MAC层接口协议

  • 概述
  • MII
  • GMII


概述

随着宽带数据业务的飞速普及，数据产品的端口速率及端口密度也大大提升，于是以太网的MAC与PHY层之间的媒介无关接口（MII）也在不断简化，推陈出新，多种多样，基于此，本文简要介绍了以太网的PHY与MAC层之间的各种接口特征，包括RMII、SMII、SSMII、S3MII、GMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI等多种以太网接口。

MII

MII接口兼容10/100M以太网，由于占用管脚数太多，主要应用早期的设备接口中，在一般的高密度（8口）端口PHY以及MAC/switch 芯片中已经很少使用。

MII接口用4根数据线来传送数据，在传送100M数据时，时钟为25M，而在传送10M数据时，时钟降低到2.5M，这样实现了10M/100M的兼容。

nema协议中的gsv格式_nema协议中的gsv格式

信号

I/O（以MAC侧为主）

描述

备注

TX_CLK

I

发送时钟，100Mbps时为25MHz，10Mbps时为2.5MHz

TX_ER

O

发送错误，指示发送的数据是错误的phy可以将其丢弃

TX_EN

O

发送使能，表示当该信号有效时发送的数据是有效的

TX_D[3:0]

O

发送数据

RX_CLK

I

接收时钟，100Mbps时为25MHz，10Mbps时为2.5MHz

RX_ER

I

接收错误，指示发送的数据是错误的phy可以将其丢弃

RX_DV

I

接收数据有效

RXD[3:0]

I

接收数据

CRS

I

载体检测， 未处于IDEL状态则为高电平

COL

I

冲突检测，检测到冲突时，COL被断言为高

MII时序关系如下所示在：

  • 发送

nema协议中的gsv格式_数据_02


nema协议中的gsv格式_nema协议中的gsv格式_03


nema协议中的gsv格式_时序图_04

  • 接收
    注：以上时序图均为参考RTL8201芯片资料

GMII

GMII（Gigabit MII）GMII接口都可以向下兼容MII 接口，数据位宽8bit，共使用了24个管脚，类似于FE接口中的MII，在高密器件中一般不会使用。GMII接口是1000M速率接口。

nema协议中的gsv格式_冲突检测_05

信号

I/O（以MAC侧为主）

描述

备注

GTX_CLK

O

GMII接口发送时钟，125MHz，同步发送数据与控制信号，MII不使用

可选

TX_CLK

I

发送时钟，MII为25MHz，10M MII为2.5MHz，GMII不使用

可选

TX_ER

O

发送错误，指示发送的数据是错误的phy可以将其丢弃

TX_EN

O

发送使能，表示当该信号有效时发送的数据是有效的

TX_D[7:0]

O

发送数据,MII只使用[3:0]

RX_CLK

I

接收时钟，GMII为125MHz，FE MII为25MHz，10M MII为2.5MHz

RX_ER

I

接收错误，指示发送的数据是错误的phy可以将其丢弃

RX_DV

I

接收数据有效

RXD[7:0]

I

接收数据,MII只使用[3:0]

CRS

I

载体检测， 未处于IDEL状态则为高电平

COL

I

冲突检测，检测到冲突时，COL被断言为高

nema协议中的gsv格式_数据_06


nema协议中的gsv格式_冲突检测_07

注：以上时序图均为参考BCM5464芯片资料