FPGA实现网口通信的几种方式

从硬件上来说，一般PHY芯片为模数混合电路，负责接收电、光这类模拟信号，经过解调和A/D转换后通过MII接口将信号交给MAC芯片进行处理。一般MAC芯片为纯数字电路。

物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，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。

下图为RTL8211的原理框图，详细的数据手册链接如下：

http://download3.dvd-driver.cz/realtek/datasheets/pdf/rtl8211e(g)-vb(vl)-cg_datasheet_1.6.pdf

图8‑7 RTL8211原理框图

下图是Ti的DP83865原理框图，详细的数据手册链接如下：

http://www.ti.com/product/DP83865/technicaldocuments

图8‑8 DP83865原理框图

下图为88X3140/3120的原理框图，详细的数据手册链接如下：

https://www.marvell.com/products/transceivers/alaska-x-gbe.html

图8‑9 88X3140/3120原理框图

通过几个PHY片的原理框图可以总结出下面的简化PHY片的原理框图。

图8‑10 PHY简化的原理框图

从上图可知，PHY它包含了多个功能模块，功能模块的多少会因需要的不同而有所增减，比如：

只有10GBase-R、40GBase-R、100GBase-R的PCS需要FEC；

40GBase-R的PCS需要2个PMA、100GBase-R的PCS需要3个PMA；

只有≥1Gbps以上的背板应用场景才会用到AN。

从之前文章分析可知，FPGA实现网口通信主要有以下几种方式：

FPGA独立实现MAC与PHY协议;

FPGA独立实现MAC协议，PHY采用独立芯片;

FPGA既不实现MAC也不实现PHY，MAC与PHY均采用集成芯片;

相应的框图如下：

图8‑11 FPGA实现网口通信三种方式

注（1）FPGA可以直接出MDI接口吗？？