PHY结构
以88e1111为例,Symbol encoder/decoder即PCS,
MAC的结构
以zynqmp为例,
GMII/RGMII
GMII/RGMII不经过MAC的PCS,所以需要PHY来实现PCS。 GMII采用8位接口数据,工作时钟125MHz,因此传输速率可达1000Mbps。同时兼容MII所规定的10/100 Mbps工作方式。GMII接口数据结构符合IEEE以太网标准。该接口定义见IEEE 802.3-2000
。在千兆速率下,向PHY提供GTXCLK信号,TXD、TXEN、TXER信号与此时钟信号同步。否则,在10/100M速率下,PHY提供 TXCLK时钟信号,其它信号与此信号同步。其工作频率为25MHz(100M网络)或2.5MHz(10M网络)。管理配置接口控制PHY的特性。该接口有32个寄存器地址,每个地址16位。其中前16个已经在IEEE 802.3,2000-22.2.4 Management Functions
中规定了用途,其余的则由各器件自己指定。
发送接口
- GTXCLK吉比特TX…信号的时钟信号(125MHz)
- TXCLK 10/100M信号时钟
- TXD[7:0]被发送数据
- TXEN发送器使能信号
- TXER发送器错误(用于破坏一个数据包)
接收接口
- RXCLK接收时钟信号(从收到的数据中提取,因此与GTXCLK无关联)
- RXD[7:0]接收数据
- RXDV接收数据有效指示
- RXER接收数据出错指示
- COL冲突检测(仅用于半双工状态)
- CRS 载波监听
管理接口
- MDC配置接口时钟
- MDIO配置接口I/O
SGMII和Serdes的区别
SGMII和1000BASE-X的区别在于自协商的包不一样,
SGMII和1000Base-X的电平标准一致,数据封装形式一致(SGMII引用的1000Base-X),数据里,链路状态的信息不一样,SGMII非对称,主要是PHY向MAC反馈PHY的链路状态(电口PHY),类似于RGMII的In Band Link Status,1000Base-X对称。二者不一致,1000Base-X的模块插SGMII上一般不能直接用。交换机上的解决方案是对联端口都配成强制速率,全双工,强制忽略状态信息,可用。SFP的SGMII-光口模块存在,但很少,要找,多数是到RJ45的电口模块。
TBI
TBI即Ten Bit Interface的意思,接口数据位宽由GMII接口的8位增加到10位,在将数据发给PHY芯片之前进行了8B/10B变换(8B/10B变换本是在PHY芯片中完成的)
1000BASE-X
短波长光传输1000Base-SX、长波长光传输1000Base-LX,多模光纤有可以分为长波激光(称为1000BaseLX)、的短波激光(称为1000BaseSX)
1000Base-LX,是定义在 IEEE 802.3z 中的针对光纤布线吉比特以太网的一个物理层规范。LX 代表长波长,与 1000Base-SX 相反,1000Base-LX 使用长波长激光(1310nm)越过多模式和单模式光纤,1000Base-SX 使用短波长激光越过多模式光纤。多模式光纤的最大距离是 850m。
1000BASE-SX也对应于802.3z标准,只能使用多模光纤。1000BASE-SX所使用的光纤有:62.5μm多模光纤、50μm多模光纤。其中使用62.5μm多模光纤的最大传输距离为275m,使用50μm多模光纤的最大传输距离为550米。1000BASE-SX采用8B/10B编码方式。
MDIO
MDIO的操作有22号条款和45号条款两种方式,
为了兼容,定义了新的ST代码(00),用于标识第45号条款的数据帧。运算码扩展地址帧,读和读后增量地址帧。由于寄存器地址不再需要,这个字段被指定目标设备类型的内容代替。而且45号条款中,读写寄存器需要两个步骤,第一个地址帧发送到指定的MMD和寄存器,然后发送第二帧来执行读或写。