[發明專利]多端口的以太網接口及其實現方法和物理層接口

有效

• 申請號: 200810096124.9
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101404645A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 李北建;胡俊;尚秋平
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/10
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 宋志強;麻海明

技術領域

本發明涉及以太網接口技術，尤其涉及一種多端口的以太網接口及其實現方法，以及一種物理層接口。?

背景技術

以太網接口被廣泛應用于網絡芯片系統中，一般是網絡芯片必不可少的接口，因此以太網接口的設計是網絡系統設計的一項關鍵技術。?

以太網接口的介質訪問控制(MAC，Media?Access?Control)層，可分為10M、100M、1000M、10G幾個帶寬等級。對于和物理層(PHY)側的常用接口，對應10M/100M的帶寬等級可以分為介質無關接口(MII)，簡化的介質無關接口(RMII)，串行介質無關接口(SMII)，源同步的串行介質無關接口(SS_SMII)，對應1000M的帶寬等級可以分為千兆位的介質無關接口(GMII)，簡化的千兆位的介質無關接口(RGMII)，十比特的千兆接口(TBI)，簡化的十比特的千兆接口(RTBI)，對應10G的帶寬等級可以分為萬兆位的介質無關接口(XGMII)，十六比特的萬兆接口(XSBI)，萬兆位的附屬單元接口(XAUI)。?

通常情況下，各種帶寬的MAC的協議處理都相同，不同僅僅在于帶寬不同，體現在接口上，即數據寬度和時鐘頻率不同。例如，帶寬為1000M的千兆位的介質訪問控制(GMAC，Gigabit?Media?Access?Control)的時鐘頻率通常為125MHz，內部處理的數據寬度為8bit；帶寬為100M/10M的百兆位/十兆位的介質訪問控制(FMAC，Fast?Media?Access?Control)的時鐘頻率通常為25MHz/2.5MHz，內部處理數據寬度為4bit。?

現有技術中，無論哪種帶寬的MAC，由于協議處理都相同，在與PHY?側相連時，對于PHY的每個端口，MAC內部的一種邏輯結構可均如圖1所示，包括：寄存器L、組合邏輯(圖1以接收數據為例，為接收組合邏輯)和寄存器R。其中，組合邏輯通常指輸出值隨輸入值的變化而即時變化的一套邏輯算法，如與或運算等，具體算法實現根據實際需要而定，并且對應一個端口的組合邏輯可以有幾個，如寄存器R之后還可以有組合邏輯，相應地該組合邏輯之后還有相應地寄存器，依此類推，使兩個寄存器之間有一個組合邏輯，寄存器的個數與組合邏輯的個數之差為1，其中，不同的組合邏輯其邏輯算法可以不同，此處不再贅述。本文中為描述方便，將對應一個端口的所有組合邏輯簡稱為一套組合邏輯，將對應一個端口的所有寄存器簡稱為一套寄存器。在接收數據時，當接收數據使能信號(rx_ena)有效時，寄存器L將來自PHY側的數據送入組合邏輯，組合邏輯對所接收的數據進行運算后，將運算結果輸出給寄存器R進行鎖存，以便進行后續組合邏輯運算，直到所有組合邏輯運算結束，將結果數據通過FIFO模塊(異步FIFO模塊或同步FIFO模塊)或其它應用層接口提供給MAC的應用側。對于圖1中示出的一個組合邏輯的情況，寄存器R中鎖存的結果數據直接通過FIFO模塊或其它應用層接口提供給MAC的應用側。?

發明人在研究中發現，隨著產品帶寬的需求越來越大，網絡芯片上需要的以太網端口越來越多，并且和MAC對接的PHY芯片，也出現了很多多端口的PHY芯片，即一個PHY芯片里面有4個或者8個甚至更多個PHY端口，此時，如果按照數目去例化MAC的邏輯，即每個端口都對應MAC的一套組合邏輯，則整個網絡芯片的組合邏輯面積會隨著端口數目的增加而急劇增加。如圖2所示，圖2中示出了8個端口以太網接口的結構示意圖，其中，8個端口(圖示中標記為端口0～端口7)對應8個MAC的內部實現，而每個MAC的內部實現可如圖1所示，則相應地，8個端口對應MAC的8套組合邏輯，而通常情況下每個端口對應的組合邏輯都是一樣的，因此多個重復的組合邏輯造成了組合邏輯資源的浪費，并且增加了組合邏輯的修改和維護難度。此外，當端口過多時，有時甚至無法用現有的現場可編程門陣列?(FPGA)芯片進行驗證。?

發明內容

本發明實施例提供了一種多端口的以太網接口、一種物理層接口及一種多端口的以太網接口的實現方法，以降低邏輯資源的浪費。?

本發明實施例中提供的多端口的以太網接口，包括：物理層接口模塊、介質訪問控制MAC模塊和應用層接口模塊，其中，?

所述物理層接口模塊分別與MAC模塊和外部的N個物理層端口連接，用于以分時方式連通各物理層端口與MAC模塊之間的數據傳輸；?