[发明专利]一种基于MDC/MDIO接口的千兆以太网交换电路访问装置

说明书

本发明公开了一种基于MDC/MDIO接口的千兆以太网交换电路访问装置，包括主机模块和从机模块，主机模块与选择模块和第一PAD模块连接；从机模块与选择模块和第二PAD模块连接；其中从机模块包括协议解析模块，协议解析模块与伪物理层寄存器模块连接，伪物理层寄存器模块与同步模块连接，同步模块与AHB主机模块连接。仅通过MDC/MDIO接口，实现了交换电路对外部物理层的访问，以及用户对交换电路的访问，该装置适用于高集成度、低开销的电路设计。

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域；涉及一种基于MDC/MDIO接口的千兆以太网交换电路访问装置。

背景技术

目前在主流的千兆以太网交换电路中，用户往往需要根据应用场景的不同对交换电路进行特殊的配置，即实现对交换电路的自主可配，因此用户需要能够对交换电路内部寄存器进行访问。

现有的解决方案中通常采用SPI接口实现。SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口是一种同步串行外设接口，只要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟等外围设备中。该接口使用4位信号线：串行时钟线SCLK、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI以及低电平有效的从机选择线NSS。

采用SPI接口对交换电路进行访问的方式有两种。一种是通过特定的访问流程对内部寄存器进行读写操作。该方式需要将SPI协议进行解析，同时转换为交换电路内部的AHB协议，通过AHB总线对寄存器模块进行访问；另一种方式是将配置信息固化在EEPROM中，通过SPI接口下载到交换电路内部从而完成对寄存器的配置。该方式需要交换电路主动发起对EEPROM的访问，将读出的信息进行缓存后再通过AHB总线对寄存器模块进行配置。

在现有的方案中，为了实现用户对交换电路的访问，均采用了独立的接口，因此会增加电路端口数目，增大板级布局布线工作量，不适合在I/O资源紧张的电路中使用；另一方面，独立接口需要在电路内部增加相应的控制器，增大硬件资源开销，不适合在高集成度的电路中使用。综上，现有的方案采用独立的端口实现用户对交换电路的访问，但该种方法造成了I/O端口、硬件资源消耗的增大，因此不适合应用在高集成度、低开销的电路设计中。

为了保持对物理层更好的兼容性，目前主流的交换电路中均会预留对外部物理层电路(physical layer，简称phy)进行配置的MDC/MDIO接口。一般情况下，该接口只能实现交换电路对外部phy的访问，而本发明基于交换电路中的MDC/MDIO接口，对其进行相应的改进，分别实现了交换电路对外部phy的访问以及用户对交换电路的访问，即提出一种基于MDC/MDIO接口的千兆以太网交换电路访问装置。

发明内容

本发明提供了一种基于MDC/MDIO接口的千兆以太网交换电路访问装置；实现了交换电路对外部物理层的访问，以及用户对交换电路的访问，该装置适用于高集成度、低开销的电路设计。

本发明的技术方案是：一种基于MDC/MDIO接口的千兆以太网交换电路访问装置，包括主机模块和从机模块，主机模块与选择模块和第一PAD模块连接；从机模块与选择模块和第二PAD模块连接；其中从机模块包括协议解析模块，协议解析模块与伪物理层寄存器模块连接，伪物理层寄存器模块与同步模块连接，同步模块与AHB主机模块连接；其中主机模块对外部物理层寄存器进行读或写操作；选择模块完成主机模式和从机模式的动态切换；从机模块连接内部寄存器模块，从机模块接收第一PAD模块和第二PAD模块发送的MDC/MDIO数据，并且对内部寄存器模块进行读或写操作；伪物理层寄存器模块实现协议解析模块和AHB主机模块对其的访问，伪物理层寄存器模块输出访问控制和数据信号至AHB主机模块。

更进一步的，本发明的特点还在于：

其中主机模块与MAC用户模块连接。

其中MAC用户模块控制主机模块产生MDC/MDIO协议标准的访问时钟和同步数据。