rgmii接口

发布时间：2023-05-18

一、rgmii接口是什么意思

1、rgmii接口是用于以太网的物理接口。它是Reduced Gigabit Media Independent Interface的缩写，也就是说，它是一个标准的gigabit以太网MAC和PHY之间的接口标准。 2、rgmii接口可以用于将以太网集成功能集成到FPGA芯片或其他嵌入式设备。它具有高带宽、低延时和低成本的优点，并且易于实现。

二、xgmii接口

1、xgmii接口是一个比rgmii接口更高级的物理接口标准。它是10G以太网MAC和PHY之间的接口标准。 2、它与rgmii接口相比，带宽更大，速度更快。但是它也更加复杂和昂贵。

三、rgmii接口与hmgi接口的对比

1、rgmii接口和hmgi接口都是采用了单向的4位数据总线和一位时钟线，用于连接MAC和PHY之间的接口。 2、rgmii接口和hmgi接口不同之处在于，rgmii接口使用了较低的电平，而hmgi接口使用了更高的电平。

    /* RGMII接口代码示例 */
    // 线路定义
    assign nRST = ~rst;
    assign EN_MDIO = 1'b1;        // MDIO 使能
    assign SEL_MDIO = 1'b1;       // 选择 MDIO
    assign PHY_RSTN = 1'b1;       // PHY 使能
    rgmii_interface rgmii (
        .CLK(clock),
        .RST(nRST),     // 复位信号
        .TXD(phy_tx_data),  // 发送数据
        .TX_EN(phy_tx_en),  // 发送使能
        .RXD(phy_rx_data),  // 接收数据
        .RX_DV(phy_rx_dv),  // 接收有效
        .RX_ER(phy_rx_er),  // 接收错误
        .COL(phy_col),      // 碰撞检测
        .CRS(phy_crs),      // 载波检测
        .MDC(MDC),          // MDIO 时钟
        .MDIO(MDIO),        // MDIO 数据
        .PHY_RSTN(PHY_RSTN) // PHY 复位
    );

3、当使用嵌入式系统时，rgmii接口通常是最好的选择，因为它具有带宽高、延时低和成本低等优势。这些优点使rgmii接口非常适合相对较小的系统，如FPGA芯片和单片机等。 4、而对于大型以太网系统，特别是需要10G或更高带宽的系统，xgmii接口通常是更好的选择。

四、rgmii接口的原理

1、rgmii接口采用了双向四位数据总线和一位时钟线，通过将数据进行序列化和反序列化来实现信息传输。 2、在rgmii接口中，MAC和PHY之间的数据传输是根据基于时间的规则进行的。MAC在时钟上升沿发出数据，PHY在下降沿接收数据。这使得rgmii接口能够通过调整时钟相位来对传输进行校准。 3、rgmii接口总线中使用双跳绳技术，即使用两条不同的总线来传输数据，以减少传输时的干扰。

    /* RGMII接口代码示例 */
    // 端口定义
    input CLK;    // 以太网时钟信号
    input RST;    // 以太网复位信号
    input [3:0] TXD; // 以太网发送数据
    input TX_EN;     // 以太网发送使能
    output [3:0] RXD; // 以太网接收数据
    output RX_DV;     // 以太网接收有效
    output RX_ER;     // 以太网接收错误
    output COL;       // 以太网碰撞
    output CRS;       // 以太网载波
    input MDC;        // MDIO时钟
    inout MDIO;       // MDIO数据线
    input PHY_RSTN;   // PHY复位信号
    assign RX_ER = 1'b0;      // 接收错误
    assign COL = 1'b0;        // 碰撞检测
    assign CRS = 1'b0;        // 载波检测
    // rgmii接口总线结构
    tristate #(3,3,3) TXD_tri (.en(TX_EN), .dir(1'b1), .out(TXD), .inout(TXD_r));
    tristate #(3,3,3) RXD_tri (.en(RX_EN), .dir(1'b0), .out(RXD_r), .inout(RXD));

4、在rgmii接口中还使用了两个时钟信号来实现双跳绳技术，这些时钟信号有时被称为GTX_CLK和GTX_CLK_90，在实际实现中可以使用FPGA芯片内部的PLL来产生这些时钟信号。

五、rgmii接口的优点和缺点

1、rgmii接口具有高带宽、低延时和低成本的优点。 2、rgmii接口易于实现，无需复杂的电路设计。 3、但是，rgmii接口的带宽相对较低，不能满足高速数据传输的需求。 4、此外，rgmii接口需要单独的时钟线，在布线时需要考虑时钟信号传输的延时和抖动等问题。

六、总结

1、本文详细介绍了rgmii接口的定义、优点和缺点等方面，并与xgmii接口和hmgi接口进行了对比。 2、经过分析，我们可以得出，rgmii接口适用于相对较小的系统，如FPGA芯片和单片机等，而对于需要10G或更高带宽的大型以太网系统，xgmii接口更适合。 3、在实际实现中，要考虑rgmii接口的布线和时钟信号传输等问题，以便实现可靠的数据传输。

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