1 RJ45
 1.1 10/100Base-T
 1) TX+ Transmit Data+
 2) TX-  Transmit Data-
 3) RX+ Receive Data+
 6) RX-  Receive Data-

 1.2 1000Base-T
 1) BI_D1+ Bi-directional Data+（双向数据+）
 2) BI_D1- Bi-directional Data-（双向数据-）
 3) BI_D2+ Bi-directional Data+（双向数据+）
 4) BI_D3+ Bi-directional Data+（双向数据+）
 5) BI_D3- Bi-directional Data-（双向数据-）
 6) BI_D2- Bi-directional Data-（双向数据-）
 7) BI_D4+ Bi-directional Data+（双向数据+）
 8) BI_D4- Bi-directional Data-（双向数据-）

 - 1000Base-T在传输中使用了全部4对双绞线并工作在全双工模式下。这种设计采用 PAM-5（5级脉冲放大调制，属于PCS层；不同于使用千兆Serdes接口的8/10bit编码）编码在每个线对上传输250Mbps
 - 千兆以太网四对差分线使用了类似电话的消侧音技术，而百兆没有。就像电话座机，只有一对线，你打电话的时候，可以听到别人的声音，但是从听筒中听不到自己的声音
 - 100Base-T1使用PAM-3编码；10G以太网使用PAM-16编码
 - 1000Base-TX尽管也是采用了全部的4对双绞芯线，但是它是两对发送，两对接收；X表示要交叉连接
 - 1000Base-X规范，一对发送，一对接收，SerDes接口；X表示要交叉连接

 2 PHY接口
 2.1 PHY接口Pin描述
 MII：TXD[3:0]、TX_EN、TX_ER、TX_CLK和RXD[3:0]、RX_ER、RX_CLK、RX_DV、 COL、CRS；速率等于25 MHz x 4 bit（4bit为一个nibble）；MII接口车载以太网PHY TJA1100HN
 GMII：TXD[7:0]、TX_EN、TX_ER、GTX_CLK和RXD[7:0]、RX_ER、RX_CLK、RX_DV、 COL、CRS；速率等于125 MHz x 8bit，PAM3编码
 RGMII：TXD[3:0]、TX_CTL、GTX_CLK和RXD[3:0]、RX_CLK、RX_CTL；QCOM的5G模块一般使用这个接口
 SGMII和SerDes：包含7根线，分别是TDP/TDN、RDP/RDN、TCLKP/TCLKN和ALOS（Analog Loss of Signal），SGMII分为4-pin和6-pin模式；QCOM的4G模块一般使用这个接口

 2.2 SGMII和SerDes的区别
 1）SGMII模式下GMII的控制信号（TX_EN、TX_ER、RX_ER和RX_DV) 被K-code代替
 2）SGMII和SerDes的pin脚是一样的，唯一的区别是SGMII支持10/100/1000 Mbps Auto-Negotiation（AN），而SerDes不支持速率自协商，固定为1000 Mbps
 3）自协商的2个寄存器
 AN_ADV：Auto-Negotiation Advertisement
 AN_LPA：Auto-Negotiation Link Partner Ability，SGMII模式时芯片读取该寄存器，设置MAC的速度和双工配置
 Advertisement -> Partner Ability
 Partner Ability <- Advertisement
 4) SGMII PCS: https://opencores.org/projects/sgmii

 The main difference is in the auto-negotiation capabilities.
 In 1000Base-X, auto-negotiation is limited to flow-control, 1000Mbps and duplex.
 In SGMII, auto-negotiation also allows the PHY to indicate to the MAC the post-PHY link speed. Even though the MAC-to-PHY SGMII link is always 1000Mbps, it supports 10, 100 and 1000Mbps past the PHY and the MAC need to know this to space out the bits properly (e. g. if the external link is 100Mbps, each bit on the SGMII link is sent 10 times).
 5）Copper和Fiber的Auto-sensing功能

 2.3 SerDes千兆光口自协商
 1）千兆光口（SerDes模式）可以工作在强制和自协商两种模式。802.3规范中千兆光口只支持1000M速率，支持全双工（Full）和半双工（Half）两种双工模式。
 2）自协商和强制最根本的区别就是两者在建立物理链路时发送的码流不同，自协商模式发送的是C码，也就是配置（Configuration）码流，而强制模式发送的是I码，也就是Idle码流。

 2.4 RGMII
 RGMII接口的PHY一般支持两种传输模式，正常模式和延时模式，两种模式的区别在于时钟、控制信号和数据对齐方式不同，其传输模式由MDIO接口或者硬件上的特殊引脚配置。2片Tegra SoC分别通过RGMII接口连接到switch。
 rgmii: RX and TX delays are added by the MAC when required, SA8155 stmicro
 rgmii-id: RGMII with internal RX and TX delays provided by the PHY, the MAC should not add the RX or TX delays in this case
 rgmii-rxid: RGMII with internal RX delay provided by the PHY, the MAC should not add an RX delay in this case, MT2712 stmicro
 rgmii-txid: RGMII with internal TX delay provided by the PHY, the MAC should not add an TX delay in this case

 2.5 PHY的回环模式
 一般PHY都有三种回环模式：
 内部回环，Internal - PHY的offset 0 Control寄存器控制，很多时候PHY设置Loopback后端口可能就Link down了，所以需要设置端口Force Link up（KSZ8081RNA c22 PHY Vendor 1F.11）
 外部回环，External - Vendor，RJ45 Loopback Cable
 远程回环，Remote - Vendor

 回环模式参考Microchip USB转以太网控制器LAN7800。

 2.6 网线插拔通知函数
 netif_carrier_on()
 netif_carrier_off()

