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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(kāi)發(fā)(1)

基于FPGA千兆以太網(wǎng)的開(kāi)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(kāi)源工作室微信公眾號(hào)

在開(kāi)發(fā)以太網(wǎng)接口的過(guò)程中經(jīng)??吹?MII、RMII、GMII、RGMII等英文縮寫名稱。在開(kāi)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(dú)立接口”,該接口一般應(yīng)用于以太網(wǎng)硬件平臺(tái)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(gè)接口由14根線組成,它的支持還是比較靈活的,但是有一個(gè)缺點(diǎn)是因?yàn)樗粋€(gè)端口用的信號(hào)線太多

RXD(Receive Data)[3:0]:數(shù)據(jù)接收信號(hào),共4根信號(hào)線;
TX_ER(Transmit Error):發(fā)送數(shù)據(jù)錯(cuò)誤提示信號(hào),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(wú)效。對(duì)于10Mbps速率下,TX_ER不起作用;
RX_ER(Receive Error):接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤提示信號(hào),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(wú)效。對(duì)于10Mbps速率下,RX_ER不起作用;
TX_EN(Transmit Enable):發(fā)送使能信號(hào),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(hào),作用類型于發(fā)送通道的TX_EN;
TX_CLK:發(fā)送參考時(shí)鐘,100Mbps速率下,時(shí)鐘頻率為25MHz,10Mbps速率下,時(shí)鐘頻率為2.5MHz。注意,TX_CLK時(shí)鐘的方向是從PHY側(cè)指向MAC側(cè)的,因此此時(shí)鐘是由PHY提供的。
RX_CLK:接收數(shù)據(jù)參考時(shí)鐘,100Mbps速率下,時(shí)鐘頻率為25MHz,10Mbps速率下,時(shí)鐘頻率為2.5MHz。RX_CLK也是由PHY側(cè)提供的。
CRS:Carrier Sense,載波偵測(cè)信號(hào),不需要同步于參考時(shí)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(cè)信號(hào),不需要同步于參考時(shí)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(jiǎn)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(hào)線,所以它一般要求是50兆的總線時(shí)鐘,是MII接口時(shí)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(hào)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(shí)鐘GTX_CLK和接收參考時(shí)鐘RX_CLK的頻率均為125MHz(1000Mbps/8=125MHz)。

在這里有一點(diǎn)需要特別說(shuō)明下,那就是發(fā)送參考時(shí)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(shí)際應(yīng)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(gè)發(fā)送參考時(shí)鐘:TX_CLK和GTX_CLK(兩者的方向是不一樣的,前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了),在用作MII模式時(shí),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(shí)鐘125MHz,因此傳輸速率可達(dá)1000Mbps。同時(shí)兼容MII所規(guī)定的10/100 Mbps工作方式。

4 RGMII
RGMII接口表示簡(jiǎn)化了的GMII接口。RGMII均采用4位數(shù)據(jù)接口,工作時(shí)鐘125MHz,并且在上升沿和下降沿同時(shí)傳輸數(shù)據(jù),因此傳輸速率可達(dá)1000Mbps。同時(shí)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(duì)應(yīng)clk 信號(hào)分別為:2.5MHz/25MHz/125MHz。

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