MDIO/MDC接口

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我是靠谱客的博主虚拟小海豚，最近开发中收集的这篇文章主要介绍MDIO/MDC接口，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

http://xiaominwzj.blog.163.com/blog/static/24192202220153201132715/

MDIO接口，MAC与PHY间的管理接口（MII是数据接口），有2根线：时钟线MDC，数据线MDIO（双向）

MDIO工作流程:

1、Preamle(PRE):在没有传输数据的空闲状态时，数据线MDIO处于高阻态（一直为1）。

2、Start of Frame(ST)：MAC驱动MDIO线，出现一个2bit的开始标识码(01)。

3、Operation Code(OP)：MAC驱动MDIO线，出现一个2bit数据来标识是读操作(10)还是写操作(01)。

4、PHY Address(PHYAD)：MAC驱动MDIO线，出现一个5bit数据标识PHY的地址。

5、Reg Address(REGAD)：AC驱动MDIO线，出现一个5bitPHY寄存器地址。

6、Turnaround(TA)：写操作的话，MAC驱动MDIO线，出现10，读操作的话，

MDIO pin of MAC must be put in high-impedance state，第二个周期，PHY驱动MDIO线，出现0；

7、Data：MDIO串行读出/写入16bit的寄存器数据。

8、MDIO恢复成空闲状态，同时MDIO进入高阻状态。

MDIO总线容易弄错的地方

MDIO不像I2C总线数据总是在时钟下降沿变化。MDIO在802.3标准里面定义。标准没有要求数据在时钟的哪个沿变化，但是在PHY驱动MDIO总线时要求MDIO必须在MDC上升沿后0~300ns内发生变化。这就隐含了PHY在MDC的上升沿时打出数据。所以在MAC通过MDIO读PHY信息时，前面MAC驱动MDIO部分是在MDC下降沿打出数据，后面PHY驱动MDIO部分是在MDC上升沿打出数据。

还有一个容易引起误解的问题是由MAC转向PHY驱动MDIO时的TA阶段，也叫Turn Around阶段。这部分时序比较特殊。在写操作时，MAC始终驱动MDIO，TA阶段是完整的两个时钟周期，并且都是MDC下降沿时MDIO发生变化。但是在读操作时，由于涉及到驱动源切换，TA阶段就不是完整的两个时钟周期。严格来说，读时TA是一个半时钟周期。开始时PHY一直输出高阻，MAC驱动MDIO在MDC下降沿变化直到最后一个周期，即REGAD最低位那个周期的MDC下降沿，MAC的MDIO输出高阻。然后MDIO总线进入TA阶段。MAC输出高阻一直到整个读操作结束，PHY在进入TA阶段的半个周期后，也就是在TA阶段的第一个MDC上升沿时把MDIO拉低，并持续一个周期，TA阶段结束。下图标明了读操作时MAC和PHY的输出状态。

由上述分析可知，看一个完整的MDIO波形图，如果MDIO都是在MDC下降沿变化，那么就是写。如果MDIO先在MDC下降沿变化，再在上升沿变化，那么就是读。MDIO第一次从MDC下降上升到高电平，半周期后在MDC上升沿变低，这个过程就是TA的前半个周期。此后一个周期是TA的最后一个周期，往后就是读到的数据了。