MAC 使用指南
29 Nov 2024
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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。
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 |
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
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RJ45 连接器
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网络变压器
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晶振
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PHY 收发器
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MAC 控制器
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AP 处理器
D21x 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。
一个典型的以太网工作模块由如下组件组件组成
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AP Core
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DMA
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MAC
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PHY
AIC 的 SoC 根据型号不同,以太网模块有如下两种拓扑结构
全集成
SoC 内部集成 MAC 和 PHY
单 MAC
SoC 内部仅集成 MAC,需要外挂 PHY
模块架构
MAC 架构
PHY 架构
模块特性
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支持全双工/半双工
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支持 100/10 Mbps,部分 SoC 支持 1000 Mbps
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支持 RMII 接口,部分 SoC 支持 RGMII 接口
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支持内部 DMA
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TXFIFO/RXFIFO 的大小均为 2048 Byte,均支持阈值模式和存储-转发模式
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支持 VLAN 哈希过滤
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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)
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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
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支持接收校验和错误检测
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支持发送校验和计算