網(wǎng)絡(luò)MII接口與詳解

1、硬件部分1 MII接口簡(jiǎn)介：    MII是英文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MAC層和PHY層之間的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，也可叫數(shù)據(jù)接口。（MAC與PHY間的管理接口一般是MDIO）    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。下面對(duì)它們進(jìn)行一一介紹。MII接口TXD(Transmit Data)3:0：數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào)，共4根信

2、號(hào)線；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

3、 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 Det

4、ectd，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。RMII接口RMII即Reduced MII，是MII的簡(jiǎn)化板，連線數(shù)量由MII的16根減少為8根。TXD1:0：數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào)線，數(shù)據(jù)位寬為2，是MII接口的一半；RXD1:0：數(shù)據(jù)接收信號(hào)線，數(shù)據(jù)位寬為2，是MII接口的一半；TX_EN(Transmit Enable)：數(shù)據(jù)發(fā)送使能信號(hào)，與MII接口中的該信號(hào)線功能一樣；RX_ER(Receive Error)：數(shù)據(jù)接收錯(cuò)誤提示信號(hào)，與MII接口中的該信號(hào)線功能一樣；CLK_REF：是由外部時(shí)鐘源提供的50MHz參考時(shí)鐘，與MI

5、I接口不同，MII接口中的接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘是分開的，而且都是由PHY芯片提供給MAC芯片的。這里需要注意的是，由于數(shù)據(jù)接收時(shí)鐘是由外部晶振提供而不是由載波信號(hào)提取的，所以在PHY層芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)接收部分需要設(shè)計(jì)一個(gè)FIFO，用來協(xié)調(diào)兩個(gè)不同的時(shí)鐘,在發(fā)送接收的數(shù)據(jù)時(shí)提供緩沖。PHY層芯片的發(fā)送部分則不需要FIFO，它直接將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到MAC就可以了。CRS_DV：此信號(hào)是由MII接口中的RX_DV和CRS兩個(gè)信號(hào)合并而成。當(dāng)介質(zhì)不空閑時(shí)，CRS_DV和RE_CLK相異步的方式給出。當(dāng)CRS比RX_DV早結(jié)束時(shí)(即載波消失而隊(duì)列中還有數(shù)據(jù)要傳輸時(shí))，就會(huì)出現(xiàn)CRS_DV在半位元組的邊界以2

6、5MHz/2.5MHz的頻率在0、1之間的來回切換。因此，MAC能夠從 CRS_DV中精確的恢復(fù)出RX_DV和CRS。在100Mbps速率時(shí)，TX/RX每個(gè)時(shí)鐘周期采樣一個(gè)數(shù)據(jù)；在10Mbps速率時(shí)，TX/RX每隔10個(gè)周期采樣一個(gè)數(shù)據(jù)，因而TX/RX數(shù)據(jù)需要在數(shù)據(jù)線上保留10個(gè)周期，相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送10次。當(dāng)PHY層芯片收到有效的載波信號(hào)后，CRS_DV信號(hào)變?yōu)橛行В藭r(shí)如果FIFO中還沒有數(shù)據(jù)，則它會(huì)發(fā)送出全0的數(shù)據(jù)給MAC，然后當(dāng)FIFO中填入有效的數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀的開頭是“101010-”交叉的前導(dǎo)碼，當(dāng)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)“01”的比特時(shí)，代表正式數(shù)據(jù)傳輸開始，MAC芯片檢測(cè)到這一變

7、化，從而開始接收數(shù)據(jù)。當(dāng)外部載波信號(hào)消失后，CRS_DV會(huì)變?yōu)闊o效，但如果FIFO中還有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，CRS_DV在下一周期又會(huì)變?yōu)橛行?，然后再無效再有效，直到FIFO中數(shù)據(jù)發(fā)送完為止。在接收過程中如果出現(xiàn)無效的載波信號(hào)或者無效的數(shù)據(jù)編碼，則RX_ER會(huì)變?yōu)橛行?，表示物理層芯片接收出錯(cuò)。SMII接口SMII即Serial MII，串行MII的意思，跟RMII相比，連線進(jìn)一步減少到4根；TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，位寬為1； RXD：接收數(shù)據(jù)信號(hào)，位寬為1； SYNC：收發(fā)數(shù)據(jù)同步信號(hào)，每10個(gè)時(shí)鐘周期置1次高電平，指示同步。CLK_REF：所有端口共用的一個(gè)參考時(shí)鐘，頻率為125MHz，為什么100

