2018年11月11日 星期日 近段時(shí)間打算在FPGA——quartus上實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)

一、對(duì)網(wǎng)卡的重新認(rèn)識(shí)：
網(wǎng)卡工作在ISO/OSI的最后兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。
1、物理層：定義了數(shù)據(jù)傳送與接收所需要的電光信號(hào)、線路狀態(tài)、數(shù)據(jù)編碼和電路等等，并向數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)接口。物理層的芯片稱之為PHY芯片
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2、數(shù)據(jù)鏈路層：提供尋址，數(shù)據(jù)幀的構(gòu)建，數(shù)據(jù)差錯(cuò)檢查，傳送控制，向網(wǎng)絡(luò)層提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口等功能。以太網(wǎng)卡中數(shù)據(jù)鏈路層的芯片稱之為MAC控制器。
很多網(wǎng)卡的這兩個(gè)部分是做到一起的，他們之間的關(guān)系是PCI總線接MAC總線，MAC控制器接PHY，PHY又接網(wǎng)線（當(dāng)然并非完全直接接上，中間又一些電容等）

3、PHY和MAC之間又是如何傳送數(shù)據(jù)和相互溝通的呢？

IEEE定義了標(biāo)準(zhǔn)的MII/GigaMII(Media Independed Interface)。MII傳遞了網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的控制，而MAC對(duì)PHY的工作狀態(tài)的確定和對(duì)PHY的控制則是使用SMI（serial Management Interface）界面通過讀寫PHY的寄存器來完成的。MAC通過SMI總線不斷的讀取PHY的狀態(tài)寄存器以得知目前PHY的狀態(tài)

上述3.大致了解留個(gè)印象即可，暫時(shí)還不具體明白

也就是說，我們不用管PHY層，因?yàn)镻HY層次，使用RTL8211EG這款芯片來實(shí)現(xiàn)的，我們只用管數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層的MAC控制芯片，便是我們的FPGA芯片。
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RTL8211EG 支持MDI/MDX自適應(yīng)，各種速度自適應(yīng)，maser/slave自適應(yīng)

RTL8211EG上電會(huì)檢測(cè)一些特定的IO的電平狀態(tài)，從而確定自己的工作模式
補(bǔ)充：此CRC為自定義添加，只針對(duì)UDP幀頭到數(shù)據(jù)末尾，不對(duì)其他數(shù)據(jù)位進(jìn)行校驗(yàn)，也就是說，只有數(shù)據(jù)到了UDP幀頭才開始計(jì)算CRC，到數(shù)據(jù)末尾結(jié)束，并將結(jié)果（32bit=4Byte）附在末尾。

二、PHY芯片之RTL8211EG芯片介紹
RTL8211EG是由Realtek公司推出的千兆網(wǎng)PHY芯片，RTL8211EG芯片作為千兆網(wǎng)PHY芯片，它與MAC層的接口可通過RGMII（Reduced Gigabit Media Independent interface:簡(jiǎn)化的千兆介質(zhì)無關(guān)接口）和GMLL（Gigabit Media Independent interface千兆介質(zhì)無關(guān)接口）進(jìn)行通信，

時(shí)鐘部分就不多說了，圖上很清新，可以通過過MDC/MDIO管理接口來配置或讀取PHY芯片內(nèi)部的寄存器。由于RTL8211EG芯片只提供PHY層功能，不包括MAC、UDP、TCP等功能，所以我們需要私用FPGA來實(shí)現(xiàn)這些功能來完成數(shù)據(jù)通信。
下圖來自datasheet

上圖是該芯片的管腳
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的UDP千兆以太网FPGA_verilog实现（一、知识搜集）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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