一、TBI 接口

??TBI即Ten Bit Interface的意思，接口數(shù)據(jù)位寬由GMII接口的8位增加到10位，其實(shí)，TBI接口跟GMII接口的差別不是很大，多出來(lái)的2位數(shù)據(jù)主要是因?yàn)樵赥BI接口下，MAC芯片在將數(shù)據(jù)發(fā)給PHY芯片之前進(jìn)行了8B/10B變換(8B/10B變換本是在PHY芯片中完成的，前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了)。
??大多數(shù)芯片的TBI接口和GMII接口兼容。在用作TBI接口時(shí)，CRS和COL一般不用。
??主要包括四個(gè)部分。一是從MAC層到物理層的發(fā)送數(shù)據(jù)接口，二是從MAC層到物理層的接收數(shù)據(jù)接口，三是物理層與MAC層之間狀態(tài)指示接口，四是MAC層和物理層之間數(shù)據(jù)管理的MDIO/MDC接口。

1.1接口圖片解析

1.2引腳定義解析

??TXER(Transmit Error)： 發(fā)送數(shù)據(jù)錯(cuò)誤提示信號(hào)，同步于TXC/GTXC，高電平有效，表示TXER有效期內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無(wú)效。對(duì)于10Mbps速率下，TXER不起作用。
??TXEN(Transmit Enable)： 發(fā)送使能信號(hào)，只有在TXEN有效期內(nèi)傳的數(shù)據(jù)才有效。
??GTXC：GMII模式發(fā)送參考時(shí)鐘，GMII接口發(fā)送時(shí)鐘，125MHz，同步發(fā)送數(shù)據(jù)與控制信號(hào)，MII不使用。注意，GTXC時(shí)鐘的方向是從MAC側(cè)指向PHY側(cè)的，此時(shí)鐘是由MAC提供的。
??TXD(Transmit Data)[9:0]：數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào)，共10根信號(hào)線。
??RXER(Receive Error)： 接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤提示信號(hào)，同步于RXC，高電平有效，表示RXER有效期內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無(wú)效。對(duì)于10Mbps速率下，RXER不起作用。
??RXDV(Reveive Data Valid)： 接收數(shù)據(jù)有效信號(hào)，作用類(lèi)型于發(fā)送通道的TXEN。
??RXD(Receive Data)[9:0]：數(shù)據(jù)接收信號(hào)，共10根信號(hào)線。
??RXC+/-：是從接收數(shù)據(jù)中恢復(fù)出來(lái)的半頻時(shí)鐘，頻率為62.5MHz，RXC+/-不是差分信號(hào)，而是兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)，兩者之間有180度的相位差，在這兩個(gè)時(shí)鐘的上升沿都采樣數(shù)據(jù)。RXC+/-也叫偽差分信號(hào)。除掉上面說(shuō)到的之外，剩下的信號(hào)都跟GMII接口中的相同。
??CRS：Carrier Sense，載波偵測(cè)信號(hào)，不需要同步于參考時(shí)鐘，只要有數(shù)據(jù)傳輸，CRS就有效，另外，CRS只有PHY在半雙工模式下有效。
??COL：Collision Detectd，沖突檢測(cè)，不需要同步于參考時(shí)鐘，只有PHY在半雙工模式下有效。
??MDC：該時(shí)鐘由MAC層芯片輸出，并用于通過(guò)MDIO引腳從PHY中同步輸入和輸出數(shù)據(jù)。
??MDIO：這是一個(gè)可以向PHY設(shè)備輸入輸出串行數(shù)據(jù)的雙向信號(hào),需要在MII之上給出了一個(gè)管理實(shí)體，一般在MAC芯片中實(shí)現(xiàn)，由管理實(shí)體給出的控制和配置數(shù)據(jù)和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被PHY同步采樣。由PHY給出狀態(tài)信息，作為對(duì)管理實(shí)體讀取管理寄存器請(qǐng)求的響應(yīng)，和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被管理實(shí)體同步采樣。

