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问:如何实现单片以太网微控制器? 答:诀窍是将微控制器、以太网媒体接入控制器(MAC)和物理接口收发器(PHY)整合进同一芯片,这样能去掉许多外接元器件.这种方案可使MAC和PHY实现很好的匹配,同时还可减小引脚数、缩小芯片面积.单片以太网微控制器还降低了功耗,特别是在采用掉电模式的情况下. 问:以太网MAC是什么? 答:MAC即Media Access Control,即媒体访问控制子层协议.该协议位于OSI七层协议中数据链路层的下半部分,主要负责控制与连接物理层的物理介质.在发送数据的时候,MAC协议可以事先判断是否可以发送数据,如果可以发送将给数据加上一些控制信息,最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层;在接收数据的时候,MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误,如果没有错误,则去掉控制信息发送至LLC层.该层协议是以太网MAC由IEEE-802.3以太网标准定义.最新的MAC同时支持10Mbps和100Mbps两种速率. 以太网数据链路层其实包含MAC(介质访问控制)子层和LLC(逻辑链路控制)子层.一块以太网卡MAC芯片的作用不但要实现MAC子层和LLC子层的功能,还要提供符合规范的PCI界面以实现和主机的数据交换. MAC从PCI总线收到IP数据包(或者其他网络层协议的数据包)后,将之拆分并重新打包成最大1518Byte,最小64Byte的帧.这个帧里面包括了目标MAC地址、自己的源MAC地址和数据包里面的协议类型(比如IP数据包的类型用80表示).最后还有一个DWORD(4Byte)的CRC码. 可是目标的MAC地址是哪里来的呢?这牵扯到一个ARP协议(介乎于网络层和数据链路层的一个协议).第一次传送某个目的IP地址的数据的时候,先会发出一个ARP包,其MAC的目标地址是广播地址,里面说到：”谁是xxx.xxx.xxx.xxx这个IP地址的主人？”因为是广播包,所有这个局域网的主机都收到了这个ARP请求.收到请求的主机将这个IP地址和自己的相比较,如果不相同就不予理会,如果相同就发出ARP响应包.这个IP地址的主机收到这个ARP请求包后回复的ARP响应里说到:”我是这个IP地址的主人”.这个包里面就包括了他的MAC地址.以后的给这个IP地址的帧的目标MAC地址就被确定了.(其它的协议如IPX/SPX也有相应的协议完成这些操作.) IP地址和MAC地址之间的关联关系保存在主机系统里面,叫做ARP表,由驱动程序和操作系统完成.在Microsoft的系统里面可以用arp-a的命令查看ARP表.收到数据帧的时候也是一样,做完CRC以后,如果没有CRC效验错误,就把帧头去掉,把数据包拿出来通过标准的借口传递给驱动和上层的协议客栈,最终正确的达到我们的应用程序. 还有一些控制帧,例如流控帧也需要MAC直接识别并执行相应的行为. 以太网MAC芯片的一端接计算机PCI总线,另外一端就接到PHY芯片上,它们之间是通过MII接口链接的. 问:什么是MII? 答:MII即媒体独立接口,它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准."媒体独立"表明在不对MAC硬件重新设计或替换的情况下,任何类型的PHY设备都可以正常工作.它包括一个数据接口,以及一个MAC和PHY之间的管理接口. 数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道.每条信道都有自己的数据,时钟和控制信号.MII数据接口总共需要16个信号,包括TX_ER,TXD3:0,TX_EN,TX_CLK, COL,RXD3:0,RX_EX,RX_CLK,CRS,RX_DV等.MII以4位半字节方式传送数据双向传输,时钟速率25MHz.其工作速率可达100Mb/s; MII管理接口是个双信号接口,一个是时钟信号,另一个是数据信号.通过管理接口,上层能监视和控制PHY.其管理是使用SMI(Serial Management Interface)总线通过读写PHY的寄存器来完成的.PHY里面的部分寄存器是IEEE定义的,这样PHY把自己的目前的状态反映到寄存器里面,MAC通过SMI总线不断的读取PHY的状态寄存器以得知目前PHY的状态,例如连接速度,双工的能力等.当然也可以通过SMI设置PHY的寄存器达到控制的目的,例如流控的打开关闭,自协商模式还是强制模式等.不论是物理连接的MII总线和SMI总线还是PHY的状态寄存器和控制寄存器都是有IEEE的规范的,因此不同公司的MAC和PHY一样可以协调工作.当然为了配合不同公司的PHY的自己特有的一些功能,驱动需要做相应的修改. MII支持10Mbps和100Mbps的操作,一个接口由14根线组成,它的支持还是比较灵活的,但是有一个缺点是因为它一个端口用的信号线太多,如果一个8端口的交换机要用到112根线,16端口就要用到224根线,到32端口的话就要用到448根线,一般按照这个接口做交换机,是不太现实的,所以现代的交换机的制作都会用到其它的一些从MII简化出来的标准,比如RMII,SMII,GMII等. RMII是简化的MII接口,在数据的收发上它比MII接口少了一倍的信号线,所以它一般要求是50MHz的总线时钟.RMII一般用在多端口的交换机,它不是每个端口安排收,发两个时钟,而是所有的数据端口公用一个时钟用于所有端口的收发,这里就节省了不少的端口数目.RMII的一个端口要求7个数据线,比MII少了一倍,所以交换机能够接入多一倍数据的端口.