千兆網(wǎng)之RGMII & SGMII解析
一般來說，底板的千兆網(wǎng)大多選用RGMII和SGMII兩種接口，也有可以拓展出更多網(wǎng)口的QSGMII接口。
這篇文章主要是對(duì)前兩種常用的千兆網(wǎng)接口的介紹，以直觀的方式對(duì)比這兩種接口在引腳方面的不同，比較適合幫助初學(xué)者建立一個(gè)初步的印象，能夠快速的了解RGMII和SGMII在接線方面區(qū)別。
下面先簡(jiǎn)單介紹一下RGMII這種接口：
RGMII均采用4位數(shù)據(jù)接口，工作時(shí)鐘125MHz，并且在上升沿和下降沿同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，因此傳輸速率可達(dá)1000Mbps。
首先是硬件底板連接圖。先是PHY芯片的AR8031的硬件接線圖：
其次是網(wǎng)口座子和PHY芯片的模式選擇引腳以及PHY地址的接線圖：
查閱AR8031的數(shù)據(jù)手冊(cè)，先看硬件定義如下：
可見此接口引腳數(shù)量為12個(gè)。
其中發(fā)送端有：
n GTX_CLK：發(fā)送端參考時(shí)鐘
n TXD[0:3]：發(fā)送數(shù)據(jù)引腳
n TX_EN：發(fā)送控制引腳
TX_EN信號(hào)線上傳送TX_EN和TX_ER兩種信息，在GTX_CLK的上升沿發(fā)送TX_EN，下降沿發(fā)送TX_ER。
注：在千兆速率下，向PHY提供GTX_CLK信號(hào)，TXD、TXEN、TXER信號(hào)與此時(shí)鐘信號(hào)同步。否則，在10/100M速率下，PHY提供 TXCLK時(shí)鐘信號(hào)，其它信號(hào)與此信號(hào)同步。其工作頻率為25MHz（100M網(wǎng)絡(luò)）或2.5MHz（10M網(wǎng)絡(luò)）。
其中接收端有：
n RX_CLK：接收端參考時(shí)鐘
n RXD[0:3]：接收數(shù)據(jù)引腳
n RX_DV：接收控制引腳
其余有一個(gè)管理配置接口，即MDIO接口，有2根線：
n MDC：時(shí)鐘線
n MDIO：數(shù)據(jù)線（雙向）
RGMII算是嵌入式開發(fā)板中非常常見的千兆以太網(wǎng)接口的接法了，但是隨著近幾年Serdes接口的大范圍應(yīng)用，SGMII這種使用兩對(duì)差分線傳輸數(shù)據(jù)的千兆以太網(wǎng)接口出現(xiàn)的越來越普遍。相比較RGMII接口，SGMII接口使用的引腳數(shù)更少，相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率也更高。
下面簡(jiǎn)單的介紹一下這種接口：
SGMII即Serial GMII，串行GMII，收發(fā)各一對(duì)差分信號(hào)線，時(shí)鐘頻率625MHz，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿均采樣。
首先是硬件底板連接圖。
其次是網(wǎng)口座子和PHY芯片的模式選擇引腳以及PHY地址的接線圖：
查閱AR8031的數(shù)據(jù)手冊(cè)，先看硬件定義如下：
可見此接口引腳數(shù)量為4個(gè)，收發(fā)各一對(duì)差分信號(hào)線。
參考時(shí)鐘RX_CLK由PHY提供，是可選的，主要用于MAC側(cè)沒有時(shí)鐘的情況，一般情況下，RX_CLK不使用，收發(fā)都可以從數(shù)據(jù)中恢復(fù)出時(shí)鐘。
其實(shí)，大多數(shù)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），直接外接光模塊，而不需要PHY層芯片，此時(shí)時(shí)鐘速率仍舊是625MHz，不過此時(shí)跟SGMII接口不同，SGMII接口速率被提高到1.25Gbps是因?yàn)椴迦肓丝刂菩畔?，而SerDes端口速率被提高是因?yàn)檫M(jìn)行了8B/10B變換，本來8B/10B變換是PHY芯片的工作，在SerDes接口中，因?yàn)橥饷娌唤覲HY芯片，此時(shí)8B/10B變換在MAC芯片中完成了。8B/10B變換的主要作用是擾碼，讓信號(hào)中不出現(xiàn)過長(zhǎng)的連“0”和連“1”情況，影響時(shí)鐘信息的提取。
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以上，是攻城獅給大家分享的關(guān)于千兆網(wǎng)之RGMII&SGMII解析的內(nèi)容，希望大家看到有所收獲，指出問題共同進(jìn)步，在飛凌的技術(shù)支持和分享中獲得更多的知識(shí)。
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