Entrada / salida de datos de gestión - Management Data Input/Output
La entrada / salida de datos de administración ( MDIO ), también conocida como interfaz de administración en serie ( SMI ) o administración de interfaz independiente de medios ( MIIM ), es un bus en serie definido para la familia Ethernet de estándares IEEE 802.3 para la interfaz independiente de medios , o MII . El MII conecta dispositivos de control de acceso a medios (MAC) con circuitos de capa física Ethernet (PHY). El dispositivo MAC que controla el MDIO se denomina Entidad de gestión de la estación (SME).
Relación con MII
MII tiene dos interfaces de señal:
- Una interfaz de datos al MAC de Ethernet, para enviar y recibir datos de tramas de Ethernet.
- Una interfaz de administración de PHY, MDIO, que se utiliza para leer y escribir los registros de control y estado de la PHY con el fin de configurar cada PHY antes de la operación y para monitorear el estado del enlace durante la operación.
Especificación eléctrica
La interfaz MDIO se implementa mediante dos señales:
- Reloj de interfaz MDIO (MDC): reloj impulsado por el dispositivo MAC al PHY.
- Datos MDIO: bidireccional, el PHY lo impulsa para proporcionar datos de registro al final de una operación de lectura.
El bus solo admite una única MAC como maestro y puede tener hasta 32 PHY esclavos.
El MDC puede ser periódico, con un período mínimo de 400 ns, que corresponde a una frecuencia máxima de 2,5 MHz. Sin embargo, los chips más nuevos permiten accesos más rápidos. Sin embargo, chips como DP83640 admiten 25MHz como máx. reloj para MDC.
El MDIO requiere una resistencia pull-up específica de 1,5 kΩ a 10 kΩ, teniendo en cuenta la corriente de fuga total en el peor de los casos de 32 PHY y un MAC.
Sincronización del bus (cláusula 22)
Antes de un acceso al registro, los dispositivos PHY generalmente requieren que el MAC envíe un preámbulo de 32 en la línea MDIO. El acceso consta de 16 bits de control, seguidos de 16 bits de datos. Los bits de control constan de 2 bits de inicio, 2 bits de tipo de acceso (lectura o escritura), la dirección PHY (5 bits), la dirección de registro (5 bits) y 2 bits de "respuesta".
Durante un comando de escritura, la MAC proporciona direcciones y datos. Para un comando de lectura, la PHY se hace cargo de la línea MDIO durante los tiempos de bit de respuesta, proporciona al MAC los datos de registro solicitados y luego libera la línea MDIO.
Cuando el MAC controla la línea MDIO, tiene que garantizar un valor estable 10 ns (tiempo de configuración) antes del flanco ascendente del reloj MDC. Además, MDIO debe permanecer estable 10 ns (tiempo de retención) después del flanco ascendente de MDC.
Cuando la PHY controla la línea MDIO, la PHY debe proporcionar la señal MDIO entre 0 y 300 ns después del flanco ascendente del reloj. Por lo tanto, con un período de reloj mínimo de 400 ns (frecuencia de reloj máxima de 2.5 MHz), el MAC puede muestrear MDIO de manera segura durante la segunda mitad del ciclo bajo del reloj.
Formato de paquete MDIO (cláusula 22)
| Formato de paquete MDIO | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Un poco: | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 8 | 9 | 13 | 14 | 15 | dieciséis | 31 | ||||||||||||||||||||
| 0 | PRE_32 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | S T | OP | PA5 | RA5 | ejército de reserva | D16 | ||||||||||||||||||||||||||
PRE_32
El primer campo en el encabezado MDIO es el Preámbulo. Durante el preámbulo, el MAC envía 32 bits, todos '1', en la línea MDIO.
S T
El campo Inicio consta de 2 bits y siempre contiene la combinación '01'.
OP
El código de operación consta de 2 bits. Hay dos códigos de operación posibles, leer '10' o escribir '01'.
PA5
5 bits, dirección PHY.
RA5
El campo Dirección de registro indica el registro en el que se va a escribir o leer. Tiene 5 bits de longitud.
ejército de reserva
El campo de respuesta tiene una longitud de 2 bits. Cuando se escriben datos en la PHY, la MAC escribe '10' en la línea MDIO. Cuando se leen datos, el MAC libera la línea MDIO.
D16
16 bits, datos. Esto puede ser enviado por el SME o el PHY, dependiendo del valor del campo OP.
Z
Tristate MDIO.
Comandos
IEEE 802.3 Parte 3 usa diferentes códigos de operación y secuencias de inicio. Los códigos de operación 00 (establecer dirección) y 11 (lectura) / 01 (escritura) / 10 (incremento de lectura) se utilizan como dos transacciones en serie para leer y escribir registros.