 2.7 PHYAD
 以太网驱动初始化时，会扫描MII总线，PHYAD从0到31，读取PHY_ID，读取到一个就创建一个struct phy_device，匹配原则是比较struct phy_device与struct phy_driver的phy_id，相等即匹配上。

 2.8 PHY接口转换桥芯片
 Microsemi MAX24287

 2.9 车载以太网PHY特征
 1）车载以太网PHY支持Master/Slave模式，对接两端必须一个是Master，一个是Slave，Master发起链路training；
 2）Broadcom的车载以太网PHY不能协商DP和DM交换功能；但是NXP车载以太网PHY可以协商并且交换DP和DM；
 3）BR Cable：BroadR-Reach，车载以太网线缆。

 3 PHY寄存器
 3.1 MDIO帧格式
 1）802.3-c22：最大寻址32个寄存器；PHY驱动会读取2个偏移分别是2和3的寄存器PHYID1和PHYID2（每个寄存器都是16 bit宽度）；其中的c表示Clause，条款的意思；
 2）802.3-c45：PHY中最多有32个子设备，每个子设备最多有64K个寄存器；
 3）/sys/bus/mdio_bus/drivers。对于c22 PHY，sysfs中的phy_id就是4个字节的PHY ID，而c45 PHY，如果ID读取成功，那么sysfs phy_id等于0，否则等于-1。

 3.2 c22 PHY寄存器
 寄存器都是16 bit宽度。
 Figure 3-1 PHY寄存器
 
 
offset 9 byte：MASTER-SLAVE Control Register
 MASTER-SLAVE Manual Config ENABLE：Master/Slave强制配置使能位，为了提高链路建立的速度，需要预先配置Master/Slave模式。

 4 URLs
 BroadR_Reach_Automotive_Spec_V3.2_w_o.pdf
 http://grouper.ieee.org/groups/802/3/1TPCESG/public/BroadR_Reach_Automotive_Spec_V3.2_w_o.pdf

 5 Abbreviations
 AQ：Marvell Aquantia Corporation
 FAKRA：发音法卡，德语汽车专家组的缩写
 MDI：Medium Dependent Interface，媒介有关接口，通常是指将以太网主机或控制器连接至电缆的物理连接器，譬如FAKRA；需要使用矢量网络分析仪VNA测量MDI回波损耗，即100 Ω差分阻抗是否匹配
 Mii nibble stream：MII数据接口是半字节传输；Each 4-bit data nibble representing half of a data byte
 NXP's DPAA FMan MAC: Data Path Acceleration Architecture Frame Manager MAC
10Base-T1S：S表示Short Reach
 VNA：Vector Network Analyzer，矢量网络分析仪

两个芯片间以太网PHY连接时没必要用网络变压器转换，可直接连接；
 
连接时需做特殊处理
 
1、以104电容做连接
 
2、两边都需接上拉电阻，阻值49.9R，上拉电压分别为各自以太网中的电平

以太网PHY直连
 
硬件设计，满足功能性能，越简单越好。
 因此，在单板或机箱内能直连就直连，不要通过变压器。
 直连方式与phy直接相关，phy分为电压和电流形的，对于收发方，共有四种组合方式。只介绍电压和电流型phy的连接方式，大家根据phy情况自由组合
 
a) 电压型phy
 
最简单，只需要电容直接耦合。
 
 
b) 电流型phy
 
除了电容耦合，还需要偏置电压。
 
 
如何判别phy是电流还是电压型？
 
1）电流型
 
变压器中间抽头需要提供VCC
 
 
2）电压型
 
变压器中间抽头通过电容到地
 

品牌
物料名称
速率
MAC Interface
Media types:
封装大小
制造等级
Broadcom
 
 
 
100BASE-TX
 
 
BCM89810
10/100Mbps
 
100BASE-T1
 
 
BCM89610
10/100/1000Mbps
MII/RGMII
10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T
 
AEC-Q100 Grade 1
BCM89881
 
 
1000BASE-T1
 
 
BCM89838
 
 
1000BASE-T1
 
 
 
 
 
 
 
 
Marvell
88Q1010
10/100/1000Mbps
MII/RMII/RGMII
100BASE-T1
QFN，40-pin,6*6mm
AEC-Q100 Grade 2
88E1512
10/100/1000Mbps
RGMII/SGMII
10Base-T/100Base-TX/1000Base-T/ SFP/100Base-FX/1000Base-X
QFN，56-pin
Industry
88Q211X
10/100/1000Mbps
RGMII/SGMII
100BASE-T1/1000BASE-T1
QFN，40-pin
 
 
 
 
 
 
 
NXP
TJA1101
100Mbps
RMII
100BASE-T1
HVQFN，32-pin,6*6mm
ISO26262 ASIL-A
 
 
 
 
 
 
Microchip
KSZ8061
10/100Mbps
MII
10BASE-T/100BASE-TX
QFP，32-pin，5*5mm
 
KSZ8081
10/100Mbps
MII
10BASE-T/100BASE-TX
LQFP，48-pin，7*7mm
 
KSZ9031
10/100/1000Mbps
GMII/MII 
10Base-T/100Base-TX/1000Base-T
QFP，64-pin，8*8mm
 
 
 
 
 
 
 
TI
DP83848QSQ
10/100Mbps
MII/RMII
10BASE-T/100BASE-TX
WQFN，40-pin，6*6mm
AEC-Q100 Grade 2
 
 
 
 
 
 
Realteck
RTL8201
10/100Mbps
MII/7-wire SNI 
10BASE-T/100BASE-TX/100BASE-FX
LQFP，48-pin 
 
 
 
 
 
 
 
Atheros
AR8031
10/100/1000Mbps
RGMII/SGMII
10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T
QFN，48-pin，6*6mm
Industry
AR8035
10/100/1000Mbps