本發(fā)明涉及高速網(wǎng)絡(luò)通訊芯片設(shè)計與應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于千兆以太網(wǎng)控制器的可切換接口電路。

背景技術(shù)：

千兆以太網(wǎng)通信不可或缺的一環(huán)就是物理層芯片與以太網(wǎng)控制器之間的接口部分。常用的接口形式有mii（mediumindependentinterface）、gmii（gigabitmii）和rgmiireducedgmii等。mii接口共16根信號線，包括：txd數(shù)據(jù)發(fā)送信號，共4根、rxd數(shù)據(jù)接收信號，共4根、tx_er發(fā)送錯誤信號、rx_er接收錯誤信號、tx_en發(fā)送使能信號、rx_dv接收有效信號、tx_clk、rx_clk、crs載波偵測信號、col沖突檢測信號。與mii接口相比，gmii的數(shù)據(jù)寬度由4位變成8位，gmii接口中的控制信號和mii接口的一樣，發(fā)送參考時鐘gtx_clk和接收參考時鐘rx_clk頻率均為125mhz，共24跟信號線。至于rgmii接口，則將接口信號線數(shù)減少到14根。tx或rx數(shù)據(jù)寬度變成4位，為了保持1000mbps的傳輸速率不變，rgmii接口在時鐘的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù)。tx_en信號線上傳送tx_en和tx_er兩種信息，tx_clk的上升沿發(fā)送tx_en，下降沿發(fā)送tx_er；同樣地，rx_dv信號線上也傳送rx_dv和rx_er兩種信號，在rx_clk上升沿發(fā)送rx_dv，下降沿發(fā)送rx_er。

正是由于每種接口形式都有不同，如果mac與phy兩者采用的接口不一致，那么就需要添加接口轉(zhuǎn)換電路，保證系統(tǒng)正常工作。在芯片測試和使用時，加入外圍接口轉(zhuǎn)換電路可以解決這一問題，但顯然增加了額外的開銷與工作量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于千兆以太網(wǎng)控制器的可切換接口電路，其結(jié)構(gòu)緊湊，簡化外圍電路結(jié)構(gòu)，操作方便，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括：gmii轉(zhuǎn)rgmii電路；

與gmii接口轉(zhuǎn)rgmii接口電路連接的發(fā)送接口選擇電路，根據(jù)gmii或rgmii選擇信號，決定使用直接由gmac傳遞來的gmii信號或是由gmii轉(zhuǎn)rgmii電路轉(zhuǎn)換后的rgmii信號；

rgmii轉(zhuǎn)gmii電路；

與rgmii轉(zhuǎn)gmii電路連接的接收接口選擇電路，根據(jù)gmii或rmgii選擇信號，決定將來自ephy的數(shù)據(jù)直接傳遞給gmac或是由rgmii轉(zhuǎn)gmii電路信號轉(zhuǎn)換后再傳遞給gmac；

優(yōu)選地，所述gmii轉(zhuǎn)rgmii電路包括發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息寄存器、上升沿信息寄存器、下降沿信息寄存器、選擇器和載波偵測邏輯電路，所述發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息寄存器根據(jù)來自gmac電路的單雙工信號、連接信號、速率選擇信號以及gmii發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)由判斷邏輯，輸出發(fā)送數(shù)據(jù)或控制信號給上升沿信息寄存器，所述上升沿信息寄存器從gmac電路輸入gmii發(fā)送使能、gmii發(fā)送錯誤信號，根據(jù)tx時鐘，產(chǎn)生一個tx二分頻時鐘，并得到上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)和上升沿發(fā)送使能，輸出給選擇器，所述下降沿信息寄存器產(chǎn)生下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)和下降沿發(fā)送錯誤和一個tx二分頻時鐘同頻率反相位的時鐘信號，輸出給選擇器，所述選擇器電路根據(jù)兩個同頻反相的tx二分頻信號異或后的結(jié)果，選擇上升沿信息或下降沿信息做為rgmii發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信號。

