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2018年11月11日 星期日 近段时间打算在FPGA——quartus上实现千兆以太网

一、对网卡的重新认识：

网卡工作在ISO/OSI的最后两层：物理层和数据链路层。

1、物理层：定义了数据传送与接收所需要的电光信号、线路状态、数据编码和电路等等，并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY芯片

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2、数据链路层：提供寻址，数据帧的构建，数据差错检查，传送控制，向网络层提供标准的数据接口等功能。以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。

很多网卡的这两个部分是做到一起的，他们之间的关系是PCI总线接MAC总线，MAC控制器接PHY，PHY又接网线（当然并非完全直接接上，中间又一些电容等）

3、PHY和MAC之间又是如何传送数据和相互沟通的呢？

IEEE定义了标准的MII/GigaMII(Media Independed Interface)。MII传递了网络的所有数据和数据的控制，而MAC对PHY的工作状态的确定和对PHY的控制则是使用SMI（serial Management Interface）界面通过读写PHY的寄存器来完成的。MAC通过SMI总线不断的读取PHY的状态寄存器以得知目前PHY的状态

上述3.大致了解留个印象即可，暂时还不具体明白

也就是说，我们不用管PHY层，因为PHY层次，使用RTL8211EG这款芯片来实现的，我们只用管数据链路层，数据链路层的MAC控制芯片，便是我们的FPGA芯片。

*----------------------------------------------------------------- RTL8211EG 支持MDI/MDX自适应，各种速度自适应，maser/slave自适应

RTL8211EG上电会检测一些特定的IO的电平状态，从而确定自己的工作模式

补充：此CRC为自定义添加，只针对UDP帧头到数据末尾，不对其他数据位进行校验，也就是说，只有数据到了UDP帧头才开始计算CRC，到数据末尾结束，并将结果（32bit=4Byte）附在末尾。

二、PHY芯片之RTL8211EG芯片介绍

RTL8211EG是由Realtek公司推出的千兆网PHY芯片，RTL8211EG芯片作为千兆网PHY芯片，它与MAC层的接口可通过RGMII（Reduced Gigabit Media Independent interface:简化的千兆介质无关接口）和GMLL（Gigabit Media Independent interface千兆介质无关接口）进行通信，

时钟部分就不多说了，图上很清新，可以通过过MDC/MDIO管理接口来配置或读取PHY芯片内部的寄存器。由于RTL8211EG芯片只提供PHY层功能，不包括MAC、UDP、TCP等功能，所以我们需要私用FPGA来实现这些功能来完成数据通信。

下图来自datasheet

上图是该芯片的管脚

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