以2秒间隔闪烁 IEEE802.3X支持。 1：使能(default) 0：关闭 用预留MAC地址打包。1：预留打包0：快 速打包（default） P4EXT为低时有效 最大包长设置。1：1552bytes 0：1536bytes P4EXT为低时有效
90，80 P0_FORCE
103
P4_FORCE100 端口4速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
104 P3_FORCE100 端口3速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭 P2_FORCE100 端口2速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
表2.1
IP175C芯片介绍
图2.2
IP175C芯片介绍
2.1.2 两个MII接口路由器的应用
表2.2
图2.3
IP175C芯片介绍
表2.3
图2.4
IPБайду номын сангаас75C芯片介绍
2.1.2三个MII接口路由器的应用
表2.4
图2.5
IP175C芯片介绍
2.2 管脚描述
管脚号 120 管脚名 REG_OUT 管脚描述
86，77 P3_FORCE
87，78 P2_FORCE
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
88，79 P1_FORCE 端口1工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置88脚 MII0是MAC模式时设置79脚 端口0工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置90脚 MII0是MAC模式时设置80脚
口支持 IEEE802.3、IEE802.3u、IEE802.3x 规范，芯片采用0.18um工艺，128-PQFP封 装，具有较强的抗干扰能力。
IP175C芯片介绍
IP175C 工作在存储转发模式。它支 持数据流量控制、自适应 MDI/MDI-X、 CoS（优先级序列）、基于端口的VLAN 、带宽控制、Diff-Serv（差分服务）等功 能。 每个接口都能由 EEPROM 通过I2C总 线或在指定管脚使用上 / 下拉电阻配置成 自适应或强制10M/100M，全双工/半双工 模式。
并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通
信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。
网络交换机
• 利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共
享式局域网的用户分 成许多独立的网段，减少竞争带
宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解 共享网络的拥挤状况。
• 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网
111
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
113 75 51 MII2_EN P4MII_SNI MII1_DIS MII2口使能 1：使能 0：关闭 MII0口设置 1：SNI接口 0：MII接口（default）
MII1口设置 1：关闭MII1口 0：启用MII1口
MII口接口
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
传输接口
127，128 11，12 18，19 29，30 33，34 3，4 8，9 21，22 26，27 37，38
RXIP0，RXIM0, RXIP1，RXIM1, RXIP2，RXIM2, RXIP3，RXIM3, RXIP4，RXIM4
双绞线数据接收
5端口以太网交换机 原理介绍
网络交换机
网络交换机
• 交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集
特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在
OSI参考模型的第二层操作。交换机按每一个包中的 MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策
一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
• 交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，
IP175C芯片介绍
2. 基本应用 2.1 应用 2.1.1 5口交换机应用
当IP175C的74脚（P4EXT）被拉低 时，所有的 MII口被禁用，这时 IP175C 就做为一个 5口交换机使用，在本应用时 MAC5未使用。 如图2.1所示：
IP175C芯片介绍
图2.1
IP175C芯片介绍
2.1.2 一个MII接口路由器的应用 IP175C可被配置成： 4个WAN口＋1个LAN口， 3个WAN口＋2个LAN口， 2个WAN口＋3个LAN口， 1个WAN口＋4个LAN口， 管脚配置如表1：
MII0口发送使能 MII0口冲突检测
84
88 87 86 85
RXDV0
RXD0_0 RXD0_1 RXD0_2 RXD0_3
MII0口数据接收打开
MII0口接收数据线
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
85，76 P4_FORCE 端口4工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置85脚 MII0是MAC模式时设置76脚 端口3工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置86脚 MII0是MAC模式时设置77脚 端口2工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置87脚 MII0是MAC模式时设置78脚
105
106
P1_FORCE100 端口1速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
P0_FORCE100 端口0速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
107
IP175C芯片介绍