優(yōu)選地，所述rgmii轉(zhuǎn)gmii電路包括下降沿信息寄存器、上升沿信息寄存器、選擇器、鏈路狀態(tài)邏輯電路、接收信號輸出電路和檢測與偵聽邏輯電路，所述下降沿信息寄存器輸入時鐘為rx時鐘同頻率但反相位的時鐘信號，它能將rgmii接收數(shù)據(jù)和控制信號鎖存，得到接收數(shù)據(jù)的高4位信號以及接收錯誤信號，所述上升沿信息寄存器輸入時鐘為rx時鐘信號，它能將rgmii接收數(shù)據(jù)和控制信號鎖存，得到接收數(shù)據(jù)的低4位信號以及接收有效信號，高位數(shù)據(jù)會通過千兆或非千兆選擇信號判斷，將自身數(shù)據(jù)或全0傳遞下去，與低位數(shù)據(jù)一起，拼成完整的8位接收數(shù)據(jù)信號，接收數(shù)據(jù)、接收有效、接收錯誤信號再與rx時鐘同步，輸出到接收接口選擇電路，檢測與偵聽邏輯電路對gmrt_crs信號、接收有效、接收錯誤、接收數(shù)據(jù)信號進行一系列邏輯操作，得到?jīng)_突檢測信號和載波偵聽信號，輸出至接收接口選擇電路，鏈路狀態(tài)電路是在接收有效、接收錯誤均為低電平時，將接收數(shù)據(jù)的低4位信號輸出至gmac，表征鏈路狀態(tài)。

本發(fā)明能使千兆以太網(wǎng)控制器更具通用性，其結(jié)構(gòu)緊湊，簡化外圍電路結(jié)構(gòu)，操作方便，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明rgmii轉(zhuǎn)gmii電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明gmii轉(zhuǎn)rgmii電路的連接圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示：為了能實現(xiàn)千兆以太網(wǎng)控制器更強的通用性，千兆以太網(wǎng)控制器適用的可切換接口電路，包括發(fā)送接口選擇電路100、接收接口選擇電路101、gmii轉(zhuǎn)rgmii電路102和rgmii轉(zhuǎn)gmii電路103。gmac電路提供gmii或rgmii接口選擇信號給發(fā)送接口選擇電路100和接收接口選擇電路101。如果是gmii接口，那么通訊數(shù)據(jù)直接經(jīng)過選擇器傳遞到gmac電路內(nèi)部；如果是rgmii接口，那么gmac電路接收的通訊數(shù)據(jù)會經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路將rgmii接口的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成gmii接口的信號數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過接收選擇器傳遞到gmac電路；而gmac電路發(fā)送的通訊數(shù)據(jù)會經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路將gmii接口的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成rgmii接口的信號數(shù)據(jù)，而后經(jīng)由發(fā)送選擇器傳遞到ephy電路。

如圖2所示：rgmii轉(zhuǎn)gmii電路103主要包括了下降沿信息寄存器104、上升沿信息寄存器105、選擇器106、鏈路狀態(tài)邏輯電路107、接收信號輸出電路108和檢測與偵聽邏輯電路109。其中，下降沿信息寄存器104輸入時鐘為rx時鐘同頻率但反相位的時鐘信號，它能將rgmii接收數(shù)據(jù)和控制信號鎖存，得到接收數(shù)據(jù)的高4位信號以及接收錯誤信號。同樣地，上升沿信息寄存器105輸入時鐘為rx時鐘信號，它能將rgmii接收數(shù)據(jù)和控制信號鎖存，得到接收數(shù)據(jù)的低4位信號以及接收有效信號。高位數(shù)據(jù)會通過千兆或非千兆選擇信號判斷，將自身數(shù)據(jù)或全0傳遞下去，與低位數(shù)據(jù)一起，拼成完整的8位接收數(shù)據(jù)信號。接收數(shù)據(jù)、接收有效、接收錯誤信號再與rx時鐘同步，輸出到接收接口選擇電路101。檢測與偵聽邏輯電路109內(nèi)對gmrt_crs信號、接收有效、接收錯誤、接收數(shù)據(jù)信號進行一系列邏輯操作，得到?jīng)_突檢測信號和載波偵聽信號，輸出至接收接口選擇電路101。鏈路狀態(tài)電路107是在接收有效、接收錯誤均為低電平時普通幀間隙時，將接收數(shù)據(jù)的低4位信號輸出至gmac，表征鏈路狀態(tài)。因此，rgmii轉(zhuǎn)gmii電路103最后會把gmii格式的8位接收數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)錯誤、接收數(shù)據(jù)有效、載波偵測和沖突檢測信號傳遞給接收接口選擇電路101，把3種鏈路狀態(tài)信號傳遞給gmac。

