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以太网技术简介 刘小涛 目录 前言 以太网发展 物理层规范 MII（MAC和PHY的数据接口 ） MDIO（ MAC和PHY的管理接口） MAC子层的功能 5.1 MAC帧 5.2 CSMA/CD 5.3 流量控制 工作模式 718实现 以太网技术简介 718 EMAC 802.3主要讲了3件事情 MAC PHY (80%) MII MDIO 718主要讲了3件事情 MAC MII MDIO 实现 一、以太网的发展 IEEE802.3系列标准 IEEE 802.3?????以太网标准 IEEE 802.3u???快速以太网标准 IEEE 802.3ab?千兆以太网（非屏蔽双绞线）标准 IEEE 802.3z???千兆以太网（光纤、铜缆）标准 IEEE 802.3x????流量控制标准 二、物理层规范 物理层的主要功能是完成相邻结点之间原始比特流传输。物理层协议关心的典型问题是使用什么样的物理信号来表示数据0和1。1位持续的时间多长。数据传输是否可同时在两个方向上进行。最初的廉洁如何建立以及完成通信后连接如何终止。物理接口（插头和插座）有多少针以及各针的作用。物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过电特性，以及物理层接口连接的传输介质等问题。物理层的实际还涉及到通信工程领域内的一些问题。 物理层规范 10BASE2 10BASE5 10BASE-T 100BASE-TX 100BASE-FX 100BASE-T4 100BASE-T2 1000Base-SX 1000Base-LX 2 1000Base-CX 物理层规范 10BASE2使用50欧的同轴电缆，数据速率是10MB/S，使用曼彻斯特编码，其接头处采用工业标准的BNC连接器组成T型插座，它使用灵活，可靠性高。10BAS2电缆价格低廉，而且安装方便，但是使用范围只有200M，并且每个网段内只能使用30台机器。 10BASE5指定使用50欧的同轴电缆，数据速率是10MB/S，使用曼彻斯特编码。10BASE5支持的电缆最长为500M，用转发器可以将网络的长度扩展。 三、MII MII（MAC和PHY的数据接口） MII (Media Independent Interface)；介质无关接口；或称为媒体独立接口。 它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准 以太网接口有：MII RMII SMII GMII等，所有的这些接口都从MII 而来，MII是指不用考虑介质是铜轴、光纤、电缆等，因为这些介质处理的相关工作都有PHY 或者叫做MAC 的芯片完成。 MII工作原理 “媒体独立”表明在不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常工作。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数据接口总共需要16个信号，包括TX_ER，TXD，TX_EN，TX_CLK，COL，RXD，RX_EX，RX_CLK，CRS，RX_DV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。 MII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 718的GMII 718的MII 718的RMII DM9000的MII和MDIO 介质无关接口引脚 37 LINK_II外部介质无关接口器件连接状态 38、39、40、41 RXD [3:0]I外部介质无关接口接收数据　　4位 半字节输入（同步于接收时钟） 43 CRSI/O外部介质无关接口的载波检测 44 COLI/O外部介质无关接口的冲突检测，输出到外部设备 45 RX_DVI外部介质无关接口数据有效信号 46 RX_ERI外部介质无关接口接收错误 47 RX_CLKI外部介质无关接口接收时钟 49 TX_CLKI/O外部介质无关接口发送时钟 50～53 TXD[3:0]O外部介质无关接口发送数据低4位输出　　TXD[2:0]决定内部存储空间基址：TXD [2:0]) * 10H + 300H 54 MDIOI/O 外部介质无关接口串行数据通信 57 MDCO 外部介质无关串行数据通信口时钟， 以太网技术简介 四、MDIO MII（MAC和PHY的管理接口） 对吉比特以太网而言，串行通信总线称为管理数据输入输出 (MDIO)。该总线由IEEE通过以太网标准IEEE 802.3的若干条款加以定义。MDIO是一种简单的双线串行接口，将管理器件(如MAC控制器、微处理器)与具备管理功能的收发器(如多端口吉比特以太网收发器或 10GbE XAUI收发器)相连接，从而控制收发器并从收发器收