和MII一样,RMII支持10Mbps和100Mbps的总线接口速度. SMII是由思科提出的一种媒体接口,它有比RMII更少的信号线数目,S表示串行的意思.因为它只用一根信号线传送发送数据,一根信号线传输接受数据,所以为了满足100Mbps的总线接口速度的需求,它的时钟频率就达到了125MHz,为什么用125MHz,是因为数据线里面会传送一些控制信息.SMII一个端口仅用4根信号线完成100Mbps的传输,比起RMII差不多又少了一倍的信号线.SMII在工业界的支持力度是很高的.同理,所有端口的数据收发都公用同一个外部的125MHz时钟. GMII是千兆网的MII接口,这个也有相应的RGMII接口,表示简化了的GMII接口. MII 总线 在IEEE802.3中规定的MII总线是一种用于将不同类型的PHY与相同网络控制器(MAC)相连接的通用总线.网络控制器可以用同样的硬件接口与任何PHY . GMII(Gigabit MII) GMII采用 8 位 接口数据,工作时钟125MHz,因此传输速率可达 1000Mbps .同时 兼容 MII 所规定的10/100 Mbps工作方式. GMII接口数据结构符合IEEE以太网标准.该接口定义见IEEE 802.3-2000. 发送器 : GTXCLK——吉比特TX..信号的时钟信号(125MHz) TXCLK——10/100Mbps信号时钟 TXD ——被发送数据 TXEN——发送器使能信号 TXER——发送器错误(用于破坏一个数据包) 注:在千兆速率下,向PHY提供GTXCLK信号,TXD,TXEN,TXER信号与此时钟信号同步.否则,在10/100Mbps速率下,PHY提供TXCLK时钟信号,其它信号与此信号同步.其工作频率为25MHz(100M网络)或2.5MHz(10M网络). 接收器 : RXCLK——接收时钟信号(从收到的数据中提取,因此与GTXCLK无关联) RXD ——接收数据 RXDV——接收数据有效指示 RXER——接收数据出错指示 COL——冲突检测(仅用于半双工状态) 管理配置 MDC——配置接口时钟 MDIO——配置接口I/O 管理配置接口控制PHY的特性.该接口有32个寄存器地址,每个地址16位.其中前16个已经在"IEEE 802.3,2000-22.2.4 Management Functions"中规定了用途,其余的则由各器件自己指定. RMII(Reduced Media Independant Interface) 简化媒体独立接口 是标准的以太网接口之一,比MII有更少的I/O传输. RMII口是用两根线来传输数据的,MII口是用4根线来传输数据的,GMII是用8根线来传输数据的.MII/RMII只是一种接口,对于10Mbps线速,MII的时钟速率是2.5MHz就可以了,RMII则需要5MHz;对于100Mbps线速,MII需要的时钟速率是25MHz,RMII则是50MHz. MII/RMII用于传输以太网包,在MII/RMII接口是4/2bit的,在以太网的PHY里需要做串并转换,编解码等才能在双绞线和光纤上进行传 输,其帧格式遵循IEEE 802.3(10M)/IEEE 802.3u(100M)/IEEE 802.1q(VLAN).以太网帧的格式为:前导符+开始位+目的mac地址+源mac地址+类型/长度+数据+padding(optional)+32bitCRC 如果有vlan,则要在类型/长度后面加上2个字节的vlan tag,其中12bit来表示vlan id,另外4bit表示数据的优先级! 问:以太网PHY是什么? 答:PHY是物理接口收发器,它实现物理层.IEEE-802.3标准定义了以太网PHY.包括MII/GMII(介质独立接口)子层,PCS(物理编码子层),PMA(物理介质附加)子层,PMD(物理介质相关)子层,MDI子层.它符合IEEE-802.3k中用于10BaseT(第14条)和100BaseTX(第24条和第25条)的规范. PHY在发送数据的时候,收到MAC过来的数据(对PHY来说,没有帧的概念,对它来说,都是数据而不管什么地址,数据还是CRC.对于100BaseTX因为使用4B/5B编码,每4bit就增加1bit的检错码),然后把并行数据转化为串行流数据,再按照物理层的编码规则把数据编码,再变为模拟信号把数据送出去.收数据时的流程反之.PHY还有个重要的功能就是实现CSMA/CD的部分功能.它可以检测到网络上是否有数据在传送,如果有数据在传送中就等待,一旦检测到网络空闲,再等待一个随机时间后将送数据出去.如果两个碰巧同时送出了数据,那样必将造成冲突,这时候,冲突检测机构可以检测到冲突,然后各等待一个随机的时间重新发送数据.这个随机时间很有讲究的,并不是一个常数,在不同的时刻计算出来的随机时间都是不同的,而且有多重算法来应付出现概率很低的同两台主机之间的第二次冲突. 许多网友在接入Internt宽带时,喜欢使用”抢线”强的网卡,就是因为不同的PHY碰撞后计算随机时间的方法设计上不同,使得有些网卡比较”占便宜”.不过,抢线只对广播域的网络而言的,对于交换网络和ADSL这样点到点连接到局端设备的接入方式没什么意义.而且”抢线”也只是相对而言的,不会有质的变化. 现在交换机的普及使得交换网络的普及,使得冲突域网络少了很多,极大地提高了网络的带宽.但是如果用HUB,或者共享带宽接入Internet的时候还是属于冲突域网络,有冲突碰撞的.