以太网接口电路作为通信领域的关键组成部分,其构造主要包括MAC(媒体访问控制)控制器和PHY(物理层接口)两大模块,并配以网络变压器和RJ45接头。针对这些组件,我们可根据不同的组合形式将其分为三种类型:
值得注意的是,由于PHY整合了大量的模拟硬件,而MAC则为全数字部件,因此出于芯片面积以及模拟/数字混合架构的考虑,通常会将MAC集成到微控制器中,而将PHY留在外部。
CPU集成MAC,PHY采用独立芯片
这是一种常见的配置方案。
CPU不集成MAC与PHY,MAC与PHY采用集成芯片
这种配置同样非常普遍。
MII(介质无关接口)是由IEEE-802.3定义的行业标准,用于连接MAC与PHY。MII数据接口包括16个信号和两个管理接口信号。它以4位半字节的方式进行双向传输,时钟速度为25MHz,最高可支持100Mb/s的工作速率。而在时钟频率为2.5MHz的情况下,则对应于10Mb/s的速率。尽管MII接口具有很大的灵活性,但其过多的信号线也限制了多接口网口的发展,因此后来出现了RMII、SMII、GMII、RGMII、HSGMII、QSGMII、XGMII等多种衍生版本。
以太网变压器的主要功能包括:
增强差分信号耦合,提高抗干扰能力并减少由EMI引起的误码
增加phy芯片接收端和发送端的兼容性,隔离网线端不同设备的不同电平以及直流信号
了解这些基本概念和细节,有助于我们更深入地理解和应用以太网接口电路。