MAC与PHY的接口GMII RGMII SGMII Serdes

参考

GMII,RGMII,SGMII,TBI,RTBI接口信号及时序介绍
GMII、SGMII和SerDes的区别和联系
求问怎么实现1000base-x光口
MII、RMII、GMII接口的详细介绍

PHY结构

以88e1111为例，Symbol encoder/decoder即PCS，

MAC的结构

以zynqmp为例，

GMII/RGMII

GMII/RGMII不经过MAC的PCS，所以需要PHY来实现PCS。 GMII采用8位接口数据，工作时钟125MHz，因此传输速率可达1000Mbps。同时兼容MII所规定的10/100 Mbps工作方式。GMII接口数据结构符合IEEE以太网标准。该接口定义见IEEE 802.3-2000。在千兆速率下，向PHY提供GTXCLK信号，TXD、TXEN、TXER信号与此时钟信号同步。否则，在10/100M速率下，PHY提供 TXCLK时钟信号，其它信号与此信号同步。其工作频率为25MHz（100M网络）或2.5MHz（10M网络）。管理配置接口控制PHY的特性。该接口有32个寄存器地址，每个地址16位。其中前16个已经在IEEE 802.3,2000-22.2.4 Management Functions中规定了用途，其余的则由各器件自己指定。
发送接口

• GTXCLK吉比特TX…信号的时钟信号（125MHz）
• TXCLK 10/100M信号时钟
• TXD[7:0]被发送数据
• TXEN发送器使能信号
• TXER发送器错误（用于破坏一个数据包）

接收接口

• RXCLK接收时钟信号（从收到的数据中提取，因此与GTXCLK无关联）
• RXD[7:0]接收数据
• RXDV接收数据有效指示
• RXER接收数据出错指示
• COL冲突检测（仅用于半双工状态）
• CRS 载波监听

管理接口

• MDC配置接口时钟
• MDIO配置接口I/O

SGMII和Serdes的区别

SGMII和1000BASE-X的区别在于自协商的包不一样，
SGMII和1000Base-X的电平标准一致，数据封装形式一致（SGMII引用的1000Base-X），数据里，链路状态的信息不一样，SGMII非对称，主要是PHY向MAC反馈PHY的链路状态（电口PHY），类似于RGMII的In Band Link Status，1000Base-X对称。二者不一致，1000Base-X的模块插SGMII上一般不能直接用。交换机上的解决方案是对联端口都配成强制速率，全双工，强制忽略状态信息，可用。SFP的SGMII-光口模块存在，但很少，要找，多数是到RJ45的电口模块。

TBI

TBI即Ten Bit Interface的意思，接口数据位宽由GMII接口的8位增加到10位，在将数据发给PHY芯片之前进行了8B/10B变换(8B/10B变换本是在PHY芯片中完成的)

1000BASE-X

短波长光传输1000Base-SX、长波长光传输1000Base-LX，多模光纤有可以分为长波激光(称为1000BaseLX)、的短波激光(称为1000BaseSX)
1000Base-LX，是定义在 IEEE 802.3z 中的针对光纤布线吉比特以太网的一个物理层规范。LX 代表长波长，与 1000Base-SX 相反，1000Base-LX 使用长波长激光（1310nm）越过多模式和单模式光纤，1000Base-SX 使用短波长激光越过多模式光纤。多模式光纤的最大距离是 850m。
1000BASE-SX也对应于802.3z标准，只能使用多模光纤。1000BASE-SX所使用的光纤有：62.5μm多模光纤、50μm多模光纤。其中使用62.5μm多模光纤的最大传输距离为275m，使用50μm多模光纤的最大传输距离为550米。1000BASE-SX采用8B/10B编码方式。