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申请/专利权人：郑州云海信息技术有限公司

摘要：本发明提供一种MII接口到RMII接口的转换装置，以实现MII接口与RMII接口的转换，此外本发明具有实时转换功能，中间不需要缓冲器，增加了信号的处理速度，减小处理时间，并且减少逻辑设计面积。

主权项：一种MII接口到RMII接口的转换装置，其特征在于，包括Mac端的参考时钟端、PHY端的参考时端、Reset信号端、工作模式选择信号端、MII端的接收数据信号端、MII端的接收参考时钟端、MII端的接收数据错误提示信号端、MII端的接收数据有效信号端、RMII端的接收信号端、RMII端的接收数据错误提示信号端、RMII端的载波信号端、MII端的发送参考时钟端、MII端的数据发送有效信号端、MII端的发送数据信号端、RMII端的发送数据信号端、RMII端的发送数据有效信号端，其中MII端的接收数据信号端接MII接口的RXD信号端，MII端的接收参考时钟端接MII接口的RX_CLK信号端，MII端的接收数据错误提示信号端接MII接口的RX_ER信号端，MII端的接收数据有效信号端接MII接口的RX_DV信号端，MII端的发送参考时钟端接MII接口的TX_CLK信号端，MII端的数据发送有效信号端接MII接口的TX_EN信号端，MII端的发送数据信号端接MII接口的TXD信号端，RMII端的接收信号端接RMII接口的RXD信号端，RMII端的接收数据错误提示信号端接RMII接口的RX_ER信号端，RMII端的载波信号端接RMII接口的CRS_DV信号端，RMII端的发送数据信号端接RMII接口的TXD信号端、RMII端的发送数据有效信号端接RMII接口的TX_EN信号端。