1.3連接方式

??MAC-to-PHY的TBI連接
??MAC-to-PHY的TBI連接比較簡(jiǎn)單，直接將相應(yīng)信號(hào)連接起來(lái)即可,如下圖所示。

二、RTBI 接口

??RTBI即Reduced TBI，簡(jiǎn)化版TBI，接口數(shù)據(jù)位寬為5bit，時(shí)鐘頻率為125MHz，在時(shí)鐘的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)，同RGMII接口一樣。主要包括三個(gè)部分。一是從MAC層到物理層的發(fā)送數(shù)據(jù)接口，二是從MAC層到物理層的接收數(shù)據(jù)接口，三是MAC層和物理層之間數(shù)據(jù)管理的MDIO/MDC接口。

2.1接口圖片解析

2.2引腳定義解析

??TXEN(Transmit Enable)： 發(fā)送使能信號(hào)，只有在TXEN有效期內(nèi)傳的數(shù)據(jù)才有效，TXEN線上會(huì)傳送TXEN和TXER兩種信息，在時(shí)鐘的上升沿傳TXEN，下降沿傳TXER。
??GTXC：發(fā)送參考時(shí)鐘，125MHz，同步發(fā)送數(shù)據(jù)與控制信號(hào)。注意，GTXC時(shí)鐘的方向是從MAC側(cè)指向PHY側(cè)的，此時(shí)鐘是由MAC提供的。
??TXD(Transmit Data)[4:0]：數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào)，共5根信號(hào)線。
??RXDV(Reveive Data Valid)： 接收數(shù)據(jù)有效信號(hào)，作用類(lèi)型于發(fā)送通道的TXEN，RXDV線上傳送RX_DV和RX_ER兩種信息，在RX_CLK上升沿傳RXDV，下降沿傳RXER。
??RXD(Receive Data)[4:0]：數(shù)據(jù)接收信號(hào)，共5根信號(hào)線。
??RXC：接收數(shù)據(jù)參考時(shí)鐘，時(shí)鐘頻率為125MHz、25MHz、2.5MHz。RXC也是由PHY側(cè)提供的。
??MDC：該時(shí)鐘由MAC層芯片輸出，并用于通過(guò)MDIO引腳從PHY中同步輸入和輸出數(shù)據(jù)。
??MDIO：這是一個(gè)可以向PHY設(shè)備輸入輸出串行數(shù)據(jù)的雙向信號(hào),需要在MII之上給出了一個(gè)管理實(shí)體，一般在MAC芯片中實(shí)現(xiàn)，由管理實(shí)體給出的控制和配置數(shù)據(jù)和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被PHY同步采樣。由PHY給出狀態(tài)信息，作為對(duì)管理實(shí)體讀取管理寄存器請(qǐng)求的響應(yīng)，和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被管理實(shí)體同步采樣。

2.3連接方式

??MAC-to-PHY的RTBI連接
??MAC-to-PHY的RTBI連接比較簡(jiǎn)單，直接將相應(yīng)信號(hào)連接起來(lái)即可,如下圖所示。

三、XGMII 接口

??XGMII接口共74根連線，單端信號(hào)，采用HSTL/SSTL_2邏輯，端口電壓1.5V/2.5V，由于SSTL_2的端口電壓高，功耗大，現(xiàn)在已很少使用。HSTL即High Speed Transceiver Logic，高速發(fā)送邏輯的意思。SSTL，即Stub Series Terminated Logic，短路終止邏輯，主要用于高速內(nèi)存接口，SSTL目前存在兩種標(biāo)準(zhǔn)，SSTL_3是3.3V標(biāo)準(zhǔn)；SSTL_2是2.5V標(biāo)準(zhǔn)。
??主要包括三個(gè)部分。一是從MAC層到物理層的發(fā)送數(shù)據(jù)接口，二是從MAC層到物理層的接收數(shù)據(jù)接口，三是MAC層和物理層之間數(shù)據(jù)管理的MDIO/MDC接口。

