以太网媒体接口MII RMII SMII GMII

子彦

以太网媒体接口有：MII RMII SMII GMII所有的这些接口都从MII 而来，MII 是(Medium Independent Interface）的意思，是指不用考虑媒体是铜轴、光纤、电缆等，因为这些媒体处理的相关工作都有PHY 或者叫做MAC 的芯片完成。MII 支 持10 兆和100 兆的操作，一个接口由14 根线组成，它的支持还是比较灵活的，但是有一个缺点是因为它一个端口用的信号线太多，如果一个8 端口的交换机要 用到112 根线，16 端口就要用到224 根线，到32 端口的话就要用到448 根线，一般按照这个接口做交换机，是不太现实的，所以现代的交换机的制作都会 用到其它的一些从MII 简化出来的标准，比如RMII、SMII、GMII 等。RMII 是简化的MII 接口，在数据的收发上它比MII 接口少了一倍的信号线，所以它一般要求是50 兆的总线时钟。RMII 一般用在多端口的交换机，它不是每个端口安排收、发两个时钟，而是所有的数据端口公用一个时钟用于所有端口的收发，这里就节省了不少的端口数目。RMII 的一个端口要求7 个数据线，比MII 少了一倍，所以交换机能够接入多一倍数据的端口。和MII 一样，RMII 支持10 兆和100 兆的总线接口速度。SMII 是由思科提出的一种媒体接口，它有比RMII 更 少的信号线数目，S 表示串行的意思。因为它只用一根信号线传送发送数据，一根信号线传输接受数据，所以在时钟上为了满足100 的需求，它的时钟频率很高， 达到了125 兆，为什么用125 兆，是因为数据线里面会传送一些控制信息。SMII 一个端口仅用4 根信号线完成100 信号的传输，比起RMII 差不多又少了一倍的信号线。SMII 在工业界的支持力度是很高的。同理，所有端口的数据收发都公用同一个外部的125M 时钟。GMII 是千兆网的MII 接口，这个也有相应的RGMII 接口，表示简化了的GMII 接口。MII (Media Independent Interface 介质无关接口)MII 即媒体独立接口，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(图1)。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 数据接口总共需要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。MII Management interface 只有两条信号线。The configuration and status data is written/read to/from the PHY via the MDIOsignal.MII 标准接口 用于连快Fast Ethernet MAC-block 与PHY。“介质无关”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。在其他速率下工作的与 MII 等效的接口有：AUI（10M 以太网）、GMII（Gigabit 以太网）和XAUI（10-Gigabit 以太网）。MII 总线在IEEE802.3 中规定的MII 总线是一种用于将不同类型的PHY 与相同网络控制器（MAC）相连接的通用总线。网络控制器可以用同样的硬件接口与任 何PHYGMII (Gigabit MII)GMII 采用8 位接口数据，工作时钟125MHz，因此传输速率可达1000Mbps。同时兼容MII 所规定的10/100 Mbps 工作方式。GMII 接口数据结构符合IEEE 以太网标准。该接口定义见IEEE 802.3-2000。发送器：◇ GTXCLK——吉比特TX..信号的时钟信号（125MHz）◇ TXCLK——10/100M 信号时钟◇ TXD[7..0]——被发送数据◇ TXEN——发送器使能信号◇ TXER——发送器错误（用于破坏一个数据包）注：在千兆速率下，向PHY 提供GTXCLK 信号，TXD、TXEN、TXER 信号与此时钟信号同步。否则，在10/100M 速率下，PHY 提供 TXCLK 时钟信号，其它信号与此信号同步。其工作频率为25MHz（100M 网络）或2.5MHz（10M 网络）。接收器：◇ RXCLK——接收时钟信号（从收到的数据中提取，因此与GTXCLK 无关联）◇ RXD[7..0]——接收数据◇ RXDV——接收数据有效指示◇ RXER——接收数据出错指示◇ COL——冲突检测（仅用于半双工状态）管理配置◇ MDC——配置接口时钟◇ MDIO——配置接口I/O管理配置接口控制PHY 的特性。该接口有32 个寄存器地址，每个地址16 位。其中前16 个已经在“IEEE 802.3,2000-22.2.4 Management Functions”中规定了用途，其余的则由各器件自己指定。RMII: Reduced Media Independant Interface简化媒体独立接口是标准的以太网接口之一，比MII 有更少的I/O 传输。关于RMII 口和MII 口的问题RMII 口是用两根线来传输数据的，MII 口是用4 根线来传输数据的，GMII 是用8 根线来传输数据的。MII/RMII 只是一种接口，对于10M 线速,MII 的速率是2.5M，RMII 则是5M；对于100M 线速，MII 的速率是25M，RMII则是50M。MII/RMII 用于传输以太网包，在MII/RMII 接口是4/2bit 的，在以太网的PHY 里需要做串并转换、编解码等才能在双绞线和光纤上进行传 输，其帧格式遵循IEEE 802.3(10M)/IEEE 802.3u(100M)/IEEE 802.1q(VLAN)。以太网帧的格式为：前导符+开始位+目的mac 地址+源mac 地址+类型/长度+数据+padding(optional)+32bitCRC如果有vlan，则要在类型/长度后面加上2 个字节的vlan tag，其中12bit 来表示vlanid，另外4bit 表示数据的优先级！