以太网学习（一）——以太网简介
以太网简介
Ethernet是实现几种电脑连接的一种技术，也就是局域网技术的一种（IEEE802.3），是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，它规范了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。
以太网的分类
- 标准以太网：10Mbps
- 快速以太网：100Mbps
- 千兆以太网：1000Mbps
- 万兆以太网：10Gbps
以太网接口
主要由RJ45接口，RJ11接口，SC光纤接口
最常用的是RJ45接口（接电缆）和SC光纤接口（接光缆），光缆传输速度更高，但是成本更高。
RJ45接口：
1. 10/100M的RJ45接口定义
Pin1和Pin2是一对，Pin3和Pin6是一对，可实现全双工通信。接口处传输的是差分模拟信号，但是FPGA内部处理的是数字信号，所以需要将数字信号转换成差分模拟信号，这个功能是由板载的以太网PHY芯片来实现的。ZC706开发板上的PHY芯片是Marvell的88E1116R芯片。
2. 1000M的RJ45接口定义
Pin1和Pin2是一对，Pin3和Pin6是一对，Pin4和Pin5是一对，Pin7和Pin8是一对，并且都是双向数据线，可与百兆以太网接口兼容。
以太网连接示意图
MAC：Medium Access Control 媒体访问控制层，实现OSI七层模型中的数据链路层的功能，由FPGA实现。
PHY：板载以太网PHY芯片
RJ45：就是上面讲到的RJ45接口
FPGA与PHY芯片连接的数据端口主要有三类：
- RGMII接口（或者其他类型的接口，比如GMII，不同接口类型之间的区别主要在于时钟频率和传输带宽） 千兆以太网中，RXC和TXC是125M，并且是双沿采样，数据位宽是4；100M中，时钟是25M单沿采样。
- 但是在GMII下，千兆以太网时钟125M单沿采样，数据位宽8位，所以RGMII节省了引脚，但是双沿采样对硬件的要求更高。
- ETH_RXC
- ETH_RXCTL
- ETH_RXD[3:0]
- ETH_TXC
- ETH_TXCTL
- ETH_TXD[3:0]
- 复位信号
- ETH_RST_N
- 配置信号 比如设置通信速率。在自协商的模式下，PHY和RJ45根据双方所能承受的最大通信速率来进行通信；在非自协商时，FPGA的MAC层可以通过配置信号来设置通信速率。也可以通过配置信号来读取PHY芯片的状态，比如自协商是否完成，协商的速率结果是多少等等。
- 配置接口也叫SMI（串行管理接口）或MDIO（管理数据输入输出）接口
- ETH_MDC
- ETH_MDIO
参考：正点原子视频课程
