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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>可編程邏輯>基于FPGA千兆以太網(wǎng)的開發(fā)(1)

基于FPGA千兆以太網(wǎng)的開發(fā)(1)

2021-01-22 | pdf | 198.72KB | 次下載 | 5積分

資料介紹

本文轉(zhuǎn)載自:FPGA開源工作室微信公眾號

在開發(fā)以太網(wǎng)接口的過程中經(jīng)??吹?MII、RMII、GMII、RGMII等英文縮寫名稱。在開發(fā)接口前,先將這些名詞搞清楚。

1 MII
MII(Medium Independent Interface)的縮寫,翻譯成中文是“介質(zhì)獨立接口”,該接口一般應用于以太網(wǎng)硬件平臺的MAC層和PHY層之間,MII接口的類型有很多,常用的有MII、RMII、SMII、SSMII、SSSMII、GMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI、XGMII、XAUI、XLAUI等。

MII支持10兆和100兆的操作,一個接口由14根線組成,它的支持還是比較靈活的,但是有一個缺點是因為它一個端口用的信號線太多

RXD(Receive Data)[3:0]:數(shù)據(jù)接收信號,共4根信號線;
TX_ER(Transmit Error):發(fā)送數(shù)據(jù)錯誤提示信號,同步于TX_CLK,高電平有效,表示TX_ER有效期內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無效。對于10Mbps速率下,TX_ER不起作用;
RX_ER(Receive Error):接收數(shù)據(jù)錯誤提示信號,同步于RX_CLK,高電平有效,表示RX_ER有效期內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無效。對于10Mbps速率下,RX_ER不起作用;
TX_EN(Transmit Enable):發(fā)送使能信號,只有在TX_EN有效期內(nèi)傳的數(shù)據(jù)才有效;
RX_DV(Reveive Data Valid):接收數(shù)據(jù)有效信號,作用類型于發(fā)送通道的TX_EN;
TX_CLK:發(fā)送參考時鐘,100Mbps速率下,時鐘頻率為25MHz,10Mbps速率下,時鐘頻率為2.5MHz。注意,TX_CLK時鐘的方向是從PHY側(cè)指向MAC側(cè)的,因此此時鐘是由PHY提供的。
RX_CLK:接收數(shù)據(jù)參考時鐘,100Mbps速率下,時鐘頻率為25MHz,10Mbps速率下,時鐘頻率為2.5MHz。RX_CLK也是由PHY側(cè)提供的。
CRS:Carrier Sense,載波偵測信號,不需要同步于參考時鐘,只要有數(shù)據(jù)傳輸,CRS就有效,另外,CRS只有PHY在半雙工模式下有效;
COL:Collision Detectd,沖突檢測信號,不需要同步于參考時鐘,只有PHY在半雙工模式下有效。
MII接口一共有16根線。

2 RMII
RMII是簡化的MII接口,在數(shù)據(jù)的收發(fā)上它比MII接口少了一倍的信號線,所以它一般要求是50兆的總線時鐘,是MII接口時鐘的兩倍。

3 GMII
與MII接口相比,GMII的數(shù)據(jù)寬度由4位變?yōu)?位,GMII接口中的控制信號如TX_ER、TX_EN、RX_ER、RX_DV、CRS和COL的作用同MII接口中的一樣,發(fā)送參考時鐘GTX_CLK和接收參考時鐘RX_CLK的頻率均為125MHz(1000Mbps/8=125MHz)。

在這里有一點需要特別說明下,那就是發(fā)送參考時鐘GTX_CLK,它和MII接口中的TX_CLK是不同的,MII接口中的TX_CLK是由PHY芯片提供給MAC芯片的,而GMII接口中的GTX_CLK是由MAC芯片提供給PHY芯片的。兩者方向不一樣。

在實際應用中,絕大多數(shù)GMII接口都是兼容MII接口的,所以,一般的GMII接口都有兩個發(fā)送參考時鐘:TX_CLK和GTX_CLK(兩者的方向是不一樣的,前面已經(jīng)說過了),在用作MII模式時,使用TX_CLK和8根數(shù)據(jù)線中的4根。

GMII是千兆網(wǎng)的MII接口。GMII采用8位接口數(shù)據(jù),工作時鐘125MHz,因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規(guī)定的10/100 Mbps工作方式。

4 RGMII
RGMII接口表示簡化了的GMII接口。RGMII均采用4位數(shù)據(jù)接口,工作時鐘125MHz,并且在上升沿和下降沿同時傳輸數(shù)據(jù),因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規(guī)定的10/100 Mbps工作方式,支持傳輸速率:10M/100M/1000Mb/s ,其對應clk 信號分別為:2.5MHz/25MHz/125MHz。

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