一、MII接口
1.MII接口分析
MII接口提供了MAC和PHY之間,PHY與STA(Station Management)之間的互聯(lián)技術,該接口支持10Mb/s與100Mb/s的速率,數(shù)據(jù)位寬4bit。
提到MII,就有可能涉及到RS,PLS,STA等名詞,下面講一下他們之間的關系。
所謂RS即Reconciliation sublayer,他的主要功能是提供一種MII和MAC/PLS之間的信號映射機制。他們(RS與MII)之間的關系如下:
圖一RS與MII的關系
MII接口的管理接口可同時控制多個PHY,802.3協(xié)議最多支持32個PHY,但有一定的限制:要符合協(xié)議要求的接口特性。所謂管理接口,就是MDC和MDIO信號。
前面講過RS和PLS的關系,以及MII接口連接的對象,他們通過MII接口進行連接的示意圖如下。有圖可知,MII的管理接口是與STA連接的。
圖二PLS與MII的連接
下面將詳細介紹MII接口的信號定義,時序特性等。由于MII有MAC和PHY模式,因此,將會根據(jù)這兩種模式進行分析。
2.MII接口信號定義
MII接口可以分為MAC模式和PHY模式,一般來說MAC和PHY對接,但是MAC和AMC也是可以對接的。
以前10M的MAC層芯片和物理芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過一根數(shù)據(jù)線進行的,其時鐘是10M,在100M中,如果也用一根數(shù)據(jù)線來傳送的話,時鐘需要100M,這會帶來一些問題,所以定義了MII接口,他是用4根數(shù)據(jù)線來傳輸數(shù)據(jù)的,這樣在傳送100M數(shù)據(jù)的時候,始終就從100MHZ降到了25MHZ。在10M速率時,時鐘會降低到2.5MHZ,這樣就實現(xiàn)了10M和100M的兼容。
MII接口包含四個部分。一是從MAC層到PHY層的數(shù)據(jù)發(fā)送接口,二是MAC層到PHY層的數(shù)據(jù)接收端口,三是PHY層到MAC層的狀態(tài)指示信號,四是MAC層和PHY層之間傳送控制和狀態(tài)信息的MDIO接口。
MII接口的MAC模式定義:
圖三MII接口的MAC模式定義
MII接口的PHY模式定義:
圖四MII接口的PHY模式定義
3.MII接口的時序特性
在MII接口中,TX的參考時鐘是TX_CLK,RX的參考時鐘是RX_CLK,802.3-2005定義了他們之間的關系。
圖五TX_CLK與其信號關系
圖六RX_CLK與其信號關系
由圖五和圖六可知,數(shù)據(jù)傳輸是在時鐘的上升沿。
4.MII信號的功能特性
.TX_CLK:TX_CLK是一個連續(xù)的時鐘信號(即系統(tǒng)啟動,該信號就一直存在),它是TX_EN,TXD,TX_ER(信號方向從RS到PHY)的參考時鐘,TX_CLK由PHY驅動,頻偏100PPM。
.RX_CLK:RX_CLK與TX_CLK具有相同的要求,所不同的就是它是RX_DV,RXD,TX_ER(方向從PHY到RS)的參考時鐘。RX_CLK同樣是由PHY驅動,PHY可能從接收到的數(shù)據(jù)中提取時鐘RX_CLK,也可以從一個名義上的參考時鐘來驅動RX_CLK。
.TXD:TXD由RS驅動,同步于TX_CLK,在TX_CLK的時鐘周期內(nèi),并且TX_EN有效,TXD上的數(shù)據(jù)被PHY接收,否則TXD的數(shù)據(jù)對PHY沒有任何影響。
.TX_ER:TX_ER同步于TX_CLK,在數(shù)據(jù)傳輸過程中,如果TX_ER有效超過一個時鐘周期,并且此時TX_EN是有效的,則數(shù)據(jù)通道中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是無效的。當TX_ER有效并不影響工作在10Mb/s的PHY或者TX_EN無效時的數(shù)據(jù)傳輸。在MII接口的連線中,如果TX_ER信號線沒有用到,必須將它下拉。
.RX_DV:RX_DV同步于RX_CLK,被PHY驅動,它的作用如同TX_EN,不同的是時序上有一點差別:為了讓數(shù)據(jù)能夠成功的被RS接收,要求RX_DV的有效時間必須覆蓋整個FRAME的過程。
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