交换机和HUB最大的区别就是:一个是构建点到点网络的局域网交换设备,一个是构建冲突域网络的局域网互连设备. 除此之外PHY还提供了和对端设备连接的重要功能并通过LED灯显示出自己目前的连接的状态和工作状态让我们知道.当我们给网卡接入网线的时候,PHY不断发出的脉冲信号检测到对端有设备,它们通过标准的”语言”交流,互相协商并却定连接速度、双工模式、是否采用流控等.通常情况下,协商的结果是两个设备中能同时支持的最大速度和最好的双工模式.这个技术被称为AutoNegotiation或者NWAY,它们是一个意思–自动协商. 具体传输过程为,发送数据时,网卡首先侦听介质上是否有载波(载波由电压指示),如果有,则认为其他站点正在传送信息,继续侦听介质.一旦通信介质在一定时间段内(称为帧间缝隙IFG=9.6微秒)是安静的,即没有被其他站点占用,则开始进行帧数据发送,同时继续侦听通信介质,以检测冲突.在发送数据期间,如果检测到冲突,则立即停止该次发送,并向介质发送一个“阻塞”信号,告知其他站点已经发生冲突,从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据,并等待一段随机时间(CSMA/CD确定等待时间的算法是二进制指数退避算法).在等待一段随机时间后,再进行新的发送.如果重传多次后(大于16次)仍发生冲突,就放弃发送.接收时,网卡浏览介质上传输的每个帧,如果其长度小于64字节,则认为是冲突碎片.如果接收到的帧不是冲突碎片且目的地址是本地地址,则对帧进行完整性校验,如果帧长度大于1518字节(称为超长帧,可能由错误的LAN驱动程序或干扰造成)或未能通过CRC校验,则认为该帧发生了畸变.通过校验的帧被认为是有效的,网卡将它接收下来进行本地处理. 问:造成以太网MAC和PHY单片整合难度高的原因是什么? 答:PHY整合了大量模拟硬件,而MAC是典型的全数字器件.芯片面积及模拟/数字混合架构是为什么先将MAC集成进微控制器而将PHY留在片外的原因.更灵活、密度更高的芯片技术已经可以实现MAC和PHY的单芯片整合. 问: 网卡上除RJ-45接口外,还需要其它元件吗? 答:PHY和MAC是网卡的主要组成部分,网卡一般用RJ-45插口,10M网卡的RJ-45插口也只用了1,2,3,**根针,而100M或1000M网卡的则是八根针都是全的.除此以外,还需要其它元件,因为虽然PHY提供绝大多数模拟支持,但在一个典型实现中,仍需外接6,7只分立元件及一个局域网绝缘模块.绝缘模块一般采用一个1：1的变压器.这些部件的主要功能是为了保护PHY免遭由于电气失误而引起的损坏. 另外,一颗CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(这取决于芯片的制程和设计需求),但是这样的信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失.而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏.再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样,这样会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备. 为了解决以上问题Transformer( 隔离变压器 )这个器件就应运而生.它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端.这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据. 隔离变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的.也起到了防雷感应(我个人认为这里用防雷击不合适)保护的作用.有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是隔离变压器起到了保护作用. 隔离变压器本身是个被动元件,只是把PHY的信号耦合了到网线上,并没有起到功率放大的作用.那么一张网卡信号的传输的最长距离是谁决定的呢? 一张网卡的传输最大距离和与对端设备连接的兼容性主要是PHY决定的.但是可以将信号送的超过100米的PHY其输出的功率也比较大,更容易产生EMI的问题.这时候就需要合适的Transformer与之配合.作PHY的老大公司Marvell的PHY,常常可以传送180~200米的距离,远远超过IEEE的100米的标准. RJ-45的接头实现了网卡和网线的连接.它里面有8个铜片可以和网线中的4对双绞(8根)线对应连接.其中100M的网络中1,2是传送数据的,3,6是接收数据的.1,2之间是一对差分信号,也就是说它们的波形一样,但是相位相差180度,同一时刻的电压幅度互为正负.这样的信号可以传递的更远,抗干扰能力强.同样的,3,6也一样是差分信号. 网线中的8根线,每两根扭在一起成为一对.我们制作网线的时候,一定要注意要让1,2在其中的一对,3,6在一对.否则长距离情况下使用这根网线的时候会导致无法连接或连接很不稳定. 现在新的PHY支持AUTO MDI-X功能(也需要Transformer支持).它可以实现RJ-45接口的1,2上的传送信号线和3,6上的接收信号线的功能自动互相交换.有的PHY甚至支持一对线中的正信号和负信号的功能自动交换.这样我们就不必为了到底连接某个设备需要使用直通网线还是交叉网线而费心了.这项技术已经被广泛的应用在交换机和SOHO路由器上. 