[發明專利]基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器及傳輸方法

有效

• 申請號: 201611254153.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106788566B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 楊陽;俞小露;曹桂平;胡鑫;於霞;唐學峰;陳靜
• 申請（專利權）人: 合肥國為電子有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04L12/02
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本發明公開了一種基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器及傳輸方法，屬于地震勘探技術領域，收發器包括FPGA控制芯片、和第一、第二PHY芯片，FPGA分別通過時鐘接口與第一、第二PHY芯片的輸入接口連接、通過數據輸入輸出接口RGMII或MII與第一、第二PHY芯片連接以及通過數據管理輸入輸出接口MDIO與第一、第二PHY芯片連接。另外公開一種利用上述收發器進行數據傳輸的方法。本發明僅采用FPGA主控芯片通過MII接口與PHY芯片連接，進行數據傳輸，而且本發明中采用FPGA直接驅動PHY參考時鐘，節省了CPU、無源25MHz晶振等器件的使用，大大減少了數據傳輸所需要的器件，降低了收發器的成本和功耗，對野外施工及地震勘探等領域具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及地震勘探技術領域，特別涉及一種基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器及傳輸方法。

背景技術

目前，在地震物理勘探領域中，最常用的儀器是地震儀，隨著地震儀采集道數的不斷增加，數據的傳輸方法也在不斷的改進。傳統的數據傳輸方法主要包括低速串行傳輸和高速串行傳輸。但是這兩種傳統的數據傳輸方法均不能同時滿足高速傳輸和低速傳輸的需要，因此，技術人員在公開號為CN102692642A的專利文獻中提出了基于以太網物理層收發器的數據傳輸方案，該方案可以根據數據傳輸需要選擇10Mbps、100Mbps、1000Mbps之一作為工作頻點。但是這種數據傳輸方案仍具有較為嚴重的缺陷在于其工作頻率無法連續可調。在實際應用中，這就帶來了一系列的問題：一是，假如一條測線上最大數據傳輸速率是16Mbps，傳統的RS485可以直接調到此頻點傳輸，而使用以太網物理層收發器則只能采用100Mbps的模式，而在地震儀的兩個采集站之間的電纜可以長達200米甚至更長，這樣長的電纜如果要求工作在100Mbps以下，對電纜品質的要求非常的高，增大了使用成本。二是，現有的以太網物理層收發器的數據傳輸方案必須通過FPGA和CPU配合來完成數據傳輸，CPU用來完成對PHY的工作模式的配置，但是使用CPU后，極大的增加了系統的復雜度以及使用成本，降低了系統的可靠性。三是，現有的以太網物理層收發器無法通過FPGA直接驅動以太網工作在1000Mbps模式。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器及傳輸方法，以解決現有以太網物理層收發器使用成本較高的問題。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：第一方面，提供一種基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器，該收發器包括FPGA控制芯片、和第一、第二PHY芯片，FPGA分別通過時鐘接口與第一、第二PHY芯片的輸入接口連接、通過數據輸入輸出接口RGMII或MII與第一、第二PHY芯片連接以及通過數據管理輸入輸出接口MDIO與第一、第二PHY芯片連接。

第二方面，提供一種基于以太網物理層芯片速率連續可變的傳輸方法，該方法包括：

第一PHY芯片接收底層的數據，并通過RGMII或MII接口將接收的底層數據發送至FPGA控制芯片；

FPGA控制芯片通過RGMII或MII接口將底層數據發送至第二PHY芯片。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：本發明中僅采用FPGA主控芯片通過MII接口與PHY芯片連接，進行數據傳輸，而且本發明中采用FPGA直接驅動參考時鐘，節省了CPU、無源25MHz晶振等器件的使用，大大減少了數據傳輸所需要的器件，降低了收發器的成本和功耗，對野外施工及地震勘探等領域具有重要的意義。

附圖說明

圖1是本發明一實施例中基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器的結構示意圖；

圖2是本發明一實施例中中基于以太網物理層芯片速率連續可變的收發器與模數轉換器連接的結構示意圖

圖3是本發明一實施例中的FPGA控制芯片的結構示意圖；