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LAN91E-DBFB-24 发布时间 时间:2025/9/26 8:54:42 查看 阅读:9

LAN91E-DBFB-24是Microchip Technology公司推出的一款高性能、低功耗的以太网控制器芯片,专为工业自动化、实时通信和嵌入式网络应用设计。该器件基于IEEE 1588精确时间协议(PTP)标准,支持时间敏感网络(TSN)功能,能够在复杂的工业环境中实现微秒级的时间同步精度。LAN91E-DBFB-24集成了一个快速以太网MAC和PHY,支持10/100 Mbps数据速率,并具备硬件时间戳功能,可显著提升网络通信的确定性和可靠性。该芯片采用紧凑型封装,适用于空间受限的应用场景,并通过了广泛的工业级认证,包括EMI/EMC抗干扰测试,确保在恶劣电磁环境下稳定运行。其内置的流量控制机制和优先级队列管理功能,使得多任务并行处理时仍能保持低延迟和高吞吐量。此外,LAN91E-DBFB-24还支持多种电源管理模式,可在待机或轻负载状态下有效降低功耗,延长系统整体能效。由于其高度集成化的设计,开发人员可以简化外围电路设计,缩短产品上市周期。

参数

制造商:Microchip Technology
  产品系列:LAN91E
  核心功能:Ethernet Controller with IEEE 1588 PTP Support
  接口类型:MII, RMII, SGMII
  数据速率:10/100 Mbps
  协议支持:IEEE 802.3, IEEE 1588-2008 (PTPv2)
  时间戳精度:< 100 ns
  工作电压:3.3V ±5%
  I/O电压:1.8V 或 3.3V 可配置
  封装形式:FBGA-24
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  集成PHY:是
  MAC数量:1
  支持TSN特性:是
  中断输出:支持
  GPIO引脚数:4个可编程GPIO

特性

LAN91E-DBFB-24的核心特性之一是其对IEEE 1588精确时间协议(Precision Time Protocol, PTP)的完整硬件支持,这使其成为工业自动化、运动控制和分布式测控系统中的理想选择。该芯片在物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)均集成了高精度时间戳单元,能够对进入和离开的数据包进行纳秒级时间标记,从而实现跨网络设备的高度同步。这种硬件级时间戳机制避免了传统软件时间戳带来的不确定延迟,极大提升了系统的实时性与可预测性。此外,芯片内置的PTP协处理器可独立解析和处理PTP报文,减轻主CPU负担,提高整体系统效率。
  另一个关键特性是其对时间敏感网络(Time-Sensitive Networking, TSN)标准的支持,包括IEEE 802.1AS(时间同步)、IEEE 802.1Qbv(时间感知调度)等子集功能。这些特性允许LAN91E-DBFB-24在网络拥塞情况下依然保证关键数据流的低延迟传输,满足工业以太网中对确定性通信的严格要求。芯片还配备了先进的流量整形和优先级队列管理机制,支持多个虚拟端口和VLAN标签处理,增强了网络的灵活性与安全性。
  在物理层方面,LAN91E-DBFB-24集成了完整的10/100 Mbps以太网收发器(PHY),无需外置PHY芯片即可连接RJ45接口,降低了BOM成本和PCB布局复杂度。其抗干扰能力强,符合IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-3等工业级EMC标准,适用于工厂车间、电力系统等强电磁干扰环境。同时,该器件提供灵活的电源管理选项,支持睡眠模式和动态时钟门控,在非活跃状态下显著降低功耗,适合部署于远程传感器节点或电池供电设备中。
  从系统集成角度看,LAN91E-DBFB-24采用小型化FBGA-24封装,节省PCB空间,便于在紧凑型工业模块中使用。它支持多种主机接口模式(如MII、RMII、SGMII),兼容广泛使用的微控制器和处理器平台。丰富的寄存器配置和中断机制使得开发者可以精细控制网络行为,并快速响应链路状态变化。此外,Microchip提供了完整的驱动程序、参考设计和开发工具链,加速客户产品的研发进程。

应用

LAN91E-DBFB-24主要应用于需要高精度时间同步和确定性通信的工业级网络系统。典型应用场景包括工业自动化控制系统,例如PLC(可编程逻辑控制器)、工业交换机、远程I/O模块以及运动控制伺服驱动器。在这些系统中,多个设备需在同一时间基准下协同工作,任何时间偏差都可能导致控制误差甚至系统故障,而LAN91E-DBFB-24提供的IEEE 1588硬件支持恰好解决了这一难题。
  在智能电网与能源管理系统中,该芯片被用于IED(智能电子设备)、保护继电器和配电终端单元(DTU),实现变电站内设备间的精准时间同步,满足IEC 61850标准对GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)报文传输的毫秒级响应要求。此外,在轨道交通信号系统和车载通信网络中,LAN91E-DBFB-24也发挥着重要作用,保障列车控制指令的可靠传递与时序一致性。
  在测试与测量设备领域,如高精度数据采集系统、分布式传感器网络和机器视觉系统,该芯片可用于构建低抖动、高可靠性的同步采集网络,确保多个采集节点在同一时刻采样,提升测量结果的准确性。同时,由于其支持TSN和多种电源管理模式,也适用于边缘计算网关、工业物联网(IIoT)接入点等新兴应用场景,助力构建下一代智能化、互联化的工业基础设施。

替代型号

LAN9252-EBZ
  LAN8814-01ZC-EBZ
  MICROCHIP LAN91C-ABGB-24

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