MAC與PHY介面MII,GMII,RMII,SGMII,XGMII介紹

admin @ 2014-03-19 , reply:0

MAC與PHY介面MII,GMII,RMII,SGMII,XGMII介紹

MAC與PHY介面MII,GMII,RMII,SGMII,XGMII介紹

MII即媒體獨立介面,也叫介質無關介面。它是IEEE-802.3定義的乙太網行業標準。它包括一個數據介面,以及一個MAC和PHY之間的管理介面(圖1)。數據介面包括分別用於發送器和接收器的兩條獨立通道。每條通道都有自己的數據、時鐘和控制信號。MII數據介面總共需16個信號。管理介面是個雙信號介面:一個是時鐘信號,另一個是數據信號。通過管理介面,上層能監視和控制PHY。

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MII標準介面 用於連快Fast Ethernet MAC-block與PHY。“介質無關”表明在不對MAC硬體重新設計或替換的情況下,任何類型的PHY設備都可以正常工作。在其他速率下工作的與 MII等效的介面有:AUI(10M 乙太網)、GMII(Gigabit 乙太網)和XAUI(10-Gigabit 乙太網)。


MII匯流排

在IEEE802.3中規定的MII匯流排是一種用於將不同類型的PHY與相同網路控制器(MAC)相連接的通用匯流排。網路控制器可以用同樣的硬體介面與任何PHY

GMII (Gigabit MII)


GMII是8bit并行同步收發介面,採用8位介面數據,工作時鐘125MHz,因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規定的10/100 Mbps工作方式。

GMII介面數據結構符合IEEE乙太網標準。該介面定義見IEEE 802.3-2000。

發送器:

◇ GTXCLK——吉比特TX..信號的時鐘信號(125MHz)

◇ TXCLK——10/100M信號時鐘

◇ TXD[7..0]——被發送數據

◇ TXEN——發送器使能信號

◇ TXER——發送器錯誤(用於破壞一個數據包)

註:在千兆速率下,向PHY提供GTXCLK信號,TXD、TXEN、TXER信號與此時鐘信號同步。否則,在10/100M速率下,PHY提供 TXCLK時鐘信號,其它信號與此信號同步。其工作頻率為25MHz(100M網路)或2.5MHz(10M網路)。

接收器:

◇ RXCLK——接收時鐘信號(從收到的數據中提取,因此與GTXCLK無關聯)

◇ RXD[7..0]——接收數據

◇ RXDV——接收數據有效指示

◇ RXER——接收數據出錯指示

◇ COL——衝突檢測(僅用於半雙工狀態)

管理配置

◇ MDC——配置介面時鐘

◇ MDIO——配置介面I/O

管理配置介面控制PHY的特性。該介面有32個寄存器地址,每個地址16位。其中前16個已經在“IEEE 802.3,2000-22.2.4 Management Functions”中規定了用途,其餘的則由各器件自己指定。

 


RMII:       Reduced Media Independant Interface

簡化媒體獨立介面

是標準的乙太網介面之一,比MII有更少的I/O傳輸。


關於RMII口和MII口的問題

RMII口是用兩根線來傳輸數據的,

MII口是用4根線來傳輸數據的,

GMII是用8根線來傳輸數據的。

GMII和RMII都是并行傳輸並需要隨路時鐘。


MII/RMII只是一種介面,對於10M線速,MII的速率是2.5M,RMII則是5M;對於100M線速,MII的速率是25M,RMII則是50M。


MII/RMII用於傳輸乙太網包,在MII/RMII介面是4/2bit的,在乙太網的PHY里需要做串並轉換、編解碼等才能在雙絞線和光纖上進行傳輸,其幀格式遵循IEEE 802.3(10M)/IEEE 802.3u(100M)/IEEE 802.1q(VLAN)。

乙太網幀的格式為:前導符+開始位+目的mac地址+源mac地址+類型/長度+數據+padding(optional)+32bitCRC

如果有vlan,則要在類型/長度後面加上2個位元組的vlan tag,其中12bit來表示vlan id,另外4bit表示數據的優先順序!

SGMII--Serial Gigabit Media Independent Interface

SGMII是PHY與MAC之間的介面,類似與GMII和RGMII,只不過GMII和RGMII都是并行的,而且需要隨路時鐘,PCB布線相對麻煩,而且不適應背板應用。而SGMII是串列的,不需要提供另外的時鐘,MAC和PHY都需要CDR去恢復時鐘。另外SGMII是有8B/10b編碼的,速率是1.25G

XGMII

XGMII--10 Gigabit Media Independent Interface 是“10Gb獨立於媒體的介面”,X對應羅馬數字10

 





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