以太网MAC控制器与PHY接口的通信方式总结
GMAC:MAC控制器 PHY:OSI模型物理层
GMAC与PHY接口支持四种模式:MII、GMII、RMII、RGMII
MII:
- 支持lOMb/s和100Mh/s的数据速率;
- 100M工作模式下,参考时钟是25MHz;10M工作模式下,信号参考时钟是2.5MHz;
- 支持全双工、半双工两种工作模式;
- 发送和接收数据时采用,4bit方式(因数据线总共有8根,故只选用低4位
GMII:它是MII的逻辑扩展。两者之间的主要区别在于接口宽度和时钟频率。在IEEE 802.3z规范中,GMII兼容MII。GMII同样要使用MII管理接口,也就是MDIO接口。通过该接口可以实现对物理层芯片的配置及管理。GMII与MII的接口信号名称相同,信号的参考时钟不同。
- 支持1000Mbps的传输速率,工作时钟为125MHz;
- 8位宽的接收和发送数据信号;
- 也有MDIO接口;
- 在GMII接口工作模式下,GMll只支持全双工工作模式
RMII:RMII,即reduced MII,它是MII的简化版
- 支持10Mbps和100Mbps的传输速率,但不支持1000Mbps
- 2位宽的接收和发送数据信号(因数据线总共有8根,故只选用低2位)
- 发送和接收始终都源于一个外部的50MHz的参考时钟
RGMII:RGMII,即reduced GMII。与GMII和MII相比,RGMII接口减少了MAC和PHY之间的引脚数量。数据信号和控制信号混合在一起,并且在工作时钟的上升沿和下降沿都采样数据。当传输速率为1000Mbps时,GMAC的工作始终为125MHz;当传输速率为100/10Mbps时,GMAC的工作始终为25/2.5MHz。
不同接口模式主要区别:
参考:白晗, 赵天磊, 罗莉. 一种以太网MAC控制器与PHY接口的设计与实现[C]
PS:MDIO接口包括两根信号线:MDC和MDIO,通过它,MAC层芯片(或其它控制芯片)可以访问物理层芯片的寄存器,并通过这些寄存器来对物理层芯片进行控制和管理。MDIO管理接口如下:
MDC:管理接口的时钟,它是一个非周期信号,信号的最小周期(实际是正电平时间和负电平时间之和)为400ns,最小正电平时间和负电平时间为160ns,最大的正负电平时间无限制。它与TX_CLK和RX_CLK无任何关系。
MDIO是一根双向的数据线。用来传送MAC层的控制信息和物理层的状态信息。MDIO数据与MDC时钟同步,在MDC上升沿有效。MDIO管理接口的数据帧结构如:
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