8、Mbps速率要用125MHz時(shí)鐘？因?yàn)樵诿?位數(shù)據(jù)中會(huì)插入2位控制信號(hào)，請(qǐng)看下面介紹。 TXD/RXD以10比特為一組，以SYNC為高電平來指示一組數(shù)據(jù)的開始，在SYNC變高后的10個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，TXD上依次輸出的數(shù)據(jù)是：TXD7:0、TX_EN、TX_ER，控制信號(hào)的含義與MII接口中的相同；RXD上依次輸出的數(shù)據(jù)是：RXD7:0、RX_DV、CRS，RXD7:0的含義與RX_DV有關(guān)，當(dāng)RX_DV為有效時(shí)(高電平)，RXD7:0上傳輸?shù)氖俏锢韺咏邮盏臄?shù)據(jù)。當(dāng)RX_DV為無效時(shí)(低電平)，RXD7:0上傳輸?shù)氖俏锢韺拥臓顟B(tài)信息數(shù)據(jù)。見下表：當(dāng)速率為10Mbps時(shí)，每一組數(shù)據(jù)要重復(fù)1

9、0次，MAC/PHY芯片每10個(gè)周期采樣一次。MAC/PHY芯片在接收到數(shù)據(jù)后會(huì)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換。SSMII接口SSMII即Serial Sync MII，叫串行同步接口，跟SMII接口很類似，只是收發(fā)使用獨(dú)立的參考時(shí)鐘和同步時(shí)鐘，不再像SMII那樣收發(fā)共用參考時(shí)鐘和同步時(shí)鐘，傳輸距離比SMII更遠(yuǎn)。SSSMII接口SSSMII即Source Sync Serial MII，叫源同步串行MII接口，SSSMII與SSMII的區(qū)別在于參考時(shí)鐘和同步時(shí)鐘的方向，SSMII的TX/RX參考時(shí)鐘和同步時(shí)鐘都是由PHY芯片提供的，而SSSMII的TX參考時(shí)鐘和同步時(shí)鐘是由MAC芯片提供的，RX參考時(shí)鐘和同

10、步時(shí)鐘是由PHY芯片提供的，所以顧名思義叫源同步串行。GMII接口與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)

11、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)說過了)，在用作MII模式時(shí)，使用TX_CLK和8根數(shù)據(jù)線中的4根。RGMII接口RGMII即Reduced GMII，是GMII的簡(jiǎn)化版本，將接口信號(hào)線數(shù)量從24根減少到14根(COL/CRS端口狀態(tài)指示信號(hào)，這里沒有畫出)，時(shí)鐘頻率仍舊為125MHz，TX/RX數(shù)據(jù)寬度從8為變?yōu)?位，為了保持1000Mbps的傳輸速率不變，RGMII接口在時(shí)鐘的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。在參考時(shí)鐘的上升沿發(fā)送GMII接口中的TXD3:0/RXD3:0，在

12、參考時(shí)鐘的下降沿發(fā)送GMII接口中的TXD7:4/RXD7:4。RGMI同時(shí)也兼容100Mbps和10Mbps兩種速率，此時(shí)參考時(shí)鐘速率分別為25MHz和2.5MHz。TX_EN信號(hào)線上傳送TX_EN和TX_ER兩種信息，在TX_CLK的上升沿發(fā)送TX_EN，下降沿發(fā)送TX_ER；同樣的，RX_DV信號(hào)線上也傳送RX_DV和RX_ER兩種信息，在RX_CLK的上升沿發(fā)送RX_DV，下降沿發(fā)送RX_ER。SGMII接口SGMII即Serial GMII，串行GMII，收發(fā)各一對(duì)差分信號(hào)線，時(shí)鐘頻率625MHz，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿均采樣，參考時(shí)鐘RX_CLK由PHY提供，是可選的，主要用于