檢測與偵聽邏輯電路109，其具體行為是，載波偵聽信號只有在下列任一情況下為高電平：1、當接收數(shù)據(jù)有效時；2、當接收數(shù)據(jù)無效但接收錯誤有效且同時接收數(shù)據(jù)信號為0xff非千兆時為0xf時；3、當載波擴展或載波擴展錯誤在千兆模式下生效時；4當錯誤載波發(fā)生時；5當gmrt_crs為高電平時。沖突檢測信號在發(fā)生上述1~4情況，且gmrt_crs必須為高電平時，有效。

鏈路狀態(tài)電路107，其具體行為是，當接收有效和接收錯誤都為低電平普通幀間隙時，鏈路狀態(tài)將反映在接收數(shù)據(jù)的低4位上。其中，接收數(shù)據(jù)第0位表示鏈路狀態(tài)，接收數(shù)據(jù)第1位表示鏈路模式，接收數(shù)據(jù)第2、3位表示鏈路速度。

如圖3所示：gmii轉(zhuǎn)rgmii電路102主要包括了發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息寄存器110、上升沿信息寄存器111、下降沿信息寄存器112、選擇器113和載波偵測邏輯電路114。發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息寄存器110根據(jù)來自gmac電路的單雙工信號、連接信號、速率選擇信號以及gmii發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)由判斷邏輯，輸出發(fā)送數(shù)據(jù)或控制信號給上升沿信息寄存器111。上升沿信息寄存器111從gmac電路輸入gmii發(fā)送使能、gmii發(fā)送錯誤信號，根據(jù)tx時鐘，產(chǎn)生一個tx二分頻時鐘，并得到上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)和上升沿發(fā)送使能，輸出給選擇器113。同樣地，下降沿信息寄存器112產(chǎn)生下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)和下降沿發(fā)送錯誤和一個tx二分頻時鐘同頻率反相位的時鐘信號，輸出給選擇器113。選擇器電路113根據(jù)兩個同頻反相的tx二分頻信號異或后的結(jié)果，選擇上升沿信息或下降沿信息做為rgmii發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信號。因此，gmii轉(zhuǎn)rgmii電路102最終會將符合rgmii格式的4位發(fā)送數(shù)據(jù)信號和發(fā)送控制信號傳遞給發(fā)送接口選擇電路100。而gmrt_crs信號傳遞給gmii轉(zhuǎn)rgmii電路102作為其輸入。

發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息寄存器電路110，其具體行為是，當發(fā)送使能、發(fā)送錯誤信號無效且發(fā)送配置信號有效時，發(fā)送數(shù)據(jù)信號傳遞控制信息。其中，發(fā)送數(shù)據(jù)第0位表示配置鏈路狀態(tài)，發(fā)送數(shù)據(jù)第1、2位表示配置鏈路速度，發(fā)送數(shù)據(jù)第3位表示配置鏈路模式。

載波偵測邏輯電路114，其具體行為是：gmrt_crs信號只有在下列情況下為高電平：1、當發(fā)送使能有效時；2、當發(fā)送使能無效、發(fā)送錯誤有效、發(fā)送數(shù)據(jù)信號為0xf或0x1f且非千兆模式時。

該電路增強了千兆以太網(wǎng)控制器電路的通用性，簡化外圍電路結(jié)構(gòu)，降低成本，提高效率，安全可靠。

必要時，本文所述的不同功能可以按照不同順序執(zhí)行。此外，必要時，上述功能中的一個或者多個功能可以是可選的，或者可以進行組合

雖然在權(quán)利要求書中闡明了本發(fā)明的各個方面，但本發(fā)明的其它方面包括來自所述實施方式或具有獨立權(quán)利要求特征的從屬權(quán)利要求的其它組合，而不僅僅包括權(quán)利要求中明確闡明的組合。

還應(yīng)注意的是，盡管上面描述了本發(fā)明的示例性實施方式，但在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的變化，修改和替換，以及在不同于本發(fā)明所述的應(yīng)用環(huán)境中使用，都應(yīng)包含于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。