基于fpga的rgmii与mii协议转换器的实现

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1、基于FPGA的RGMII与Mil协议转换器的实现周建文吴伶锡唐峦石詹杰湖南科技大学物理与电子科学学院摘要：为提高嵌入式系统在网络应用的灵活性，降低接口实现和维护成本，通过分析研究Mil和RGMII以及以太网IEEE802.3推荐标准，结合FPGA强大的数据处理能力和可重配置能力，设计实现了RGM11与Mil接口协议转换器。仿真实骑结果表明，该接口转换功能实现正常，工作稳定，有效解决了传统嵌入式系统接口灵活性差和维护成本高的问题，并为其他信号接口系统的设计实现提供了有益的参考。关键词：MII接口；RGMII接口；FPG

2、A;嵌入式系统;作者简介：周建文（1992-），男，硕士研究生，主要研究方向：电子电路设计。作者简介：吴伶锡（1964-），通信作者，男，硕士，教授，主要研究方向:传感技术与网络。E-mail:lxw241@126.com0作者简介：唐峦石（1973-）,男，硕士，工程师，主耍研究方向：高清LED显示屏控制系统及亮化控制系统。收稿日期:2017-06-02基金：国家自然科学基金项目（61540012）ImplementationofRGMIIandMilprotocolconverterbasedonFPGAZhou

3、JianwenWuLingxiTangLuanshiZhanTieSchoolofPhysicsandE1ectronicScience,HunanUniversityofScienceandTechnology;Abstract：Inordertoimprovetheflexibilityofembeddedsysteminnetworkapplicationandreducetherealizationandmaintenancecostofinterface,throughanalysingtheMilandR

4、GMIIandEthernetIEEE802.3recommendationstandardsandcombiningwithFPGA"sstrongdataprocessingcapabilitiesandrcconfigurablccapabilities,wehavedesignedandimplcmcntedtheRGM11AndMilprotocolconverter.Simulationresultsshowthattheinterfaceconversionfunctionisnormalandstab

5、le,whicheffectivelysolvestheproblemofpoorflexibilityandhighmaintenancecostoftraditionalembeddedsysteminterface,andprovidesausefulreferenceforthedesignandimplementationofothersignalinterfacesystems.Keyword：Milinterface;RGMIIinterface;FPGA;embeddedsystem;Received

6、：2017-06-02o引言在网络通信链路中，需要将MAC与PHY连接，用于网络数据的传输，常用的接口有Mil、RMII、SMII、SSMII、SSSM1KGMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI、XGMII、XAUI、XLAUI等。尽管这些接口已经应用于各种嵌入式系统的以太网通信中，但是由于每个PHY和MAC器件产品所使用的接口类型不完全一致，并且每种以太网接口都有各自的通信协议标准，需要双方进行协议转换才可实现通信山，而且有些接口因为信号线过多，造成系统布局布线复杂以及功耗增加，通过协议转换可以降低系统

7、功耗［2］。为了改善系统性能，提高数据在系统中传输的兼容性宜，本文通过分析研究以太网IEEE802.3标准，深入剖析MII和RGMII收发时序，采用模块化方式血设计系统的总体架构，在功能上设计并实现了基于FPGA的RGM11与Mil的接口转换模块。1系统工作原理RGM11和Mil接口能够通信，其原理是将两种接口的数据分别进行变换得出双方都可以接收的时序[5],系统原理如图1所示。图1系统原理图下载原图在RGMII转换成Mil时，数据和使能信号先被接收器接收，因RGM11的双沿采样特性，需将数据传入数据分离器，经分离器

8、输岀单沿数据，再以千兆使能信号作为缓存器的写使能，RGMII的GRX_CLK时钟作为缓存器的写时钟，把单沿数据存入缓存器。将经过千兆-百兆使能信号转换器处理后的百兆使能信号作为缓存器的读使能信号，以MII工作时钟25MHz作为缓存器读时钟，提取数据后经发送器以Mil接口时序发送出去。由Mil转换成RGM11时，以M11_RX_CLK作为缓存器的