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，TBI接口跟GMII接口的差別不是很大，多出來的2位數(shù)據(jù)主要是因為在TBI接口下，MAC芯片在將數(shù)據(jù)發(fā)給PHY芯片之前進行了8B/10B變換(8B/10B變換本是在PHY芯片中完成的，前面已經(jīng)說過了)。
??大多數(shù)芯片的TBI接口和GMII接口兼容。在用作TBI接口時，CRS和COL一般不用。
??主要包括四個部分。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)錯誤提示信號，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)無效。對于10Mbps速率下，TXER不起作用。
??TXEN(Transmit Enable)： 發(fā)送使能信號，只有在TXEN有效期內(nèi)傳的數(shù)據(jù)才有效。
??GTXC：GMII模式發(fā)送參考時鐘，GMII接口發(fā)送時鐘，125MHz，同步發(fā)送數(shù)據(jù)與控制信號，MII不使用。注意，GTXC時鐘的方向是從MAC側(cè)指向PHY側(cè)的，此時鐘是由MAC提供的。
??TXD(Transmit Data)[9:0]：數(shù)據(jù)發(fā)送信號，共10根信號線。
??RXER(Receive Error)： 接收數(shù)據(jù)錯誤提示信號，同步于RXC，高電平有效，表示RXER有效期內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無效。對于10Mbps速率下，RXER不起作用。
??RXDV(Reveive Data Valid)： 接收數(shù)據(jù)有效信號，作用類型于發(fā)送通道的TXEN。
??RXD(Receive Data)[9:0]：數(shù)據(jù)接收信號，共10根信號線。
??RXC+/-：是從接收數(shù)據(jù)中恢復出來的半頻時鐘，頻率為62.5MHz，RXC+/-不是差分信號，而是兩個獨立的信號，兩者之間有180度的相位差，在這兩個時鐘的上升沿都采樣數(shù)據(jù)。RXC+/-也叫偽差分信號。除掉上面說到的之外，剩下的信號都跟GMII接口中的相同。
??CRS：Carrier Sense，載波偵測信號，不需要同步于參考時鐘，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，不需要同步于參考時鐘，只有PHY在半雙工模式下有效。
??MDC：該時鐘由MAC層芯片輸出，并用于通過MDIO引腳從PHY中同步輸入和輸出數(shù)據(jù)。
??MDIO：這是一個可以向PHY設(shè)備輸入輸出串行數(shù)據(jù)的雙向信號,需要在MII之上給出了一個管理實體，一般在MAC芯片中實現(xiàn)，由管理實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，作為對管理實體讀取管理寄存器請求的響應，和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被管理實體同步采樣。

1.3連接方式

??MAC-to-PHY的TBI連接
??MAC-to-PHY的TBI連接比較簡單，直接將相應信號連接起來即可,如下圖所示。

二、RTBI 接口

??RTBI即Reduced TBI，簡化版TBI，接口數(shù)據(jù)位寬為5bit，時鐘頻率為125MHz，在時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，只有在TXEN有效期內(nèi)傳的數(shù)據(jù)才有效，TXEN線上會傳送TXEN和TXER兩種信息，在時鐘的上升沿傳TXEN，下降沿傳TXER。
??GTXC：發(fā)送參考時鐘，125MHz，同步發(fā)送數(shù)據(jù)與控制信號。注意，GTXC時鐘的方向是從MAC側(cè)指向PHY側(cè)的，此時鐘是由MAC提供的。
??TXD(Transmit Data)[4:0]：數(shù)據(jù)發(fā)送信號，共5根信號線。
??RXDV(Reveive Data Valid)： 接收數(shù)據(jù)有效信號，作用類型于發(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，共5根信號線。
??RXC：接收數(shù)據(jù)參考時鐘，時鐘頻率為125MHz、25MHz、2.5MHz。RXC也是由PHY側(cè)提供的。
??MDC：該時鐘由MAC層芯片輸出，并用于通過MDIO引腳從PHY中同步輸入和輸出數(shù)據(jù)。
??MDIO：這是一個可以向PHY設(shè)備輸入輸出串行數(shù)據(jù)的雙向信號,需要在MII之上給出了一個管理實體，一般在MAC芯片中實現(xiàn)，由管理實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，作為對管理實體讀取管理寄存器請求的響應，和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被管理實體同步采樣。

2.3連接方式

??MAC-to-PHY的RTBI連接
??MAC-to-PHY的RTBI連接比較簡單，直接將相應信號連接起來即可,如下圖所示。

三、XGMII 接口

??XGMII接口共74根連線，單端信號，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目前存在兩種標準，SSTL_3是3.3V標準；SSTL_2是2.5V標準。
??主要包括三個部分。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，TXC=0時，表示TXD上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)；TXC=1時，表示TXD上傳輸?shù)氖强刂谱址XC[3:0]分別對應??TXD[31:24], TXD[23:16], TXD[15:8], TXD[7:0]。
??RXC[3:0]：接收通道控制信號，RXC=0時，表示RXD上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)；RXC=1時，表示RXD上傳輸?shù)氖强刂谱址XC[3:0]分別對應RXD[31:24], RXD[23:16], RXD[15:8], RXD[7:0]。
??TXC：TXD和TXC的參考時鐘，時鐘頻率156.25MHz，在時鐘信號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的參考時鐘，時鐘頻率156.25MHz，在時鐘信號的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。
??MDC：該時鐘由MAC層芯片輸出，并用于通過MDIO引腳從PHY中同步輸入和輸出數(shù)據(jù)。
??MDIO：這是一個可以向PHY設(shè)備輸入輸出串行數(shù)據(jù)的雙向信號,需要在MII之上給出了一個管理實體，一般在MAC芯片中實現(xiàn)，由管理實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，作為對管理實體讀取管理寄存器請求的響應，和MDC同步地在MDIO線上給出，并且被管理實體同步采樣。

3.3連接方式

??MAC-to-PHY的XGMII連接
??MAC-to-PHY的XGMII連接比較簡單，直接將相應信號連接起來即可,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，給實際應用帶來不便，因此，在實際應用中，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)上實現(xiàn)了XGMII接口的物理距離擴展，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個獨立的lane通道，每個lane通道對應一個字節(jié)，經(jīng)XGXS(XGMII Extender Sublayer)完成8B/10B編碼后，將4個lane分別對應XAUI的4個獨立通道，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，并且進行時鐘恢復和補償，完成時鐘去抖，經(jīng)過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，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XFI，接XFP/SFP+等。