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  • 千兆PHY之SerDes接口调试

    千次阅读 2020-06-16 16:12:31
    近期在捣鼓88e1512 的sgmii接口。 需求是将88e1512的sgmii接口与一颗交换机的sgmii接口连上,实现sgmii转copper,当然也可以用SFP接到sgmii上实现。 要实现sgmii转copper,要做到以下几点。 第一,在sgmii接口处做AC...

    近期在捣鼓88e1512 的sgmii接口。

    需求是将88e1512的sgmii接口与一颗交换机的sgmii接口连上,实现sgmii转copper,当然也可以用SFP接到sgmii上实现。

    要实现sgmii转copper,要做到以下几点。

    第一,在sgmii接口处做AC耦合处理,这是很重要的,并且电容靠近发射端,事实上没有严格要求,有文档说靠近接收端,这个后面再议。

    第二,要仔细检查88e1512的电源以及时钟,有的需要1.8v,又的需要1.0v,还有需要3.3v,切记不可搞错。我就是因为1.0v误接为1.8v,导致始终无法实现。

    第三,要做好复位和其他配置处理,并且要把mdio接口预留出,方便后期调试,读写寄存器。注意的的是mdio要做上拉处理。

    第三,88e1512 模式是rgmii模式,要实现sgmii,必须通过mdio将模式修改为sgmii转copper模式,具体可以用TI 官方提供的 软硬件工具实现,很方便哦。

    由于交换机sgmii接口模式是默认的,也就不用处理,但是要记住,mac和phy之前模式一定要匹配,才能实现具体功能。

    在确保以上几点后,就可以实现sgmii转copper ~

    PS:TI 的软硬件工具连接

    http://www.ti.com.cn/tool/cn/USB-2-MDIO?keyMatch=USB-2-MDIO&tisearch=Search-CN-everything&usecase=GPN

    我这里有硬件板卡以及上述主要芯片,需要的找可以联系哦,提供技术支持。

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  • Serdes小记

    千次阅读 2012-08-02 10:00:35
    1.Switch(MAC) 芯片如果内置Serdes,则可以直接出Fiber物理接口(如千兆光口); 2.如果没有,则可以通过SGMII接口连接PHY芯片(PHY芯片也必须选择SGMII模式),如果PHY芯片支持Serdes,则也可以出Fiber物理接口...

    1.Switch(MAC) 芯片如果内置Serdes,则可以直接出Fiber物理接口(如千兆光口);

    2.如果没有,则可以通过SGMII接口连接PHY芯片(PHY芯片也必须选择SGMII模式),如果PHY芯片支持Serdes,则也可以出Fiber物理接口(如千兆光口),如果不支持则可以出copper物理接口(如千兆电口);

    3.Switch(MAC) 芯片也可以直接出copper物理接口(如百兆电口)。

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  • 交换机各种接口

    万次阅读 2014-04-01 16:12:45
    以太网接口:sgmii(千兆mii) xuai接口(万兆mii接口) sgmii是mac和phy之间的媒体接口(单工) serdes是通用可编程高速串行接口(双工) ...其实,大多数MAC芯片的SGMII接口都可以配置成SerDes接口(在物理上完全

    以太网接口:sgmii(千兆mii) xuai接口(万兆mii接口)

    sgmii是mac和phy之间的媒体接口(单工)

    serdes是通用可编程高速串行接口(双工)

    SGMII是串行的,不需要提供另外的时钟,MAC和PHY都需要CDR去恢复时钟。另外SGMII是有8B/10b码的,速率1.25Gbps

    其实,大多数MAC芯片的SGMII接口都可以配置成SerDes接口(在物理上完全兼容,只需配置寄存器即可),直接外接光模块,而不需要PHY层芯片,此时时钟速率仍旧是625MHz,不过此时跟SGMII接口不同,SGMII接口速率被提高到1.25Gbps是因为插入了控制信息,而SerDes端口速率被提高是因为进行了8B/10B变换,本来8B/10B变换是PHY芯片的工作,在SerDes接口中,因为外面不接PHY芯片,此时8B/10B变换在MAC芯片中完成了。8B/10B变换的主要作用是扰码,让信号中不出现过长的连“0”和连“1”情况,影响时钟信息的提取