在1000Basd-T网络中,其中最普遍的一种传输方式是使用网线中所有的4对双绞线,其中增加了4,5和7,8来共同传送接收数据.由于1000Based-T网络的规范包含了AUTOMDI-X功能,因此不能严格确定它们的传出或接收的关系,要看双方的具体的协商结果. 一片网卡主要功能的实现就基本上是上面这些器件了. 其他的,还有一颗EEPROM芯片,通常是一颗93C46.里面记录了网卡芯片的供应商ID,子系统供应商ID,网卡的MAC地址,网卡的一些配置,如SMI总线上PHY的地址,BOOTROM的容量,是否启用BOOTROM引导系统等东西. 很多网卡上还有BOOTROM这个东西.它是用于无盘工作站引导操作系统的.既然无盘,一些引导用必需用到的程序和协议栈就放到里面了,例如RPL,PXE等.实际上它就是一个标准的PCI ROM.所以才会有一些硬盘写保护卡可以通过烧写网卡的BootRom来实现.其实PCI设备的ROM是可以放到主板BIOS里面的.启动电脑的时候一样可以检测到这个ROM并且正确识别它是什么设备的.AGP在配置上和PCI很多地方一样,所以很多显卡的BIOS也可以放到主板BIOS里面.这就是为什么板载的网卡我们从来没有看到过BOOTROM的原因. 最后就是电源部分了.大多数网卡现在都使用3.3V或更低的电压.有的是双电压的.因此需要电源转换电路. 而且网卡为了实现Wake on line功能,必须保证全部的PHY和MAC的极少一部分始终处于有电的状态,这需要把主板上的5V Standby电压转换为PHY工作电压的电路.在主机开机后,PHY的工作电压应该被从5V转出来的电压替代以节省5V Standby的消耗.(许多劣质网卡没有这么做). 有Wake on line功能的网卡一般还有一个WOL的接口.那是因为PCI2.1以前没有PCI设备唤醒主机的功能,所以需要着一根线通过主板上的WOL的接口连到南桥里面以实现WOL的功能.新的主板合网卡一般支持PCI2.2/2.3,扩展了PME#信号功能,不需要那个接口而通过PCI总线就可以实现唤醒功能. 我们现在来看两个图 MAC和PHY分开的以太网卡 MAC和PHY集成在一颗芯片的以太网卡 上图中各部件为: ①RJ-45接口 ②Transformer(隔离变压器) ③PHY芯片 ④MAC芯片 ⑤EEPROM ⑥BOOTROM插槽 ⑦WOL接头 ⑧晶振 ⑨电压转换芯片 ⑩LED指示灯 网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上其它设备传过来的帧,并将帧重新组合成数据,发送到所在的电脑中.网卡能接收所有在网络上传输的信号,但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧,将其余的帧丢弃.然后,传送到系统CPU做进一步处理.当电脑发送数据时,网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中.接收系统通知电脑消息是否完整地到达,如果出现问题,将要求对方重新发送.  问:10BaseT和100BaseTX PHY实现方式不同的原因何在? 答:两种实现的分组描述本质上是一样的,但两者的信令机制完全不同.其目的是阻止一种硬件实现容易地处理两种速度.10BaseT采用曼彻斯特编码,100BaseTX采用4B/5B编码. 问:什么是曼彻斯特编码? 答:曼彻斯特编码又称曼彻斯特相位编码,它通过相位变化来实现每个位(图2).通常,用一个时钟周期中部的上升沿表示“1”,下降沿表示“0”.周期末端的相位变化可忽略不计,但有时又可能需要将这种相位变化计算在内,这取决于前一位的值. 问:什么是4B/5B编码? 答:4B/5B编码是一种块编码方式.它将一个4位的块编码成一个5位的块.这就使5位块内永远至少包含2个“1”转换,所以在一个5位块内总能进行时钟同步.该方法需要25%的额外开销. 问:网卡的MAC和PHY间的关系? 答:网卡工作在osi的最后两层,物理层和数据链路层,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.数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能.以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器.很多网卡的这两个部分是做到一起的.他们之间的关系是pci总线接mac总线,mac接phy,phy接网线(当然也不是直接接上的,还有一个变压装置). PHY和MAC之间是如何传送数据和相互沟通的.通过IEEE定义的标准的MII/GigaMII(Media Independed Interfade,介质独立界面)界面连接MAC和PHY.这个界面是IEEE定义的.MII界面传递了网络的所有数据和数据的控制.ETHERNET的接口实质是MAC通过MII总线控制PHY的过程. 问:网线上传输的是模拟信号还是数字信号? 答:是模拟信号.因为它传出和接收是采用的模拟的技术.虽然它传送的信息是数字的(并不是传送的信息是数字的信号就可以叫做数字信号). 简单的例子:我们知道电话是模拟信号,但是当我们拨号上网的时候,电话线里传送的是数字信息,但信号本身依旧是模拟的.然而ADSL同样是通过电话线传送的,却是数字信号.这取决于它传出和接受采用的技术.