13、MAC側(cè)沒有時(shí)鐘的情況，一般情況下，RX_CLK不使用。收發(fā)都可以從數(shù)據(jù)中恢復(fù)出時(shí)鐘。在TXD發(fā)送的串行數(shù)據(jù)中，每8比特?cái)?shù)據(jù)會(huì)插入TX_EN/TX_ER 兩比特控制信息，同樣，在RXD接收數(shù)據(jù)中，每8比特?cái)?shù)據(jù)會(huì)插入RX_DV/RX_ER 兩比特控制信息，所以總的數(shù)據(jù)速率為1.25Gbps=625Mbps*2.其實(shí)，大多數(shù)MAC芯片的SGMII接口都可以配置成SerDes接口(在物理上完全兼容，只需配置寄存器即可)，直接外接光模塊，而不需要PHY層芯片，此時(shí)時(shí)鐘速率仍舊是625MHz，不過此時(shí)跟SGMII接口不同，SGMII接口速率被提高到1.25Gbps是因?yàn)椴迦肓丝刂菩畔?，而SerDes端口

14、速率被提高是因?yàn)檫M(jìn)行了8B/10B變換，本來8B/10B變換是PHY芯片的工作，在SerDes接口中，因?yàn)橥饷娌唤覲HY芯片，此時(shí)8B/10B變換在MAC芯片中完成了。8B/10B變換的主要作用是擾碼，讓信號(hào)中不出現(xiàn)過長(zhǎng)的連“0”和連“1”情況，影響時(shí)鐘信息的提取，關(guān)于8B/10B變換知識(shí)，我后續(xù)會(huì)單獨(dú)介紹。TBI接口TBI即Ten Bit Interface的意思，接口數(shù)據(jù)位寬由GMII接口的8位增加到10位，其實(shí)，TBI接口跟GMII接口的差別不是很大，多出來的2位數(shù)據(jù)主要是因?yàn)樵赥BI接口下，MAC芯片在將數(shù)據(jù)發(fā)給PHY芯片之前進(jìn)行了8B/10B變換(8B/10B變換本是在PHY芯片中完

15、成的，前面已經(jīng)說過了)，另外，RX_CLK+/-是從接收數(shù)據(jù)中恢復(fù)出來的半頻時(shí)鐘，頻率為62.5MHz，RX_CLK+/-不是差分信號(hào)，而是兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)，兩者之間有180度的相位差，在這兩個(gè)時(shí)鐘的上升沿都采樣數(shù)據(jù)。RX_CLK+/-也叫偽差分信號(hào)。除掉上面說到的之外，剩下的信號(hào)都跟GMII接口中的相同。大多數(shù)芯片的TBI接口和GMII接口兼容。在用作TBI接口時(shí)，CRS和COL一般不用。RTBI接口RTBI即Reduced TBI，簡(jiǎn)化版TBI，接口數(shù)據(jù)位寬為5bit，時(shí)鐘頻率為125MHz，在時(shí)鐘的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)，同RGMII接口一樣，TX_EN線上會(huì)傳送TX_EN和TX_ER兩

16、種信息，在時(shí)鐘的上升沿傳TX_EN，下降沿傳TX_ER；RX_DV線上傳送RX_DV和RX_ER兩種信息，在RX_CLK上升沿傳RX_DV，下降沿傳RX_ER。萬兆以太網(wǎng)接口的端口速率為10Gbps，主要有XGMII和XAUI兩種，另外還有HIGIG，不過HIGIG是Broadcom公司的私有標(biāo)準(zhǔn)，這里暫不介紹。XGMII接口TXD31:0：數(shù)據(jù)發(fā)送通道，32位并行數(shù)據(jù)。RXD31:0：數(shù)據(jù)接收通道，32位并行數(shù)據(jù)。TXC3:0：發(fā)送通道控制信號(hào)，TXC=0時(shí)，表示TXD上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)；TXC=1時(shí)，表示TXD上傳輸?shù)氖强刂谱址?。TXC3:0分別對(duì)應(yīng)TXD31:24, TXD23:16, TX

17、D15:8, TXD7:0。RXC3:0：接收通道控制信號(hào)，RXC=0時(shí)，表示RXD上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)；RXC=1時(shí)，表示RXD上傳輸?shù)氖强刂谱址?。RXC3:0分別對(duì)應(yīng)RXD31:24, RXD23:16, RXD15:8, RXD7:0。TX_CLK：TXD和TXC的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘頻率156.25MHz，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。156.25MHz * 2 * 32 = 10Gbps 。RX_CLK：RXD和RXC的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘頻率156.25MHz，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。XGMII接口共74根連線，單端信號(hào)，采用HSTL/SSTL_2邏輯，端口電壓1.5V/2.5