    普通的千兆以太网交换机的架构是:

    switch(mac) -----sgmii-----phy电口


    万兆以太网MII接口的端口速率为10Gbps,主要有XGMII和XAUI两种,另外还有HIGIG,不过HIGIG是Broadcom公司的私有标准,这里暂不介绍。

    xaui接口 x代表10, aui(Ethernet attachment unit interface)其实它扩展的接口就是XGMII(与介质无关的万兆)


     XGMII接口(如下图所示):
     
            TXD[31:0]:数据发送通道,32位并行数据。
            RXD[31:0]:数据接收通道,32位并行数据。
            TXC[3:0]:发送通道控制信号,TXC=0时,表示TXD上传输的是数据;TXC=1时,表示TXD上传输的是控制字符。TXC[3:0]分别对应TXD[31:24], TXD[23:16], TXD[15:8], TXD[7:0]。
          RXC[3:0]:接收通道控制信号,RXC=0时,表示RXD上传输的是数据;RXC=1时,表示RXD上传输的是控制字符。RXC[3:0]分别对应RXD[31:24], RXD[23:16], RXD[15:8], RXD[7:0]。
           TX_CLK:TXD和TXC的参考时钟,时钟频率156.25MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿都采样数据。156.25MHz * 2 * 32 = 10Gbps 。
    RX_CLK:RXD和RXC的参考时钟,时钟频率156.25MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿都采样数据。
           XGMII接口共74根连线,单端信号,采用HSTL/SSTL_2逻辑,端口电压1.5V/2.5V,由于SSTL_2的端口电压高,功耗大,现在已很少使用。HSTL即High Speed Transceiver Logic,高速发送逻辑的意思。SSTL,即Stub Series Terminated Logic,短路终止逻辑,主要用于高速内存接口,SSTL目前存在两种标准,SSTL_3是3.3V标准;SSTL_2是2.5V标准。
    XAUI接口:    由于受电气特性的影响,XGMII接口的PCB走线最大传输距离仅有7cm,并且XGMII接口的连线数量太多,给实际应用带来不便,因此,在实际应用中,XGMII接口通常被XAUI接口代替,XAUI即10 Gigabit attachment unit interface,10G附属单元接口,XAUI在XGMII的基础上实现了XGMII接口的物理距离扩展,将PCB走线的传输距离增加到50cm,使背板走线成为可能。
      源端XGMII把收发32位宽度数据流分为4个独立的lane通道,每个lane通道对应一个字节,经XGXS(XGMII Extender Sublayer)完成8B/10B编码后,将4个lane分别对应XAUI的4个独立通道,XAUI端口速率为:2.5Gbps * 1.25 * 4=12.5Gbps。XAUI接口如下图所示:
       在发送端的XGXS模块中,将TXD[31:0]/ RXD[31:0],TXC[3:0]/ RXC[3:0], TX_CLK/ RX_CLK转换成串行数据从TX Lane[3:0]/ RX Lane[3:0]中发出去,在接收端的XGXS模块中,串行数据被转换成并行,并且进行时钟恢复和补偿,完成时钟去抖,经过5B/4B解码后,重新聚合成XGMII。
             XAUI接口采用差分线,收发各四对,CML逻辑,AC耦合方式,耦合电容在10nF~100nF之间。

    参考网址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_60fdb67c0100u63e.html

    sfp+、sfp、xfp、XENPAK/X2光模块
    SFP (Small Form-factor Pluggables)速率主要是千兆(或百兆)光模块
    xfp 10-Gigabit  small Form-factor Pluggable transceiver 速率主要是10g兆(或百兆)光模块
    sfp+ 10-Gigabit主要是万兆光模块


    xual-----------------------------------------------XENPAK/X2(光模块)---光口

    xual----xfi接口(电口)[switch]            ----xfp(光模块)------光口   备注将xuai接口转换成一路10G信号xfi接口

    sfi接口(scalable SERDES framer interface)---sfp+(光模块) ------光口


    xfi接口相对于sfi接口来说,区别在于:mac端sfi接口包含了cdr,而sfp+就没有cdr模块,这样sfp+光模块就不会那么烫了

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    以太网接口:sgmii(千兆mii) xuai接口(万兆mii接口)

    sgmii是mac和phy之间的媒体接口(单工)

    serdes是通用可编程高速串行接口(双工)

