[發明專利]一種用于千兆以太網控制器的可切換接口電路

有效

• 申請號: 201710507253.1
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107294731B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 胡鵬
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02
• 代理公司: 總裝工程兵科研一所專利服務中心 32002
• 代理人: 楊立秋

1.一種用于千兆以太網控制器的可切換接口電路，其特征在于，包括：

GMII轉RGMII電路(102)；

與GMII轉RGMII電路(102)連接的發送接口選擇電路(100)，根據GMII或RGMII選擇信號，決定使用直接由GMAC傳遞來的GMII信號或是由GMII轉RGMII電路(102)轉換后的RGMII信號；

RGMII轉GMII電路(103)；

與RGMII轉GMII電路(103)連接的接收接口選擇電路(101)，根據GMII或RMGII選擇信號，決定將來自EPHY的數據直接傳遞給GMAC或是由RGMII轉GMII電路(103)信號轉換后再傳遞給GMAC；

所述GMII轉RGMII電路(102)包括發送數據和控制信息寄存器(110)、上升沿信息寄存器(111)、下降沿信息寄存器(112)、選擇器(113)和載波偵測邏輯電路(114)，所述發送數據和控制信息寄存器(110)根據來自GMAC電路的單雙工信號、連接信號、速率選擇信號以及GMII發送數據，經由判斷邏輯，輸出發送數據或控制信號給上升沿信息寄存器(111)，所述上升沿信息寄存器(111)從GMAC電路輸入GMII發送使能、GMII發送錯誤信號，根據Tx時鐘，產生一個Tx二分頻時鐘，并得到上升沿發送數據和上升沿發送使能，輸出給選擇器(113)，所述下降沿信息寄存器(112)產生下降沿發送數據和下降沿發送錯誤和一個Tx二分頻時鐘同頻率反相位的時鐘信號，輸出給選擇器(113)，所述選擇器(113)根據兩個同頻反相的Tx二分頻信號異或后的結果，選擇上升沿信息或下降沿信息做為RGMII發送數據和控制信號；

所述RGMII轉GMII電路(103)包括下降沿信息寄存器(104)、上升沿信息寄存器(105)、選擇器(106)、鏈路狀態電路(107)、接收信號輸出電路(108)和檢測與偵聽邏輯電路(109)，所述下降沿信息寄存器(104)輸入時鐘為Rx時鐘同頻率但反相位的時鐘信號，它能將RGMII接收數據和控制信號鎖存，得到接收數據的高4位信號以及接收錯誤信號，所述上升沿信息寄存器(105)輸入時鐘為Rx時鐘信號，它能將RGMII接收數據和控制信號鎖存，得到接收數據的低4位信號以及接收有效信號，高位數據會通過千兆或非千兆選擇信號判斷，將自身數據或全0傳遞下去，與低位數據一起，拼成完整的8位接收數據信號，接收數據信號、接收有效信號、接收錯誤信號再與Rx時鐘同步，輸出到接收接口選擇電路(101)，檢測與偵聽邏輯電路(109)對gmrt_crs信號、接收有效、接收錯誤、接收數據信號進行一系列邏輯操作，得到沖突檢測信號和載波偵聽信號，輸出至接收接口選擇電路(101)，鏈路狀態電路(107)是在接收有效、接收錯誤均為低電平時，將接收數據的低4位信號輸出至GMAC，表征鏈路狀態；

檢測與偵聽邏輯電路(109)，其具體行為是，載波偵聽信號只有在下列任一情況下為高電平：1、當接收數據有效時；2、當接收數據無效但接收錯誤有效且同時接收數據信號為0xff時；3、當千兆模式下，載波擴展、載波擴展錯誤或錯誤載波發生時；4、當非千兆模式下，錯誤載波發生時；5、沖突檢測信號在發生上述1～4情況，且gmrt_crs必須為高電平時，有效；其中，載波擴展是指：幀結尾前加入額外的非數據符號，其長度小于時隙時間，因此能使發送過程至少維持1個時隙時間；時隙是以太網半雙工的關鍵參數，其在千兆模式下為4096個比特時間，非千兆模式下為512個比特時間；載波擴展錯誤是指：載波擴展中出現非法符號而導致的錯誤；

鏈路狀態電路(107)，其具體行為是，當接收有效和接收錯誤都為低電平普通幀間隙時，鏈路狀態將反映在接收數據的低4位上；其中，接收數據第0位表示鏈路狀態，接收數據第1位表示鏈路模式，接收數據第2、3位表示鏈路速度；

發送數據和控制信息寄存器(110)，其具體行為是，當發送使能、發送錯誤信號無效且發送配置信號有效時，發送數據信號傳遞控制信息；其中，發送數據第0位表示配置鏈路狀態，發送數據第1、2位表示配置鏈路速度，發送數據第3位表示配置鏈路模式；

載波偵測邏輯電路(114)，其具體行為是：gmrt_crs信號只有在下列情況下為高電平：1、當發送使能有效時；2、當發送使能無效、發送錯誤有效、發送數據信號為0xf或0x1f且非千兆模式時。