18、V，由于SSTL_2的端口電壓高，功耗大，現(xiàn)在已很少使用。HSTL即High Speed Transceiver Logic，高速發(fā)送邏輯的意思。SSTL，即Stub Series Terminated Logic，短路終止邏輯，主要用于高速內(nèi)存接口，SSTL目前存在兩種標(biāo)準(zhǔn)，SSTL_3是3.3V標(biāo)準(zhǔn)；SSTL_2是2.5V標(biāo)準(zhǔn)。XAUI接口由于受電氣特性的影響，XGMII接口的PCB走線最大傳輸距離僅有7cm，并且XGMII接口的連線數(shù)量太多，給實(shí)際應(yīng)用帶來不便，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，XGMII接口通常被XAUI接口代替，XAUI即10 Gigabit attachment unit int

19、erface，10G附屬單元接口，XAUI在XGMII的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了XGMII接口的物理距離擴(kuò)展，將PCB走線的傳輸距離增加到50cm，使背板走線成為可能。源端XGMII把收發(fā)32位寬度數(shù)據(jù)流分為4個(gè)獨(dú)立的lane通道，每個(gè)lane通道對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，經(jīng)XGXS(XGMII Extender Sublayer)完成8B/10B編碼后，將4個(gè)lane分別對(duì)應(yīng)XAUI的4個(gè)獨(dú)立通道，XAUI端口速率為：2.5Gbps * 1.25 * 412.5Gbps。在發(fā)送端的XGXS模塊中，將TXD31:0/ RXD31:0,TXC3:0/ RXC3:0, TX_CLK/ RX_CLK轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)從TX L

20、ane3:0/ RX Lane3:0中發(fā)出去，在接收端的XGXS模塊中，串行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成并行，并且進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)和補(bǔ)償，完成時(shí)鐘去抖，經(jīng)過5B/4B解碼后，重新聚合成XGMII。XAUI接口采用差分線，收發(fā)各四對(duì)，CML邏輯，AC耦合方式，耦合電容在10nF100nF之間。XAUI接口可以直接接光模塊，如XENPAK/X2等。也可以轉(zhuǎn)換成一路10G信號(hào)XFI，接XFP/SFP+等。有些芯片不支持XAUI接口，只支持XGMII接口，這時(shí)可以用專門的芯片進(jìn)行XGMII/XAUI接口轉(zhuǎn)換，如BCM8011等。-請(qǐng)叫我華麗的分割線-對(duì)于10/100M的MII   rx_clk都是PH

21、Y提供,為2.5MHz/25MHz   tx_clk都是PHY提供,為2.5MHz/25MHz   數(shù)據(jù)位4bit,即使用MDI的4根線，即2對(duì)差分線對(duì)于1000M的GMII  rx_clk 由PHY提供,為125MHz   gtx_clk由MAC提供,為125MHz  數(shù)據(jù)位8bit 即使用MDI的8根線，即4對(duì)差分線對(duì)于10/100/1000M的(G)MII  rx_clk由PHY提供，為 2.5MHz/25MHz/125MHz  10/100M時(shí)，使用tx_clk，由PHY提供，

22、為2.5MHz/25MHz  1000M時(shí)， 使用gtx_clk，由MAC提供，為125MHz對(duì)于10/100/1000M的RGMII    rx_clk由PHY提供，為125MHz    gtx_clk由MAC提供，為125MHz-請(qǐng)叫我華麗的分割線-對(duì)于MAC和PHY連接，我們稱為 Forward (G)MII 對(duì)于MAC和MAC相連，叫 Reverse (G)MII2 MII接口詳解詞條簡(jiǎn)介 MII (Media Independent Interface(介質(zhì)無關(guān)接口)；或稱為媒體獨(dú)立接口，它是IEEE-8

