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電子發燒友網>電子資料下載>可編程邏輯>基于FPGA千兆以太網的開發(1)

基于FPGA千兆以太網的開發(1)

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

資料介紹

本文轉載自:FPGA開源工作室微信公眾號

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

1 MII
MII(Medium Independent Interface)的縮寫,翻譯成中文是“介質獨立接口”,該接口一般應用于以太網硬件平臺的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]:數據接收信號,共4根信號線;
TX_ER(Transmit Error):發送數據錯誤提示信號,同步于TX_CLK,高電平有效,表示TX_ER有效期內傳輸的數據無效。對于10Mbps速率下,TX_ER不起作用;
RX_ER(Receive Error):接收數據錯誤提示信號,同步于RX_CLK,高電平有效,表示RX_ER有效期內傳輸的數據無效。對于10Mbps速率下,RX_ER不起作用;
TX_EN(Transmit Enable):發送使能信號,只有在TX_EN有效期內傳的數據才有效;
RX_DV(Reveive Data Valid):接收數據有效信號,作用類型于發送通道的TX_EN;
TX_CLK:發送參考時鐘,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側指向MAC側的,因此此時鐘是由PHY提供的。
RX_CLK:接收數據參考時鐘,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,只要有數據傳輸,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,在數據的收發上它比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的數據寬度由4位變為8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GMII接口都是兼容MII接口的,所以,一般的GMII接口都有兩個發送參考時鐘:TX_CLK和GTX_CLK(兩者的方向是不一樣的,前面已經說過了),在用作MII模式時,使用TX_CLK和8根數據線中的4根。

GMII是千兆網的MII接口。GMII采用8位接口數據,工作時鐘125MHz,因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規定的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位數據接口,工作時鐘125MHz,并且在上升沿和下降沿同時傳輸數據,因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規定的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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