如何模拟mdc/mdio进行数据通讯

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我是靠谱客的博主跳跃豌豆，最近开发中收集的这篇文章主要介绍如何模拟mdc/mdio进行数据通讯，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、初识MDC/MDIO

MDC/MDIO是一种串行双线接口，通讯协议按照标准的以太网协议。 MDIO接口在没有传输数据的空闲状态数据线MDIO处于高阻态。 MDIO出现一个2bit的开始标识码(01)一个读/写操作开始。 MDIO出现一个2bit数据来标识是读 (10)还是写操作(01)。 MDIO出现一个5bit数据标识PHY的地址。 MDIO出现一个5bitPHY寄存器地址。 MDIO需要2个时钟的访问时间。 MDIO串行读出/写入16bit的寄存器数据。 MDIO恢复成IDLE状态，同时MDIO进入高阻状态。我们操作目前操作的有以太网phy芯片和光模块内部的phy，虽然都是采用MDC/MDIO来访问，但是区别还是很大的，首先一点是开始位并不相同。

二、MDC/MDIO分类
MDIO前后有两种协议，包括之前的Clause22 以及之后为了弥补Clause22 寄存器空间不足而出的Clause45， Clause 45 向前兼容Clause 22。1、协议帧格式如下：Clause 22图片: https://uploader.shimo.im/f/8OZcNooYgrychXlB.jpgClause45图片: https://uploader.shimo.im/f/fMG7k8DJtBHDyMzn.png2、时序Clause 22 的时序：图片: https://uploader.shimo.im/f/Ow8vtI8r7BSSArV7.png（write data）图片: https://uploader.shimo.im/f/1cnXIFeoFIp7DkNb.png（read data）Clause 45 的时序：图片: https://uploader.shimo.im/f/od6BJZTzn2Os3FJ8.png（select register）图片: https://uploader.shimo.im/f/D6yWmq6EbVm7BYmx.png（write data）图片: https://uploader.shimo.im/f/3KDnMqwBJ79vCzXp.png（read data）
三、如何解决差异，实现通讯
在尝试用GD芯片官方提供的专用MDC/MDIO访问不到数据之后，改用其他方式，就是通过模拟时序，进行数据交互。因为有两根线，一根是时钟线，另一根是数据线。时钟线需要芯片配置为输出口，数据线因为数据是双向传输，所以在发送数据的时候配置成输出口，在接收数据的时候需要配置成输入口。数据的接收采用位接收。这里有一个很有意思的现象，把专用口设置成普通IO口来模拟也可以进行访问数据。
四、调试过程中出现的问题
1、在调试数据的时候有几个量是需要确定的，分别是物理地址、寄存器地址、设备类型。物理地址和寄存器地址一般都不会错，但是设备类型如果选错了就访问不了。在调试的过程中，以为没一准的格式都是64 位数据，所以在读数据的时候容易回收这个影响，我前面已经选择了地址了，后面度数据的时候是否还需要发送地址，如果不发送地址就不够一帧数据，就是因为这个逻辑，导致前期获取不到数据。其实在读数据的时候，不需要再一次发送地址了，后面那十六位就是等待接收数据了，为了引起误导，附张图，如下：图片: https://uploader.shimo.im/f/e5tCBr6E6pBvapiQ.png后面的16位，就是获取的数据，而不是送地址了。
2、在发送TA的时候其实有一位是高阻状态，高祖状态的设置直接配置成输出口，但是不做上下拉。但是个人觉得这样的切换太麻烦，还需要重新配置，于是直接把高阻态设置成高电平，实现的效果是一样的。可以正常访问数据。