23、02.3定義的以太網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它包括一個(gè)數(shù)據(jù)接口，以及一個(gè)MAC和PHY之間的管理接口。數(shù)據(jù)接口包括分別用于發(fā)送器和接收器的兩條獨(dú)立信道。每條信道都有自己的數(shù)據(jù)、時(shí)鐘和控制信號(hào)。MII數(shù)據(jù)接口總共需要16個(gè)信號(hào)。管理接口是個(gè)雙信號(hào)接口：一個(gè)是時(shí)鐘信號(hào)，另一個(gè)是數(shù)據(jù)信號(hào)。通過管理接口，上層能監(jiān)視和控制PHY。MII （Management interface）只有兩條信號(hào)線。 MII標(biāo)準(zhǔn)接口用于連快Fast Ethernet MAC-block與PHY。"介質(zhì)無關(guān)"表明在不對(duì)MAC硬件重新設(shè)計(jì)或替換的情況下，任何類型的PHY設(shè)備都可以正常工作。在其他速率下工作的與 MII等效

24、的接口有：AUI（10M 以太網(wǎng)）、GMII（Gigabit 以太網(wǎng)）和XAUI（10-Gigabit 以太網(wǎng)）。 MII總線 在IEEE802.3中規(guī)定的MII總線是一種用于將不同類型的PHY與相同網(wǎng)絡(luò)控制器（MAC）相連接的通用總線。網(wǎng)絡(luò)控制器可以用同樣的硬件接口與任何PHY進(jìn)行連接。 MII相關(guān)接口介紹 以太網(wǎng)媒體接口有：MII RMII SMII GMII 所有的這些接口都從MII而來，MII是(Medium Independent Interface）的意思，是指不用考慮媒體是銅軸、光纖、電纜等，因?yàn)檫@些媒體處理的相關(guān)工作都有PHY或者叫做MAC的芯片完成。 MII支持10兆和100

25、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，如果一個(gè)8端口的交換機(jī)要用到112根線，16端口就要用到224根線，到32端口的話就要用到448根線，一般按照這個(gè)接口做交換機(jī)，是不太現(xiàn)實(shí)的，所以現(xiàn)代的交換機(jī)的制作都會(huì)用到其它的一些從MII簡(jiǎn)化出來的標(biāo)準(zhǔn)，比如RMII、SMII、GMII等。 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。RMII一般用在多端口的交換機(jī)，它不是每個(gè)端口安排收、發(fā)兩個(gè)時(shí)鐘，而是所有的數(shù)據(jù)端口公用一個(gè)時(shí)鐘用于所有端口的收發(fā)，這里就節(jié)省了不少的端口數(shù)目。

26、RMII的一個(gè)端口要求7個(gè)數(shù)據(jù)線，比MII少了一倍，所以交換機(jī)能夠接入多一倍數(shù)據(jù)的端口。和MII一樣，RMII支持10兆和100兆的總線接口速度。 SMII是由思科提出的一種媒體接口，它有比RMII更少的信號(hào)線數(shù)目，S表示串行的意思。因?yàn)樗挥靡桓盘?hào)線傳送發(fā)送數(shù)據(jù)，一根信號(hào)線傳輸接受數(shù)據(jù)，所以在時(shí)鐘上為了滿足100的需求，它的時(shí)鐘頻率很高，達(dá)到了125兆，為什么用125兆，是因?yàn)閿?shù)據(jù)線里面會(huì)傳送一些控制信息。SMII一個(gè)端口僅用4根信號(hào)線完成100信號(hào)的傳輸，比起RMII差不多又少了一倍的信號(hào)線。SMII在工業(yè)界的支持力度是很高的。同理，所有端口的數(shù)據(jù)收發(fā)都公用同一個(gè)外部的125M時(shí)鐘。 G

27、MII是千兆網(wǎng)的MII接口，這個(gè)也有相應(yīng)的RGMII接口，表示簡(jiǎn)化了的GMII接口。 MII工作原理 “媒體獨(dú)立”表明在不對(duì)MAC硬件重新設(shè)計(jì)或替換的情況下，任何類型的PHY設(shè)備都可以正常工作。包括分別用于發(fā)送器和接收器的兩條獨(dú)立信道。每條信道都有自己的數(shù)據(jù)、時(shí)鐘和控制信號(hào)。 MII數(shù)據(jù)接口總共需要16個(gè)信號(hào)，包括TX_ER，TXD，TX_EN，TX_CLK，COL，RXD，RX_EX，RX_CLK，CRS，RX_DV等。 MII以4位半字節(jié)方式傳送數(shù)據(jù)雙向傳輸，時(shí)鐘速率25MHz。其工作速率可達(dá)100Mb/s。 MII管理接口是個(gè)雙信號(hào)接口，一個(gè)是時(shí)鐘信號(hào)，另一個(gè)是數(shù)據(jù)信號(hào)。 通過管理接口，

