7.5.1. 模块介绍

7.5.1.1. 术语定义

术语

定义

注释说明

MAC

Media Access Control

媒体访问控制,Ethernet 中的一个组成模块,对应 OSI 参考模型中的数据链路层

PHY

Physic

物理接口收发器,物理对应 OSI 参考模型中的物理层

MII

Media Independent Interface

媒体独立接口,是 MAC 与 PHY 连接的标准接口,使用4根线来传输数据

RMII

Reduced MII

简化的媒体独立接口,使用2根线来传输数据

GMII

Gigabit MII

千兆的媒体独立接口,使用8根线来传输数据

MDIO

Management Data Input/Output

PHY的管理接口,用来读/写PHY的寄存器,以控制PHY的行为或获取PHY的状态

7.5.1.2. 以太网简介

以太网(Ethernet)是一种计算机局域网组网技术,基于 IEEE802.3 标准,它规定了包括物理层的连线(RJ45),电气信号(PHY)和媒体访问层(MAC)协议等, 以太网的特征是有线网络,网络中的各终端必须通过网线进行连接,以太网模块可以简单的理解为 MAC 通过 MII 总线控制 PHY 共同完成终端之间数据交换的一种设备。

7.5.1.3. 使用拓扑

一个典型的以太网电路至少需要如下器件的参与

  • RJ45 连接器

  • 网络变压器

  • 晶振

  • PHY 收发器

  • MAC 控制器

  • AP 处理器

M4 集成 MAC 控制器模块,AP 内部也可以提供 PHY 收发器所需的时钟,从而不使用外部晶振模块。

如果要提升硬件的防静电能力,外部一般会增加 ESD 保护电路。

../../../_images/ethernet-hw.jpg

7.5.1.4. 组件拓扑

一个典型的以太网工作模块由如下组件组件组成

  • AP Core

  • DMA

  • MAC

  • PHY

AIC 的 SOC 根据型号不同,以太网模块有如下两种拓扑结构

7.5.1.4.1. 全集成

SOC 内部集成 MAC 和 PHY

../../../_images/topo-all.jpg

7.5.1.4.2. 单 MAC

SOC 内部仅集成 MAC,需要外挂 PHY

../../../_images/topo-phy.jpg

7.5.1.5. 模块架构

../../../_images/eth-arch.jpg

7.5.1.5.1. MAC 架构

../../../_images/eth-mac.jpg

7.5.1.5.2. PHY 架构

../../../_images/eth-phy.jpg

7.5.1.6. 模块特性

  • 支持全双工/半双工

  • 支持1000/100/10Mbps

  • 支持 RGMII/RMII 接口

  • 支持内部 DMA

  • TXFIFO/RXFIFO 的大小均为 2048Byte,均支持阈值模式和存储-转发模式

  • 支持 VLAN 哈希过滤

  • 支持 64-bit 哈希地址过滤、完美地址过滤(支持8个地址寄存器)

  • 支持源地址的插入/替换,VLAN 的插入/替换/删除,CRC 的插入/替换/删除

  • 支持接收校验和错误检测

  • 支持发送校验和计算