 本次逻辑分析仪软件更新功能，在密切的与产业界客户配合之下，增加了多个总线分析，使免费总线分析数量达 60 余种。如应用于无线充电产品之传输协议 Qi 也在本次收录之列，已经陆续有手机业者提供了无线充电功能于产品中。已经提供的总线分析功能，则应客户需求持续的扩增功能，节省客户大量的分析信号的时间。        深受客户喜爱的示波器叠加功能，在搭配皇晶科技示波器时，同一个时间可测量显示 6 个示波器通道，相对于一般示波器最多只能有 4 个通道的示波器，可以看到更多的模拟信号。逻辑分析仪叠加皇晶科技示波器时，在使用 Acute VISA 接口的情况下，亦可从示波器端软件操作，使得示波器端成为触发主控装置。          硬件触发功能的部分，本次提供在转态模式下也可使用逾时 (Timeout) 触发，最长时间可达 10 秒，适用于查系统当机前出错的问题，应用的方式就是监控某一条线路。当信号在设定的时间内都没有转态时，就会触发。这样，搭配转态储存(压缩)的作法就可以看到信号停滞(当机)前的状态。而宽度触发功能也比照逾时触发，将其最长时间拉长至 10 秒钟。        我们也陆续提供新版的二次开发工具包(SDK)，包含 VC， VB， LabVIEW 等范例程序。可让客户自行将皇晶科技产品进行软件开发后，导入成为专属的客制化应用。使仪器不再只是个人使用的测量仪器而已，亦可成为自动测量的设备, 藉以提高量产检测质量及提升效率。        常有客户询问如何能快速的计算波形之转态次数或时间统计，这功能其实早在 LA Viewer 里面提供，就是在波形区里要测量的信号在线，直接按鼠标右键拉开窗口，立刻就可以看到转态次数统计及时间显示之信息窗口，相当直觉快速。   新增功能 : 支持触控屏幕操作及多点触控做波形缩放操作 免费总线分析功能 • 3-Wire   提供 Holtek 3-Wire 总线分析，应用于LED、LCD 驱动IC的控制和EEPROM的读写控制。 • APML   AMD Advanced Platform Management Link(APML)，是一种频外 (out-of-band）的电源管理与提升系统可靠度机制，这样的技术在 6 核心 Opteron 处理器平台上才开始具备。 • DMX512   根据 EIA/TIA-485 标准之控制 LED 调光器传输协议。 • IrDA   Infrared Data Association(IrDA) 常见的消费型红外线传输协议。 • MII    提供 Media Independent Interface(MII) / Reduced Media Independent Interface(RMII) 总线分析。 • Qi    无线充电联盟 WPC 所推动无线充电技术之传输协议 。 • SGPIO   Serial General Purpose Input/Output(SGPIO) 背板控制之传输协议。 逾时触发功能 在转态模式下也可使用逾时(TimeOut)触发，最长时间可达 10 秒。 SVID 触发功能 • 增加可指定不等于某个命令之触发条件 • 增加可指定 Alert 信号是否出现之触发条件 可叠加示波器机种 • Tektronix DPO7000 系列 • Agilent DSO/MSO 9000A 系列 搜寻功能 可搜寻上一笔数据功能。 扩充总线分析功能 由于目前免费总线分析功能已 60 余种，且每个总线分析功能我们都持续扩充功能，用户能在使用总线分析后，加快产品开发或除错的速度。每个总线分析也都有范例档案，可加速查看及导入分析。     Field Bus decode name Audio ‧ HD Audio (High Definition Audio) 　 ‧ I2S (Inter-Integrated Circuit Sound) 　 ‧ S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) 　 ‧ SMI ( Serial Microprocessor Interface ) Automotive ‧ CAN (Controller Area Network) 2.0B 　 ‧ FlexRay 　 ‧ LIN (Local Interconnect Network) Debug ‧ JTAG (Joint Test Action Group) 　 ‧ SWD (Serial Wire Debug) General ‧ 7-Segment 　 ‧ ADC (Analog-To-Digital Converter) 　 ‧ I2C (Inter-Integrated Circuit) 　 ‧ Indicator (Time Indicator) 　 ‧ Line Decoding (NRZI, Manchester-Thomas, Manchester-IEEE802.3,      Differential Manchester, Bi-phase Mark, Miller, Modified Miller) 　 ‧ Line Encoding(NRZI, Manchester-Thomas, Manchester-IEEE802.3,      Differential Manchester, AMI-Standard, AMI-B8ZS, AMI-HDB3, MLT-3,      Pseudoternary,CMI, Bi-phase Mark, Miller, Modified Miller) 　 ‧ Lissajous (X-Y, I-Q) 　 ‧ Math (addition, subtraction, multiplication, division, AND, XOR, OR) 　 ‧ MII(Media Independent Interface) 　 ‧ MDIO (Management Data Input/Output) 　 ‧ Modbus 　 ‧ PWM (Pulse-width modulation) 　 ‧ SPI (Serial Peripheral Interface) 　 ‧ UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), RS-232 or RS-485 　 ‧ UNI/O 　 ‧ USB 1.1 Infrared ‧ IrDA(Infrared Data Association) 　 ‧ NEC IR 　 ‧ RC-5 　 ‧ RC-6 PC/NB ‧ AMD APML (Advanced Platform Management Link) 　 ‧ IDE (Integrated Device Electronics) 　 ‧ LPC (Low pin count) 　 ‧ PECI (Platform Environment Control Interface) 3.0 　 ‧ PS/2 (Personal System/2) 　 ‧ Serial IRQ 　 ‧ SGPIO(Serial General Purpose Input/Output) 　 ‧ SMBus (System Management Bus) 　 ‧ SVI2 (AMD Serial VID interface 2.0) 　 ‧ SVID (Intel Serial VID) Power/Battery ‧ HDQ  　 ‧ PMBus (Power Management Bus) 　 ‧ Qi 　 ‧ SMBus - SBS(Smart Battery System)  Storage ‧ 1-Wire 　 ‧ 3-Wire 　 ‧ eMMC (Eembeded Multi Media Card) 4.5 　 ‧ I2C EEPROM 　 ‧Microwire 　 ‧Nand Flash(Hynix, Intel, Micron, Samsung, ST, Toshiba) 　 ‧SD (SD / SDHC / SDXC) 3.0 　 ‧Serial Flash (Ateml, EON, Macronix, SST, Winbond, Zempro), Single, Dual, Quad mode 　 ‧SmartCard (ISO7816) 　 ‧SMBus - SPD(Serial Presence Detect)  　 ‧SSI (Synchronous Serial Interface) Video/Lighting ‧Close Caption 　 ‧DALI (Digital Addressable Lighting Interface) 　 ‧DMX512 　 ‧DP-Aux (DisplayPort Auxiliary Channel) 　 ‧HDMI-CEC (Consumer Electronics Control) 　 ‧HDMI-EDID (Extended Display Identification Data) 　 ‧I80 　 ‧ITU656(CCIR656) 　 ‧LCD1602 (Liquid Crystal Display 1602) 　 ‧ST7669  

      本次逻辑分析仪软件更新功能，在密切的与产业界客户配合之下，增加了多个总线分析，使免费总线分析数量达 60 余种。如应用于无线充电产品之传输协议 Qi 也在本次收录之列，已经陆续有手机业者提供了无线充电功能于产品中。已经提供的总线分析功能，则应客户需求持续的扩增功能，节省客户大量的分析信号的时间。        深受客户喜爱的示波器叠加功能，在搭配皇晶科技示波器时，同一个时间可测量显示 6 个示波器通道，相对于一般示波器最多只能有 4 个通道的示波器，可以看到更多的模拟信号。逻辑分析仪叠加皇晶科技示波器时，在使用 Acute VISA 接口的情况下，亦可从示波器端软件操作，使得示波器端成为触发主控装置。          硬件触发功能的部分，本次提供在转态模式下也可使用逾时 (Timeout) 触发，最长时间可达 10 秒，适用于查系统当机前出错的问题，应用的方式就是监控某一条线路。当信号在设定的时间内都没有转态时，就会触发。这样，搭配转态储存(压缩)的作法就可以看到信号停滞(当机)前的状态。而宽度触发功能也比照逾时触发，将其最长时间拉长至 10 秒钟。        我们也陆续提供新版的二次开发工具包(SDK)，包含 VC， VB， LabVIEW 等范例程序。可让客户自行将皇晶科技产品进行软件开发后，导入成为专属的客制化应用。使仪器不再只是个人使用的测量仪器而已，亦可成为自动测量的设备, 藉以提高量产检测质量及提升效率。        常有客户询问如何能快速的计算波形之转态次数或时间统计，这功能其实早在 LA Viewer 里面提供，就是在波形区里要测量的信号在线，直接按鼠标右键拉开窗口，立刻就可以看到转态次数统计及时间显示之信息窗口，相当直觉快速。   新增功能 : 支持触控屏幕操作及多点触控做波形缩放操作 免费总线分析功能 • 3-Wire   提供 Holtek 3-Wire 总线分析，应用于LED、LCD 驱动IC的控制和EEPROM的读写控制。 • APML   AMD Advanced Platform Management Link(APML)，是一种频外 (out-of-band）的电源管理与提升系统可靠度机制，这样的技术在 6 核心 Opteron 处理器平台上才开始具备。 • DMX512   根据 EIA/TIA-485 标准之控制 LED 调光器传输协议。 • IrDA   Infrared Data Association(IrDA) 常见的消费型红外线传输协议。 • MII    提供 Media Independent Interface(MII) / Reduced Media Independent Interface(RMII) 总线分析。 • Qi    无线充电联盟 WPC 所推动无线充电技术之传输协议 。 • SGPIO   Serial General Purpose Input/Output(SGPIO) 背板控制之传输协议。 逾时触发功能 在转态模式下也可使用逾时(TimeOut)触发，最长时间可达 10 秒。 SVID 触发功能 • 增加可指定不等于某个命令之触发条件 • 增加可指定 Alert 信号是否出现之触发条件 可叠加示波器机种 • Tektronix DPO7000 系列 • Agilent DSO/MSO 9000A 系列 搜寻功能 可搜寻上一笔数据功能。 扩充总线分析功能 由于目前免费总线分析功能已 60 余种，且每个总线分析功能我们都持续扩充功能，用户能在使用总线分析后，加快产品开发或除错的速度。每个总线分析也都有范例档案，可加速查看及导入分析。   Field Bus decode name Audio ‧ HD Audio (High Definition Audio) 　 ‧ I2S (Inter-Integrated Circuit Sound) 　 ‧ S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) 　 ‧ SMI ( Serial Microprocessor Interface ) Automotive ‧ CAN (Controller Area Network) 2.0B 　 ‧ FlexRay 　 ‧ LIN (Local Interconnect Network) Debug ‧ JTAG (Joint Test Action Group) 　 ‧ SWD (Serial Wire Debug) General ‧ 7-Segment 　 ‧ ADC (Analog-To-Digital Converter) 　 ‧ I2C (Inter-Integrated Circuit) 　 ‧ Indicator (Time Indicator) 　 ‧ Line Decoding (NRZI, Manchester-Thomas, Manchester-IEEE802.3,      Differential Manchester, Bi-phase Mark, Miller, Modified Miller) 　 ‧ Line Encoding(NRZI, Manchester-Thomas, Manchester-IEEE802.3,      Differential Manchester, AMI-Standard, AMI-B8ZS, AMI-HDB3, MLT-3,      Pseudoternary,CMI, Bi-phase Mark, Miller, Modified Miller) 　 ‧ Lissajous (X-Y, I-Q) 　 ‧ Math (addition, subtraction, multiplication, division, AND, XOR, OR) 　 ‧ MII(Media Independent Interface) 　 ‧ MDIO (Management Data Input/Output) 　 ‧ Modbus 　 ‧ PWM (Pulse-width modulation) 　 ‧ SPI (Serial Peripheral Interface) 　 ‧ UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), RS-232 or RS-485 　 ‧ UNI/O 　 ‧ USB 1.1 Infrared ‧ IrDA(Infrared Data Association) 　 ‧ NEC IR 　 ‧ RC-5 　 ‧ RC-6 PC/NB ‧ AMD APML (Advanced Platform Management Link) 　 ‧ IDE (Integrated Device Electronics) 　 ‧ LPC (Low pin count) 　 ‧ PECI (Platform Environment Control Interface) 3.0 　 ‧ PS/2 (Personal System/2) 　 ‧ Serial IRQ 　 ‧ SGPIO(Serial General Purpose Input/Output) 　 ‧ SMBus (System Management Bus) 　 ‧ SVI2 (AMD Serial VID interface 2.0) 　 ‧ SVID (Intel Serial VID) Power/Battery ‧ HDQ  　 ‧ PMBus (Power Management Bus) 　 ‧ Qi 　 ‧ SMBus - SBS(Smart Battery System)  