全文数据：一种MlI接口到RMII接口的转换装置技术领域[0001]本发明涉及计算机领域，具体涉及一种MII接口到RMII接口的转换装置。背景技术[0002]随着以太网控制器集成度越来越高，在SoCFPGA领域里面，以太网控制器往往只会预留出几种协议接口，其中以MilMediaIndependentInterface，介质无关接口）协议接口最为常见。由AMD、Broadcom、美国半导体公司和TI公司联合发布的专为精简媒体独立接口（RMII,ReducedMediaIndependent[0003]Interface，精简介质无关接口）的新规范，使得系统设计简单易行。所以在实际应用中，往往为了节省管脚数目和降低功耗，经常采用RMII协议接口，但有些SoCFPGA的以太网控制器中并没有留出此种接口。以太网控制器中MII接口协议需要转换为RMII协议接口的场景中，考虑到使用SoCFPGA中的以太网MACIP的过程中，其不同的产品给出的以太网协议接口不同，而在实际应用中则存在各种不同接口的转换。[0004]目前使用XiIinx公司提供的SoCFPGA中，会有MII到RMII接口转换的IP提供，该IP无法进行移植到其他公司的SoCFPGA平台使用，并且具有自主知识产权。XiIinx公司提供的该方法的具体实现方式即编写该逻辑，并且形成IP，授权给使用该公司产品的客户使用。[0005]由于XiIinx提供实现该方法的方式是通过提供IP，因此无法进行移植，并且可定制定较差，实际需求中进行配置或者优化会受到限制。这种限制使得在很多应用场景中都无法使用该IP。发明内容[0006]为解决上述技术问题，本发明提供是一种MII接口到RMII接口的转换装置，具体如下：[0007]MII接口到RMII接口的转换装置，包括Mac端的参考时钟端、PHY端的参考时端、Reset信号端、工作模式选择信号端、MII端的接收数据信号端、MII端的接收参考时钟端、MII端的接收数据错误提示信号端、MII端的接收数据有效信号端、RMII端的接收信号端、RMII端的接收数据错误提示信号端、RMII端的载波信号端、MII端的发送参考时钟端、MII端的数据发送有效信号端、MII端的发送数据信号端、RMII端的发送数据信号端、RMII端的发送数据有效信号端，其中MII端的接收数据信号端接MII接口的RXD信号端，MII端的接收参考时钟端接MII接口的RX_CLK信号端，MII端的接收数据错误提示信号端接MII接口的RX_ER信号端，MII端的接收数据有效信号端接MII接口的RX_DV信号端，MII端的发送参考时钟端接MII接口的TX_CLK信号端，MII端的数据发送有效信号端接MII接口的TX_EN信号端，MII端的发送数据信号端接MII接口的TXD信号端，RMII端的接收信号端接RMII接口的RXD信号端，RMII端的接收数据错误提示信号端接RMII接口的RX_ER信号端，RMII端的载波信号端接RMII接口的CRS_DV信号端，RMII端的发送数据信号端接RMII接口的TXD信号端、RMII端的发送数据有效信号端接RMII接口的TX_EN信号端。[0008]进一步的，MII端的接收参考时钟以及MII端的发送参考时钟均由Mac端的参考时钟分频得到。[0009]进一步的，Mac端的参考时钟为50MHz，并经20分频和2分频后得到以太网在MII接口下的工作时钟。[0010]进一步的，MII接口中的RX_DV信号由RMII接口的TX_EN和CRS_DV信号相与得到。[0011]通过本发明的方案，可以实现MII接口与RMII接口的转换，且具有实时转换功能，实时处理，中间不需要缓冲器，增加了信号的处理速度，减小处理时间，并且减少逻辑设计面积。附图说明[0012]图1示出现有技术中MII接口协议示意图。[0013]图2示出现有技术中RMII接口协议示意图。[0014]图3示出本发明MII接口到RMII接口的转换装置的信号连接示意图。[0015]图4示出本发明MII接口到RMII接口的转换装置的内部实现示意图。具体实施方式[0016]以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0017]图1示出现有技术中MII接口协议示意图。[0018]如图1所示，MII接口一共有16根线。[0019]TXDRXD:数据发送接收信号，各4根信号线；[0020]TX_ERRX_ER:发送数据接收数据错误提示信号；[0021]TX_EN:发送使能信号，只有在TX_EN有效期内传的数据才有效；[0022]RX_DV:接收数据有效信号，作用类似于发送通道的TX_EN;[0023]TX_CLK:发送参考时钟，IOOMbps速率下，时钟频率为25MHz，IOMbps速率下，时钟频率为2.5MHz。[0024]RX_CLK:接收数据参考时钟，IOOMbps速率下，时钟频率为25MHz，IOMbps速率下，时钟频率为2.5MHz。[0025]CRS:CarrierSense，载波侦测信号，不需要同步于参考时钟，只要有数据传输，CRS就有效，CRS只有PHY在半双工模式下有效。[0026]C0L:CollisionDetectcU冲突检测信号，不需要同步于参考时钟。COL只有PHY在半双工模式下有效。[0027]图2示出现有技术中RMII接口协议示意图。[0028]RMII即ReducedMII，是MII的简化板，如图2所示，连线数量由MII的16根减少为8根。[0029]TXD[1:0]:数据发送信号线，数据位宽为2,是MII接口的一半；[0030]RXD[1:0]:数据接收信号线，数据位宽为2,是MII接口的一半；[0031]TX_EN:数据发送使能信号，与MII接口中的该信号线功能一样；[0032]RX_ER:数据接收错误提示信号，与MII接口中的该信号线功能一样；[0033]CLK_REF:是由外部时钟源提供的50MHz参考时钟，[0034]CRS_DV:此信号是由MII接口中的RX_DV和CRS两个信号合并而成。CRS只有PHY在半双工模式下有效，本发明应用在全双工工作模式，所以不考虑CRS信号。[0035]图3示出本发明MII接口到RMII接口的转换装置的信号连接示意图，图4示出本发明MII接口到RMII接口的转换装置的内部实现示意图。[0036]表IMII转RMII模块端口信号说明[0038]如图3、图4及表1所示，根据本发明实施例的MII接口到RMII接口的转换装置包括Mac端的参考时钟端Clk、PHY端的参考时端ref_clk、Reset信号端resetn、工作模式选择信号端speed_sel、MII端的接收数据信号端mac_rxd、MII端的接收参考时钟端mac_rx_clk、MII端的接收数据错误提示信号端mac_rx_er、MII端的接收数据有效信号端mac_rx_dv、RMII端的接收信号端phy_rxd、RMII端的接收数据错误提示信号端phy_rx_er、RMII端的载波信号端phy_crs、MII端的发送参考时钟端mac_tx_clk、MII端的数据发送有效信号端mac_tx_en、MII端的发送数据信号端mac_txd、RMII端的发送数据信号端phy_txd、RMII端的发送数据有效信号端phy_tx_en，其中MII端的接收数据信号端maC_rxd接MII接口的RXD信号端，MII端的接收参考时钟端mac_rX_clk接MII接口的RX_CLK信号端，MII端的接收数据错误提示信号端maC_rx_er接MII接口的RX_ER信号端，MII端的接收数据有效信号端mac_rX_dv接MII接口的RX_DV信号端，MII端的发送参考时钟端mac_tx_clk接MII接口的TX_CLK信号端，MII端的数据发送有效信号端mac_tX_en接MII接口的TX_EN信号端，MII端的发送数据信号端mac_txd接MII接口的TXD信号端，RMII端的接收信号端phy_rxd接RMII接口的RXD信号端，RMII端的接收数据错误提示信号端phy_rX_er接RMII接口的RX_ER信号端，RMII端的载波信号端phy_Crs接RMII接口的CRS_DV信号端，RMII端的发送数据信号端phy_txd接RMII接口的TXD信号端、RMII端的发送数据有效信号端phy_tX_en接RMII接口的TX_EN信号端。[0039]根据本发明的一实施例，MII端的rxclock以及MII端的发送参考时钟均由Mac端的参考时钟分频得到。[0040]根据本发明的一实施例，Mac端的参考时钟端Clk接50MHz的外部时钟，并经20分频和2分频后得到以太网在MII接口下的工作时钟。[0041]根据本发明的一实施例，MII接口中的RX_DV信号由RMII接口的TX_EN和CRS_DV信号相与得到。[0042]具体的，以太网在MII接口下可以工作在IOMbits和IOOMbits，因此需要两种工作时钟，S卩2.5Mhz和25MHz。而RMII则需要50MHz的外部时钟。因此，此处供给mii2rmii模块的外部时钟设置为50MHz，将其20分频和2分频得到MII所需要的时钟频率。并通过预留的speed_sel引脚来选择工作模式。[0043]发送数据时序的设计[0044]MII接口中的信号同步于max_tx_cIk，RMII接口信号则同步于phy_tx_cIk，而phy_tx_clk是有外部提供的ref_clk。由于MII接口的数据宽度为4bit，而RMII的数据宽度为2bits，所以要将数据宽度有4bits转化为2bits。具体实现可通过在max_tx_clk的上升沿发送MII数据的高2bits，在下降沿发送MII数据的低2bits。然后通过phy_tx_clk进行同步。[0045]接受数据时序设计[0046]RMII接口中的接收信号同步于phy_rx_cIk，phy_rx_cIk是有外部提供的ref_cIk，MII接口信号则同步于mac_rX_clk。需要将RMII的2bits数据宽度转化为MII的4bits数据宽度。具体实现可通过在phy_rx_clk的第一个上升沿接收的2bits作为MII的高2bits，在第二个上升沿接收的2bits作为MII的低2bits。然后通过mac_rx_clk进行同步。[0047]冲突和接收错误信号的设计[0048]由于MII接口和RMII接口中都有rx_er信号，因此可以将这两个信号直接相连。对于RMII接口中的crs_dv和tx_en信号，都表示一桢的开始，而MII接口中的信号rx_dv则可以通过tx_en和crs_dv信号相与得到。[0049]在实现AlteraSoCFPGA中以太网MAC和1350网卡的NCSI互联过程中NCSI兼容RMII接口。由于AlteraSoCFPAG从HPS侧出的太网接口为MII，而1350侧需求的NCSI接口与RMII接口兼容，所以需要将MII转换成RMII接口。通过本发明的MII接口到RMII接口的转换装置即可以实现接口的转换，同时本发明的转换装置具有实时转换功能，实时处理，中间不需要缓冲器，增加了信号的处理速度，减小处理时间，并且减少逻辑设计面积。由于RMII协议接口的信号数量要少于MII的接口信号数量，因此可以节省引脚数量，从而可以降低对PHY的消耗。[0050]以上所描述的仅是说明性，并且要理解的是，本文所描述的布置和细节的修改和变化对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，意在仅由所附权利要求的范围而不是由通过以上描述和解释的方式所呈现的特定细节来限制。

