通信协议——MII/GMII

2023-11-11

MAC层接口协议

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。
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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
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  • 接收
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述注: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。
在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述注:以上时序图均为参考BCM5464芯片资料

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