网站开发免费课程,html5 wordpress,三明网站建设,江山有做网站开发吗在以太网开发中#xff0c;常常会听到一些专业名词#xff0c;例如PHY#xff0c;MAC#xff0c;MII#xff0c;switch#xff0c;下面是解释 PHY
PHY 是物理接口收发器#xff0c;它实现物理层。包括 MII/GMII (介质独立接口) 子层、PCS (物理编码子层) 、PMA (物理介…在以太网开发中常常会听到一些专业名词例如PHYMACMIIswitch下面是解释 PHY
PHY 是物理接口收发器它实现物理层。包括 MII/GMII (介质独立接口) 子层、PCS (物理编码子层) 、PMA (物理介质附加) 子层、PMD (物理介质相关) 子层、MDI 子层。定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY。
STAstation management entity管理实体一般为MAC 或 CPU通过 SMISerial Manage Interface对 PHY 的行为、状态进行管理和控制而具体管理和控制动作是通过读写 PHY 内部的寄存器实现的。 PHY 在发送数据的时候收到MAC过来的数据(对PHY来说没有帧的概念,对它来说,都是数据每4bit就增加1bit的检错码然后把并行数据转化为串行流数据再按照物理层的编码规则10Based-T的NRZ编码或100based-T的曼彻斯特编码把数据编码再变为模拟信号把数据送出去收数据时的流程反之。
PHY还有个重要的功能就是实现CSMA/CD的部分功能它可以检测到网络上是否有数据在传送,如果有数据在传送中就等待,一旦检测到网络空闲,再等待一个随机时间后将送数据出去.如果两个碰巧同时送出了数据,那样必将造成冲突,这时候冲突检测机构可以检测到冲突,然后各等待一个随机的时间重新发送数据。
原文链接https://blog.csdn.net/ID2442512720/article/details/131301158 MAC
MAC 是 Media Access Control 的缩写即媒体访问控制子层协议。该协议位于 OSI 七层协议中数据链路层LLC的下半部分主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候MAC 协议可以事先判断是否可以发送数据如果可以发送将给数据加上一些控制信息封装数据包最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层在接收数据的时候MAC 协议首先判断输入的信息是否发生传输错误如果没有错误则去掉控制信息解析数据包发送至 LLC 层。以太网 MAC 由 IEEE-802.3 以太网标准定义。 MII
MII即媒体独立接口也叫介质无关接口。它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准。它包括一个数据接口以及一个MAC和PHY之间的管理接口。数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。
MII数据接口总共需16个信号。管理接口是个双信号接口一个是时钟信号另一个是数据信号。通过管理接口上层能监视和控制PHY。
什么是 MII
MIIMedia Independent Interface 即媒体独立接口MII 接口是 MAC 与 PHY 连接的标准接口。它是 IEEE-802.3 定义的以太网行业标准。MII 接口提供了 MAC 与 PHY 之间、PHY 与 STAStation Management之间的互联技术该接口支持 10Mb/s 与 100Mb/s 的数据传输速率数据传输的位宽为 4 位。MII 接口如下图所示 MAC 通过MIIM 接口MII 的 Management Interface读取PHY 状态寄存器以得知目前PHY 的状态。例如连接速度、双工的能力等。也可以通过 MIIM设置PHY的寄存器达到控制的目的。例如流控的打开关闭、自协商模式还是强制模式等。MII以4位半字节方式传送数据双向传输时钟速率25MHz。其工作速率可达100Mb/s。当时钟频率为2.5MHz时对应速率为10Mb/s。MII接口虽然很灵活但由于信号线太多限制多接口网口的发展后续又衍生出RMIISMII等。
switch
以太网交换机switch是一种网络设备用于将多个设备连接在一起实现数据的快速传输和转发。交换机具有MAC地址表可以根据MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口。因此以太网交换机可以看作是一种实现MAC层功能的设备数据链路层。 综上所述MAC、MII、PHY和以太网交换机都是在以太网中实现数据传输的重要部分。MAC负责数据的封装和解析PHY负责数据的转换和传输两者通过 MII 传送数据而以太网交换机则负责将数据包在不同的设备之间转发。它们共同协作实现了以太网的数据传输功能。 CPU内部集成了MAC和PHY难度较高
CPU内部集成MAC,PHY采用独立芯片(主流方案)
CPU不集成MAC和PHYMAC和PHY采用独立芯片或者集成芯片(高端采用)。
PHY整合了大量模拟硬件而MAC是典型的全数字器件芯片面积及模拟/数字混合架构的原因是将MAC集成进微控制器而将PHY留在片外的原因。更灵活、密度更高的芯片技术已经可以实现MAC和PHY的单芯片整合 以常用的CPU内部集成MACPHY采用独立的芯片方案虚线内表示CPU和MAC集成在一起PHY芯片通过MII接口与CPU上的MAC互联 以太网交换机switch一般是选择合适的以太网交换机芯片根据开发板的设计和需求将交换机芯片的接口与SOC进行连接。这通常涉及到物理连接
例如通过GPIO接口和软件配置例如设置IP地址和子网掩码。不同的port口连接不同的设备switch负责将数据包在不同的设备之间转发。 原文链接以太网基础知识——PHYMACMIIswitch_arl表-CSDN博客 从硬件角度上看以太网卡一般都是由CPU、MAC和PHY三大部件构成而将MAC集成进CPUPHY留在片外是较常规的以太网架构。
CPU/MAC/PHY 硬件架构
以太网是由CPUMACPHY三部分组成的如下图示意
但是在实际的设计中CPU、MAC和PHY三部分并不一定是独立分开的存在以下三种方式
MAC集成在CPU中而PHY 采用独立芯片这种比较常见。 MAC 和 PHY不集成在CPU 中二者集成在同一芯片形成独立的网卡这种也比较常见。 由于PHY 整合了大量模拟硬件而 MAC 则是典型的全数字器件。考虑到芯片面积及模拟/数字混合架构的原因将MAC集成进CPU而将PHY留在片外这种结构是最常见的。 下图是网络接口内部结构图虚框表示CPUMAC集成在CPU中PHY芯片通过MII接口与CPU上的MAC连接。 https://blog.csdn.net/ID2442512720/article/details/131301158
