RMII协议的设计方式.pdf

RMII协议是一种用于简化以太网外接模块传输的协议，它由IEEE 802.3u定义，其设计目的是为了实现与物理层设备（PHY）的低成本连接。在以太网的标准中，媒体独立接口（MII）是常用的连接方式，它在每个端口需要16个引脚用于数据和控制信号（8个数据信号和8个控制信号）。然而，随着网络设备的端口数量的增加，这种设计会显著增加硬件成本和复杂性。 为了降低系统设计的成本，RMII协议对MII接口进行了简化。它的设计减少了数据接口的宽度从4位（nibble）数据减少至2位（di-bit）数据，同时将控制信号减少至3个（其中一个为可选）和一个时钟信号。这样一来，总信号连接数降低至7个针脚，如果接收错误指示（RX_ER）信号被MAC端所需，则增加至8个针脚。这种减少引脚数量的措施尤其在系统中包含许多MAC/PHY接口时，例如交换机或多端口交换式重复器中，大大减少了成本。 RMII模式的特点还在于它支持的时钟偏差范围较宽，允许在±50ppm（百万分率）和±100ppm的时钟频率下工作，这为设计者提供了灵活性。在设计中使用RMII模式可以简化电路板布局，减少所需的外设模块数量，并且便于利用单端信号设计。它还能够简化 PHY 设备的设计，特别是对于需要与多个 MAC 设备接口的设备，如交换机或端口切换式重复器。 具体到RMII模式的配置，它要求设计师了解特定的引脚和信号定义，包括数据信号、控制信号和时钟信号的配置。在配置RMII模式时，设计师还需要确保时钟信号频率符合标准规定，以便与MAC层设备正常通信。此外，为了诊断目的，RMII模式还提供了远端回环测试模式，它能够在PHY层进行自检。 RMII模式同样支持全双工扩展器操作，该操作可以扩展PHY设备的功能，实现更高的数据吞吐量。在该模式下，可以实现一个全双工通信的接口，增加网络吞吐量，改善网络性能。 关于RMII接口的时序要求，文档指出该接口对时间精度有严格的要求。设计师需要了解RMII发送和接收时序的具体要求，以确保在数据传输过程中的同步性和数据完整性。文档还列举了相关的图表和表格，方便设计师快速查找相关引脚描述、时钟信号配置、模式选择等信息。 文档强调了RMII协议在以太网外接模块设计中的重要性，它通过简化引脚数量和信号控制，为设计师提供了一种降低设计成本和复杂性的有效方式。通过这种设计，能够在保证传输性能的同时，简化电路板设计，降低成本，提高系统的市场竞争力。而文档提供的内容，如引脚定义、时序要求等，都是设计师在进行RMII模式设计时必须了解的关键知识点。