28、上層能監(jiān)視和控制PHY，其管理是使用SMI（Serial Management Interface）總線通過讀寫PHY的寄存器來完成的。 PHY里面的部分寄存器是IEEE定義的，這樣PHY把自己的目前的狀態(tài)反映到寄存器里面，MAC通過SMI總線不斷的讀取PHY的狀態(tài)寄存器以得知目前PHY的狀態(tài)，例如連接速度，雙工的能力等。 當(dāng)然也可以通過SMI設(shè)置PHY的寄存器達(dá)到控制的目的，例如流控的打開關(guān)閉，自協(xié)商模式還是強(qiáng)制模式等。 不論是物理連接的MII總線和SMI總線還是PHY的狀態(tài)寄存器和控制寄存器都是有IEEE的規(guī)范的，因此不同公司的MAC和PHY一樣可以協(xié)調(diào)工作。當(dāng)然為了配合不同公司的PHY的

29、自己特有的一些功能，驅(qū)動(dòng)需要做相應(yīng)的修改。 PHY是物理接口收發(fā)器，它實(shí)現(xiàn)物理層。包括MII/GMII（介質(zhì)獨(dú)立接口）子層、PCS（物理編碼子層）、PMA（物理介質(zhì)附加）子層、PMD（物理介質(zhì)相關(guān)）子層、MDI子層。100BaseTX采用4B/5B編碼。 PHY在發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，收到MAC過來的數(shù)據(jù)（對(duì)PHY來說，沒有幀的概念，對(duì)它來說，都是數(shù)據(jù)而不管什么地址，數(shù)據(jù)還是CRC），每4bit就增加1bit的檢錯(cuò)碼，然后把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行流數(shù)據(jù)，再按照物理層的編碼規(guī)則把數(shù)據(jù)編碼，再變?yōu)槟M信號(hào)把數(shù)據(jù)送出去。收數(shù)據(jù)時(shí)的流程反之。 PHY還有個(gè)重要的功能就是實(shí)現(xiàn)CSMA/CD的部分功能。 它可以檢測(cè)

30、到網(wǎng)絡(luò)上是否有數(shù)據(jù)在傳送，如果有數(shù)據(jù)在傳送中就等待，一旦檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑，再等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后將送數(shù)據(jù)出去。如果兩個(gè)碰巧同時(shí)送出了數(shù)據(jù)，那樣必將造成沖突，這時(shí)候，沖突檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以檢測(cè)到?jīng)_突，然后各等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間重新發(fā)送數(shù)據(jù)。這個(gè)隨機(jī)時(shí)間很有講究的，并不是一個(gè)常數(shù)，在不同的時(shí)刻計(jì)算出來的隨機(jī)時(shí)間都是不同的，而且有多重算法來應(yīng)付出現(xiàn)概率很低的同兩臺(tái)主機(jī)之間的第二次沖突。 通信速率通過雙方協(xié)商，協(xié)商的結(jié)果是兩個(gè)設(shè)備中能同時(shí)支持的最大速度和最好的雙工模式，這個(gè)技術(shù)被稱為Auto Negotiation或者NWAY。 隔離變壓器把PHY送出來的差分信號(hào)用差模耦合的線圈耦合濾波以增強(qiáng)信號(hào)，并且通過電磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換耦合到連接網(wǎng)線的另外一端。 RJ-45中1、2是傳送數(shù)據(jù)的，3、6是接收數(shù)據(jù)的。 新的PHY支持AUTO MDI-X功能，也需要隔離變壓器支持，它可以實(shí)現(xiàn)RJ-45接口的1、2上的傳送信號(hào)線和3、6上的接收信號(hào)線的功能自動(dòng)互相交換。 GMII簡(jiǎn)介 GMII (Gigabit MII) 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