phy芯片怎么实现半双工

Posted 2023-04-27

参考技术A 交换芯片什么时候需要接PHY，什么时候可以不用？
端口模式：1.SGMII模式和SERDES模式。2.当端口作电口用时，配为SGMII模式，需要连接PHY芯片；当端口作光口用时，配为SERDES模式。3.PHY芯片的作用主要是在电口之间进行不同接口的转换（SGMII/GMII/RGMII等），因此如果需要外接其他设备，那么一般是要接PHY芯片的，如果是级联口，可以不用PHY。因为光口只有SERDES接口模式这一种，不需要进行接口转换，所以不需要接PHY芯片。

SMI接口与SMI接口之间进行连接的总线称为SMI总线。
SMI总线传输数据速率比MII总线慢很多。
98DX107提供两个接口与CPU连接：SMI接口和MII接口。SMI接口主要用于98DX107芯片内所有寄存器的访问，MII直接与CPU连接，主要用于收发包的传送。

高速总线：PCI
低速总线：SMI、I2C、SPI。

以太网PHY芯片LAN8720A芯片研究

一、LAN8720A概述

1. 简介

LAN8720A/LAN8720Ai是一个低功耗的可变I/O电压的10/100M PHY收发器，符合IEEE 802.3-2005标准，支持通过RMII接口与以太网MAC通信。

LAN8720A/LAN8720Ai实现自动协商，自动确定最佳可能的速度和双工操作模式。HP Auto-MDIX支持允许使用直接连接或交叉局域网电缆。

LAN8720A/LAN8720Ai既支持IEEE 802.3-2005标准，又支持厂商特有的注册功能。但是，操作不需要访问寄存器。初始配置可以通过“配置带”中描述的配置引脚选择。 可以寄存器选择的配置选项可用于进一步定义收发器的功能。

2. LAN8720A典型应用

3. LAN8720A内部框图

4. LAN8720A引脚说明

PHY芯片使用的是LAN8720A，引脚图如下：

引脚的分类和作用如下：

引脚	分类	作用
TXD0、TXD1	RMII引脚	MAC发送数据到收发器
TXEN	RMII引脚	标示当前TXD是否发送数据
RXD0、RX1D	RMII引脚	接收引脚
RXER	RMII引脚	接收错误引脚
CRS_DV	RMII引脚	标示接受媒介不是空闲的
MDIO	SMI总线引脚	数据引脚
MDC	SMI总线引脚	时钟引脚
TXP	以太网引脚	正极channel 1
TXN	以太网引脚	负极channel 1
RXP	以太网引脚	正极channel 2
RXN	以太网引脚	负极channel 2
nRST	杂项引脚	系统复位引脚、低电平有效
nINT	杂项引脚	中断引脚，低电平有效

其中RMII引脚只有7条数据线，相比MII有16条数据线，非常方便：

二、LAN8720A功能描述

1. Serial Management Interface（SMI）

SMI接口用来控制设备并且获取它的状态。

该接口支持802.3标准的第22条要求的寄存器0到6，以及规范允许的“特定于供应商”的寄存器16到31，不支持的寄存器(例如7到15)将被读取为十六进制的“FFFF”。

SMI接口提供了2条信号线：MDIO和MDC。

• MDC信号：由站点管理控制器(SMC)提供的非周期时钟，最小边沿间隔是160ns，没有最大间隔
• MDIO信号：是一种双向数据SMI输入/输出信号，接收控制器SMC的串行数据(命令)，并向SMC发送串行数据(状态)

读数据的时序：

写数据的时序：

2. PHY地址

PHY地址取决于PHYADDR引脚，该值在上电的时候读取，并所存到寄存器18里面，所以也可以通过软件配置。

3. 寄存器描述

其中寄存器0和寄存器1是标准规定的通用寄存器。

寄存器2用来标识PHY ID：

寄存器3用来标识PHY ID：

三、使用uboot测试

uboot中提供了mii命令访问mdio总线：

（1）查看当前可用设备

mii device

（2）列出当前MII PHY信息

mii info

（3）读取PHY芯片寄存器