3.1接口圖片解析

在這里插入圖片描述

3.2引腳定義解析

??TXD[31:0]：數(shù)據(jù)發(fā)送通道，32位并行數(shù)據(jù)。
??RXD[31:0]：數(shù)據(jù)接收通道，32位并行數(shù)據(jù)。
??TXC[3:0]：發(fā)送通道控制信號(hào)，TXC=0時(shí)，表示TXD上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)；TXC=1時(shí)，表示TXD上傳輸?shù)氖强刂谱址XC[3:0]分別對(duì)應(yīng)??TXD[31:24], TXD[23:16], TXD[15:8], TXD[7:0]。
??RXC[3:0]：接收通道控制信號(hào)，RXC=0時(shí)，表示RXD上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)；RXC=1時(shí)，表示RXD上傳輸?shù)氖强刂谱址XC[3:0]分別對(duì)應(yīng)RXD[31:24], RXD[23:16], RXD[15:8], RXD[7:0]。
??TXC：TXD和TXC的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘頻率156.25MHz，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。156.25MHz * 2 * 32 = 10Gbps 。
??RX_CLK：RXD和RXC的參考時(shí)鐘，時(shí)鐘頻率156.25MHz，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。
??MDC：該時(shí)鐘由MAC層芯片輸出，并用于通過(guò)MDIO引腳從PHY中同步輸入和輸出數(shù)據(jù)。
??MDIO：這是一個(gè)可以向PHY設(shè)備輸入輸出串行數(shù)據(jù)的雙向信號(hào),需要在MII之上給出了一個(gè)管理實(shí)體，一般在MAC芯片中實(shí)現(xiàn)，由管理實(shí)體給出的控制和配置數(shù)據(jù)和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被PHY同步采樣。由PHY給出狀態(tài)信息，作為對(duì)管理實(shí)體讀取管理寄存器請(qǐng)求的響應(yīng)，和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被管理實(shí)體同步采樣。

3.3連接方式

??MAC-to-PHY的XGMII連接
??MAC-to-PHY的XGMII連接比較簡(jiǎn)單，直接將相應(yīng)信號(hào)連接起來(lái)即可,如下圖所示。

四、XAUI 接口

??由于受電氣特性的影響，XGMII接口的PCB走線最大傳輸距離僅有7cm，并且XGMII接口的連線數(shù)量太多，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)不便，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，XGMII接口通常被XAUI接口代替，XAUI即10 Gigabit attachment unit interface，10G附屬單元接口，XAUI在XGMII的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了XGMII接口的物理距離擴(kuò)展，將PCB走線的傳輸距離增加到50cm，使背板走線成為可能。
??源端XGMII把收發(fā)32位寬度數(shù)據(jù)流分為4個(gè)獨(dú)立的lane通道，每個(gè)lane通道對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，經(jīng)XGXS(XGMII Extender Sublayer)完成8B/10B編碼后，將4個(gè)lane分別對(duì)應(yīng)XAUI的4個(gè)獨(dú)立通道，XAUI端口速率為：2.5Gbps * 1.25 * 4＝12.5Gbps。
??在發(fā)送端的XGXS模塊中，將TXD[31:0]/ RXD[31:0],TXC[3:0]/ RXC[3:0], TXC/ RXC轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)從TX Lane[3:0]/ RX Lane[3:0]中發(fā)出去，在接收端的XGXS模塊中，串行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成并行，并且進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)和補(bǔ)償，完成時(shí)鐘去抖，經(jīng)過(guò)5B/4B解碼后，重新聚合成XGMII。
??XAUI接口采用差分線，收發(fā)各四對(duì)，CML邏輯，AC耦合方式，耦合電容在10nF~100nF之間。
??XAUI接口可以直接接光模塊，如XENPAK/X2等。也可以轉(zhuǎn)換成一路10G信號(hào)XFI，接X(jué)FP/SFP+等。