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    2022-04-24 15:12:05

    以太网接口

    以太网接口MAC(以太网媒体接入控制器)和 PHY(物理接口收发器)组成。以太网 MAC 由 IEEE 802.3 以太网标准定义,实现了数据链路层。常用的 MAC 支持 10Mbit/s100Mbit/s 两种速率。吉比特以太网(也称为千兆位以太网)是快速以太网的下一代技术,将网速提高到了 1000 Mbit/s。千兆位以太网以 IEEE 802.3z802.3ab 发布,作为 IEEE 802.3 标准的补充。

    MAC 和 PHY 之间采用 MII(媒体独立接口)连接,它是 IEEE-802.3 定义的以太网行业
    标准,包括 1 个数据接口与 MAC 和 PHY 之间的 1 个管理接口。数据接口包括分别用于发送
    和接收的两条独立信道,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。MII 管理接口包含两个信号,一个是时钟信号,另一个是数据信号。通过管理接口,上层能监视控制 PHY。

    一个以太网接口的硬件电路原理如下图所 示, 从 CPU 到最终接口依次为 CPUMACPHY以太网隔离变压器RJ45 插座以太网隔离变压器是以太网收发芯片与连接器之间的磁性组件,在其两者之间起着信号传输阻抗匹配波形修复信号杂波抑制高电压隔离作用。

    在这里插入图片描述
    许多处理器内部集成了 MAC 或同时集成了 MAC 和 PHY,另有许多以太网控制芯片也
    集成了 MAC 和 PHY。

    上文摘抄自《Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux 4.0内核》

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  • 以太网接口介绍

    千次阅读 2022-07-28 16:40:51
    介绍一下以太网的各种接口

    以太网知识扫盲,主要是介绍接口。


    一、以太网简介

            以太网是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网是应用最普遍的局域网技术,取代了其他局域网技术如令牌环、FDDI和ARCNET。

    经典以太网:

    用一个长电缆蜿蜒围绕着建筑物,这根电缆连接着所有的计算机。

    交换式以太网

    用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机

    二、网卡

    网卡(Network Interface Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备

    一个网卡主要包括OSI的最下面的两层,物理层和数据链路层

    1、物理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

    2、数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。数据链路层的芯片称之为MAC控制器

          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/数字混合架构是为什么先将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

    三、以太网络接口

    SC光纤接口

            SC光纤接口主要用于局域网交换环境,在一些高性能以太网交换机和路由器上提供了这种接口,它与RJ-45接口看上去很相似,不过SC接口显得更扁些,其明显区别还是里面的触片,如果是8条细的铜触片,则是RJ-45接口,如果是一根铜柱则是SC光纤接口

    RJ-45接口

            这种接口就是我们最常见的网络设备接口,俗称“水晶头”,专业术语为RJ-45连接器,属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入,设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防止脱落。这种接口在10Base-T以太网、100Base-TX以太网、1000Base-TX以太网中都可以使用,传输介质都是双绞线,不过根据带宽的不同对介质也有不同的要求,特别是1000Base-TX千兆以太网连接时,至少要使用超五类线,要保证稳定高速的话还要使用6类线

    FDDI接口

            光纤分布式数据接口(FDDI)是由美国国家标准化组织(ANSI)制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI接口在网络骨干交换机上比较常见,随着千兆的普及,一些高端的千兆交换机上也开始使用这种接口

    AUI接口

            AUI接口专门用于连接粗同轴电缆,早期的网卡上有这样的接口与集线器、交换机相连组成网络,一般用不到了。AUI接口是一种“D”型15针接口,之前在令牌环网或总线型网络中使用,可以借助外接的收发转发器(AUI-to-RJ-45),实现与10Base-T以太网络的连接

    BNC接口

            BNC是专门用于与细同轴电缆连接的接口,细同轴电缆也就是我们常说的“细缆”,它最常见的应用是分离式显示信号接口,即采用红、绿、蓝和水平、垂直扫描频率分开输入显示器的接口,信号相互之间的干扰更小。BNC基本上已经不再使用于交换机,只有一些早期的RJ-45以太网交换机和集线器中还提供少数BNC接口

    Console接口

            可进行网络管理的以太网交换机上一般都有一个“Console”端口,它是专门用于对交换机进行配置和管理的。通过Console端口连接并配置交换机,是配置和管理交换机必须经过的步骤

    四、MII、RMII、GMII、RGMII接口

            MII:百兆以太网接口,单边沿采样。

            RMII:百兆以太网接口,MII的线路简化版,双边沿采样。

            GMII:千兆以太网接口,单边沿采样。

            RGMII:千兆以太网接口,GMII的线路简化版,双边沿采样。

    MII

            (Media Independent interface)即介质无关接口,它是IEEE-802.3定义的行业标准,是MAC与PHY之间的接口。MII数据接口包含16个信号和2个管理接口信号 

    RMII

            RMII(Reduced Media Independant Interface),精简MII接口,节省了一半的数据线。RMII收发使用2位数据进行传输,收发时钟均采用50MHz时钟源

    GMII

    GMII(Gigabit Media Independant Interface),千兆MII接口。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。信号定义如下:

    RGMII

    RGMII(Reduced Gigabit Media Independant Interface),精简GMII接口。相对于GMII相比,RGMII具有如下特征:

            发送/接收数据线由8条改为4条

            TX_ER和TX_EN复用,通过TX_CTL传送

            RX_ER与RX_DV复用,通过RX_CTL传送

            1 Gbit/s速率下,时钟频率为125MHz

            100 Mbit/s速率下,时钟频率为25MHz

            10 Mbit/s速率下,时钟频率为2.5MHz


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