前文詳細(xì)的介紹了以太網(wǎng)-網(wǎng)卡的組成及工作原理，億佰特小編接著上文講解以太網(wǎng)MDC/MDIO通信接口簡介及工作原理，詳細(xì)內(nèi)容請看下文：
MDC/MDIO，英文全稱Management Data Clock和Management Data Input/Output，是以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3中專門用于MAC和PYH之間管理的串行接口總線，其中MDC是總線時(shí)鐘信號，MDIO為數(shù)據(jù)線。該接口主要用于MAC控制器對PYH層的狀態(tài)讀取和設(shè)置、獲取鏈路狀態(tài)，控制物理層協(xié)商等操作。該接口只負(fù)責(zé)控制信號不會(huì)被數(shù)據(jù)信號所影響，MDIO總線連接如下圖。
MDIO接口是一種半雙工的串行中線，由時(shí)鐘信號線MDC和數(shù)據(jù)信號線MDIO組成。MDIO是雙向信號，MAC和PYH均可對其進(jìn)行控制，寫操作時(shí)由MAC進(jìn)行控制，讀操作時(shí)由PHY進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)高位在前，低位在后。
在IEEE 802.3協(xié)議中，把MDIO接口數(shù)據(jù)幀分為兩種，一種是Clause22，另一種是Clause45。前者主要用于百兆千兆以太網(wǎng)，后者用于千兆以上的以太網(wǎng)。下面主要介紹Clause22格式。
下圖為實(shí)際使用中的MDIO波形。
MDIO-Clause22幀格式如上圖，依次為開始標(biāo)志、操作碼、PHY地址、寄存器地址，翻轉(zhuǎn)標(biāo)志位和數(shù)據(jù)。
開啟標(biāo)志位：長度2Bits，必須為01，標(biāo)志該數(shù)據(jù)幀開始。
操作碼：長度2Bits，10標(biāo)志為讀操作，01標(biāo)志為寫操作。
PHY地址：長度5Bits，表示所訪問的PHY地址，一個(gè)MDIO總線最大支持32個(gè)PHY。
寄存器地址：長度5Bits，表示所訪問的寄存器的地址，共計(jì)32個(gè)寄存器。IEEE802.3協(xié)議中對前16個(gè)寄存器進(jìn)行了定義，其中比較常用的如下表。其余為PHY芯片自定寄存器。
翻轉(zhuǎn)標(biāo)志位：長度2Bits，固定為10。該標(biāo)志位為PHY芯片地址傳輸和數(shù)據(jù)傳輸處理預(yù)留處理時(shí)間，同時(shí)防止總線存在沖突。
數(shù)據(jù)：長度16Bits，操作符為讀操作時(shí)，該數(shù)據(jù)為對于地址PHY的特定寄存器的數(shù)值；操作符為寫時(shí)，該數(shù)據(jù)為對該寄存器寫入的數(shù)值。
測試設(shè)備為IMX6，PHY芯片為LAN8720A，路由器支持10M/100M，目標(biāo)是讀取PHY1寄存器4（自動(dòng)協(xié)商通告寄存器）的數(shù)據(jù)。
依次從左邊開始分析，首先總線由MAC拉低一個(gè)時(shí)鐘后拉高，標(biāo)志該數(shù)據(jù)幀正式開始。其次操作符為10，對應(yīng)為讀操作，PHY地址0x01，寄存器地址0x04，翻轉(zhuǎn)標(biāo)志位，PYH返回?cái)?shù)據(jù)為0x05E1。
此時(shí)已經(jīng)獲取到所需要寄存器的狀態(tài)，查看LAN8720A的寄存器表，可讀出當(dāng)前協(xié)商狀態(tài)為無遠(yuǎn)程狀態(tài)，對稱停止，支持TX全雙工，支持TX，支持10Mbps全雙工，支持10Mbps，選擇器位域IEEE802.3，因此協(xié)商結(jié)果和實(shí)際路由器工作狀態(tài)一致。
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