詳細(xì)介紹GMII接口的信號定義

GMII接口提供了8位數(shù)據(jù)通道，125MHz的時鐘速率，從而1000Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。下圖定義了RS層的輸入輸出信號以及STA的信號：

Reconciliation Sublayer (RS) and STA connectionsto GMII

下面將詳細(xì)介紹GMII接口的信號定義，時序特性等。由于GMII接口有MAC和PHY模式，因此，將會根據(jù)這兩種不同的模式進(jìn)行分析。

GMII接口信號定義

GMII接口可分為MAC模式和PHY模式，一般說來MAC和PHY對接，但是MAC和MAC也是可以對接的。

在GMII接口中，它是用8根數(shù)據(jù)線來傳送數(shù)據(jù)的，這樣在傳送1000M數(shù)據(jù)時，時鐘就會125MHz。

GMII接口主要包括四個部分。一是從MAC層到物理層的發(fā)送數(shù)據(jù)接口，二是從物理層到MAC層的接收數(shù)據(jù)接口，三是從物理層到MAC層的狀態(tài)指示信號，四是MAC層和物理層之間傳送控制和狀態(tài)信息的MDIO接口。

GMII接口的MAC模式定義：

注意在表中，信號GTX_CLK對于MAC來說，此時是Output信號，這一點(diǎn)和MII接口中的TX_CLK的Input特性不一致。

GMII接口PHY模式定義：

注意在表中，信號GTX_CLK對于PHY來說，此時是Input信號，這一點(diǎn)和MII接口中的TX_CLK的Output特性不一致。

GMII接口時序特性

在GMII接口中，TX通道參考時鐘是GTX_CLK，RX通道參考時鐘是RX_CLK，802.3-2005定義了它們之間的關(guān)系。

GMII signal timing at receiver input

由上圖可知，Spec只定義了TX通道和RX通道中接收端Setup時間和Hold時間。很明顯，即該Spec只對TX通道上PHY這一側(cè)的接收特性作了定義，而對TX通道MAC那一側(cè)的發(fā)送特性并沒有定義。ICVendor可在TX通道那一側(cè)的MAC的發(fā)送特性作適當(dāng)調(diào)整，只要最終的時序滿足TX通道上PHY這一側(cè)的接收特性就可以。

同樣的道理，該Spec只對RX通道上MAC這一側(cè)的接收特性作了定義，而對RX通道PHY那一側(cè)的發(fā)送特性并沒有定義。IC Vendor可在RX通道那一側(cè)的PHY的發(fā)送特性作適當(dāng)調(diào)整，只要最終的時序滿足RX通道上MAC這一側(cè)的接收特性就可以。

Setup和Hold Time的值

從圖中可以看出，這里有兩組setup和hold時間。其中第一組Spec則是根據(jù)下圖給定的測試電路定義的，即該Spec未考慮PCB上傳輸線的不匹配等影響。而第二組Spec則是定義了receiver at its inputpins的時間要求，它考慮了PCB上傳輸線的長度不匹配等影響。一般IC Vendor需要按照第二組Spec來設(shè)計它們的IC。

GMII接口Setup和Hold Time測試電路

GMII信號功能特性：

<1>： GTX_CLK (transmit clock)，GTX_CLK (Transmit Clock)是一個連續(xù)的時鐘信號（即系統(tǒng)啟動，該信號就一直存在），它是TX_EN, TXD, and TX_ER(信號方向?yàn)閺腞S到PHY)的參考時鐘，PHY端在信號的上升沿采樣，GTX_CLK由MAC驅(qū)動。GTX_CLK的時鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸速率的12.5，即125MHz。

<2>：對于同樣的RX_CLK，它與TX_CLK具有相同的要求，所不同的是它是RX_DV, RXD, and RX_ER(信號方向是從PHY到RS)的參考時鐘，MAC端在時鐘的上升沿采樣。RX_CLK是由PHY驅(qū)動，PHY可能從接收到的數(shù)據(jù)中提取時鐘RX_CLK，也有可能從一個名義上的參考時鐘(e.g., the TX_CLK reference)來驅(qū)動RX_CLK

<3>：GMII接口的發(fā)送時序，接收時序如下圖，至于其它信號的功能特性以及在數(shù)據(jù)傳輸過程中，不同信號的邏輯變化所代表的意義，這里不再描述，大體上和“MII信號功能特性”一節(jié)中描述類似，讀者可以參閱802.3-3005的Spec。

GMII信號發(fā)送時序

GMII信號接收時序