    SGMII是串行的,不需要提供另外的时钟,MAC和PHY都需要CDR去恢复时钟。另外SGMII是有8B/10b码的,速率1.25Gbps

    其实,大多数MAC芯片的SGMII接口都可以配置成SerDes接口(在物理上完全兼容,只需配置寄存器即可),直接外接光模块,而不需要PHY层芯片,此时时钟速率仍旧是625MHz,不过此时跟SGMII接口不同,SGMII接口速率被提高到1.25Gbps是因为插入了控制信息,而SerDes端口速率被提高是因为进行了8B/10B变换,本来8B/10B变换是PHY芯片的工作,在SerDes接口中,因为外面不接PHY芯片,此时8B/10B变换在MAC芯片中完成了。8B/10B变换的主要作用是扰码,让信号中不出现过长的连“0”和连“1”情况,影响时钟信息的提取

     

    普通的千兆以太网交换机的架构是:

    switch(mac) -----sgmii-----phy电口


    万兆以太网MII接口的端口速率为10Gbps,主要有XGMII和XAUI两种,另外还有HIGIG,不过HIGIG是Broadcom公司的私有标准,这里暂不介绍。

    xaui接口 x代表10, aui(Ethernet attachment unit interface)其实它扩展的接口就是XGMII(与介质无关的万兆)

     XGMII接口(如下图所示):
     
            TXD[31:0]:数据发送通道,32位并行数据。
            RXD[31:0]:数据接收通道,32位并行数据。
            TXC[3:0]:发送通道控制信号,TXC=0时,表示TXD上传输的是数据;TXC=1时,表示TXD上传输的是控制字符。TXC[3:0]分别对应TXD[31:24], TXD[23:16], TXD[15:8], TXD[7:0]。
          RXC[3:0]:接收通道控制信号,RXC=0时,表示RXD上传输的是数据;RXC=1时,表示RXD上传输的是控制字符。RXC[3:0]分别对应RXD[31:24], RXD[23:16], RXD[15:8], RXD[7:0]。
           TX_CLK:TXD和TXC的参考时钟,时钟频率156.25MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿都采样数据。156.25MHz * 2 * 32 = 10Gbps 。
    RX_CLK:RXD和RXC的参考时钟,时钟频率156.25MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿都采样数据。
           XGMII接口共74根连线,单端信号,采用HSTL/SSTL_2逻辑,端口电压1.5V/2.5V,由于SSTL_2的端口电压高,功耗大,现在已很少使用。HSTL即High Speed Transceiver Logic,高速发送逻辑的意思。SSTL,即Stub Series Terminated Logic,短路终止逻辑,主要用于高速内存接口,SSTL目前存在两种标准,SSTL_3是3.3V标准;SSTL_2是2.5V标准。
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      源端XGMII把收发32位宽度数据流分为4个独立的lane通道,每个lane通道对应一个字节,经XGXS(XGMII Extender Sublayer)完成8B/10B编码后,将4个lane分别对应XAUI的4个独立通道,XAUI端口速率为:2.5Gbps * 1.25 * 4=12.5Gbps。XAUI接口如下图所示:
       在发送端的XGXS模块中,将TXD[31:0]/ RXD[31:0],TXC[3:0]/ RXC[3:0], TX_CLK/ RX_CLK转换成串行数据从TX Lane[3:0]/ RX Lane[3:0]中发出去,在接收端的XGXS模块中,串行数据被转换成并行,并且进行时钟恢复和补偿,完成时钟去抖,经过5B/4B解码后,重新聚合成XGMII。
             XAUI接口采用差分线,收发各四对,CML逻辑,AC耦合方式,耦合电容在10nF~100nF之间。

    参考网址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_60fdb67c0100u63e.html

    sfp+、sfp、xfp、XENPAK/X2光模块
    SFP (Small Form-factor Pluggables)速率主要是千兆(或百兆)光模块
    xfp 10-Gigabit  small Form-factor Pluggable transceiver 速率主要是10g兆(或百兆)光模块
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千兆serdes接口