phy芯片的接口

88E1111这个PHY芯片的作用可以说就是MAC层与双绞电缆间的适配。该芯片支持多种模块的数据传输。

物理媒介接口

物理媒介接口分为双绞线连接和光纤连接两种方式。双绞线连接方式被称为“Copper Interface”，即通MDI[3:0]±连接到RJ45，进而通过网线连接外围设备。另外接口还分为MDI和MDIX这两种，百度说以太网集线器、以太网交换机等集中接入设备的接入端口类型通常为MDIX。普通主机、路由器等的网上接口类型通常为MDI（Medium Dependent Interface）；

在许多集线器和交换机上都有一个uplink端口，用于连接到另一个集线器或交换机，这个端口通常也采用MDI类型。MDI和MDI，MDI-X和MDI-X用交叉线连接。MDI和MDI-X用直连线连接。总之，相同端口用交叉线连接，不同端口用直连线连接。不过该芯片会自动确定是否需要在两对之间交叉，因此不需要外部交叉电缆。

还有种连接方式是通过串行接口由S_IN±，S_OUT±和SD±连接到光纤收发器上。然后以光信号的形式发出。

MAC层接口

MAC层即介质访问控制层，属于数据链路层子层中的下一层，上一层是逻辑链路控制。该层接口有很多种，主要有GMII、MII、RMII、SMII、SSMII、SSSMII、GMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI、XGMII、XAUI、XLAUI等其中MII是Media Independent Interface的缩写，G是Gigabit的缩写。

1、GMII和MII

如下表所示，GMII兼容MII，MII支持10M和100M的，GMII支持1000M的。HWCFG_MODE[3:0] 配置为1111表示选择GMII或MII，配置为0111则选择GMII模式。下面就简单对接口信号进行阐述。

（1）GTX_CLK

这是GMII接口的发送和接收的参考时钟，频率为125Mhz (1000Mbps/8=125MHz) 。这个信号是对于PHY芯片来说是个输入信号，是由MAC 提供给PHY的。

（2）TX_CLK和RX_CLK

这是发送和接收的参考时钟，由PHY芯片提供，与GTX_CLK 不同。100Mbps速率下，时钟频率为25MHz，10Mbps速率下，时钟频率为2.5MHz。

（3）TX_ER和RX_ER

发送或接收数据错误的标志信号，同步与对应时钟，高有效，表示数据无效，但对于10Mbps是不起作用的。

（4）TX_EN和RX_DV

都是数据有效信号

（5）CRS和COL

这两个信号都是再半双工下有效，CRS即Carrier Sense，载波侦测信号，高电平表示数据有效，COL即Collision Detectd，是冲突检测信号。

2、TBI（Ten-Bit Interface）

TBI即Ten Bit Interface，接口数据位宽由GMII接口的8位增加到10位，兼容GMII，HWCFG_MODE[3:0] 配置为1101。如果采用8B/10B编码这种方式不错，如下图所示。

3、RGMII（Reduced GMII）

RGMII即Reduced GMII，是RGMII的简化版本。时钟可以为125M、25M、2.5M，采用双沿采样，可支持千兆、百兆和十兆以太网通信。如果是千兆通信，采用双沿采样，其中上升沿采集bit[3:0]，下降沿采集bit[7:4]。其中TX_CTL和RX_CTL具有复用功能，时钟上升沿表示数据有效，时钟下降沿表示err信号。使用该模式需将HWCFG_MODE[3:0] 配置为1100。

4、RTBI（Reduced TBI）

有上面的经验很好理解了，简化板的TBI。RTBI支持千兆通信速率，可达1.25Gbps。

5、SGMII（Serial GMII）

SGMII即Serial GMII，串行GMII，收发各一对差分信号线，时钟频率625MHz，双沿采样，速率达1.25Gbps。

SGMII有两种工作模式，一种有提供给MAC的接收时钟，另一种没有。通过将HWCFG_MODE [3：0]位设置为0000，可以选择带有时钟的串行接口。通过将HWCFG_MODE [3：0]位设置为“ 0100”，可以选择不带时钟的串行接口。没有时钟恢复功能的MAC需要接收时钟。

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