關(guān)于FPGA千兆以太網(wǎng)的開發(fā)

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在開發(fā)以太網(wǎng)接口的過程中經(jīng)?？吹?MII、RMII、GMII、RGMII等英文縮寫名稱。在開發(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)獨立接口”，該接口一般應(yīng)用于以太網(wǎng)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(shù)據(jù)接收信號，共4根信號線；

TX_ER（Transmit Error）：發(fā)送數(shù)據(jù)錯誤提示信號，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。對于10Mbps速率下，TX_ER不起作用；

RX_ER（Receive Error）：接收數(shù)據(jù)錯誤提示信號，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。對于10Mbps速率下，RX_ER不起作用；

TX_EN（Transmit Enable）：發(fā)送使能信號，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，作用類型于發(fā)送通道的TX_EN；

TX_CLK：發(fā)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(cè)指向MAC側(cè)的，因此此時鐘是由PHY提供的。

RX_CLK：接收數(shù)據(jù)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(cè)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(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(shù)據(jù)的收發(fā)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(shù)據(jù)寬度由4位變?yōu)?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(fā)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(fā)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(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接口都有兩個發(fā)送參考時鐘：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，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)，工作時鐘125MHz，因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規(guī)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(shù)據(jù)接口，工作時鐘125MHz，并且在上升沿和下降沿同時傳輸數(shù)據(jù)，因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規(guī)定的10/100 Mbps工作方式，支持傳輸速率：10M/100M/1000Mb/s ，其對應(yīng)clk 信號分別為：2.5MHz/25MHz/125MHz。

審核編輯：何安