权利要求：1.一种MII接口到RMII接口的转换装置，其特征在于，包括Mac端的参考时钟端、PHY端的参考时端、Reset信号端、工作模式选择信号端、MII端的接收数据信号端、MII端的接收参考时钟端、MII端的接收数据错误提示信号端、MII端的接收数据有效信号端、RMII端的接收信号端、RMII端的接收数据错误提示信号端、RMII端的载波信号端、MII端的发送参考时钟端、MII端的数据发送有效信号端、MII端的发送数据信号端、RMII端的发送数据信号端、RMII端的发送数据有效信号端，其中MII端的接收数据信号端接MII接口的RXD信号端，MII端的接收参考时钟端接MII接口的RX_CLK信号端，MII端的接收数据错误提示信号端接MII接口的RX_ER信号端，MII端的接收数据有效信号端接MII接口的RX_DV信号端，MII端的发送参考时钟端接MII接口的TX_CLK信号端，MII端的数据发送有效信号端接MII接口的TX_EN信号端，MII端的发送数据信号端接MII接口的TXD信号端，RMII端的接收信号端接RMII接口的RXD信号端，RMII端的接收数据错误提示信号端接RMII接口的RX_ER信号端，RMII端的载波信号端接RMII接口的CRS_DV信号端，RMII端的发送数据信号端接RMII接口的TXD信号端、RMII端的发送数据有效信号端接RMII接口的TX_EN信号端。2.根据权利要求1所述的MII接口到RMII接口的转换装置，其中MII端的接收参考时钟以及MII端的发送参考时钟均由Mac端的参考时钟分频得到。3.根据权利要求2所述的MII接口到RMII接口的转换装置，其中Mac端的参考时钟为50MHz，并经20分频和2分频后得到以太网在MII接口下的工作时钟。4.根据权利要求1所述的MII接口到RMII接口的转换装置，其中MII接口中的RX_DV信号由RMII接口的TX_EN和CRS_DV信号相与得到。

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