Storage ‧ 1-Wire 　 ‧ 3-Wire 　 ‧ eMMC (Eembeded Multi Media Card) 4.5 　 ‧ I2C EEPROM 　 ‧Microwire 　 ‧Nand Flash(Hynix, Intel, Micron, Samsung, ST, Toshiba) 　 ‧SD (SD / SDHC / SDXC) 3.0 　 ‧Serial Flash (Ateml, EON, Macronix, SST, Winbond, Zempro), Single, Dual, Quad mode 　 ‧SmartCard (ISO7816) 　 ‧SMBus - SPD(Serial Presence Detect)  　 ‧SSI (Synchronous Serial Interface) Video/Lighting ‧Close Caption 　 ‧DALI (Digital Addressable Lighting Interface) 　 ‧DMX512 　 ‧DP-Aux (DisplayPort Auxiliary Channel) 　 ‧HDMI-CEC (Consumer Electronics Control) 　 ‧HDMI-EDID (Extended Display Identification Data) 　 ‧I80 　 ‧ITU656(CCIR656) 　 ‧LCD1602 (Liquid Crystal Display 1602) 　 ‧ST7669  

  2011年12月，在调试某产品百兆交换芯片BCM53202M时，发现该芯片的百兆口可以正常进行数据交换，但是其MII接口无**INK，并且无法与CPU子板进行通信。 1         问题分析 本次一共焊接了四块某产品板，并且四块某产品板的百兆交换芯片MII接口都不通，初步可以排除不是焊接不良导致的，另外，BCM53202M的百兆交换口可以正常工作，说明 该部分电路的时钟、供电和复位工作正常。      因BCM53202M的MII接口外接了一片百兆PHY(LXT972),通过百兆PHY的网口，再与CPU子板的网口进行连接，为更快的定位问题，将CPU子板拔掉，然后将LXT972的网口接出来，连接到电脑A的网口上，发现能够正常LINK，然后用以太网抓包工具WildPackets.OmniPeek.v3.1.1，发送广播包，用示波器监测BCM53202M的MII口数据接收端，发现有波形产生，测试连接图如图1-1所示。   图1-1 BCM53202M测试连接图        将BCM53202M的网口连接到电脑A的网口上，然后用以太网抓包工具WildPackets.OmniPeek.v3.1.1，发送广播包，用示波器监测BCM53202M的MII口数据发送端，发现没有波形产生,测试连接图如图1-2所示。 图1-2 BCM53202M测试连接图      由以上现象可知，问题应该出现在LXT972的MII接口与BCM53202M的MII接口之间，仔细检查原理图，发现硬件对MII接口的配置也没什么问题,BCM53202M的MII接口有一个状态指示输出信号：MII_LINK,如果为低，则表示MII接口已经LINK上，如果为高，则表示MII接口没有LINK上，用示波器测量该信号，发现该信号为高，说明MII接口没有LINK上，即MII接口没有建立好链接，因此无法进行通信。      现在问题的关键是查明MII接口之间如何建立LINK，通过查阅BCM53202M的芯片手册，在第109页找到，该芯片通过MDC/MDIO管脚，可以对外接的PHY进行自动查询和访问，并且，外接的PHY必须有一个唯一的地址，其MII外接的PHY地址规定为18H， 另外两个GMII接口的PHY地址分别为19H和1AH.      用示波器测量BCM53202M的MDC和MDIO管脚，MDC和MDIO的命令格式如下： 分为读写两种命令格式，前面有32位前导码，固定为1，再跟两位开始命令，固定为01，然后为操作码，如为读操作，则为10，写操作则为01，后面为5为PHY地址。理解了该接口的命令格式，就可以通过示波器抓波形，从中读取我们所需要的信息。     用示波器将BCM53202M发送出来的PHY地址从命令格式中提取出来，发现其发出来的地址分别有18H，19A和1AH,但是LXT972的PHY地址只有1位，即可以设置成0或1。 通过查阅BCM53202M的手册，发现这个PHY地址也无法进行修改。    经过以上分析，大致可以判断是LXT972的PHY地址和BCM53202M内部要求的PHY地址不匹配造成的。 2      解决措施 需要重新找一个PHY地址为5位的以太网PHY芯片，在公司零件号目录中查询到同一序列的芯片还有LXT971，查阅该资料，并将其管脚信息和LXT972进行比较， 发现管脚兼容,只是PHY地址的管脚不一样，LXT971的PHY地址为5位，而LXT972的PHY地址为1位。    将单板上LXT972更换成LXT971，然后将LXT971的PHY地址通过上拉和下拉电阻设置成18H，再进行测试，发现已经可以正常进行通信，问题已得到解决。 3      经验总结 在系统设计过程中应该仔细研读芯片手册，特别是接口互联部分，应该多分析，两个芯片是否能完全匹配，避免留下隐患。 另外，在设计交换芯片的电路中，如果交换芯片的MII接口需要外接单独的PHY芯片，应该确认交换芯片对外部PHY是否有特殊的要求，例如PHY地址，接口电平等，如果有，则应该选择合适的PHY芯片，并将PHY地址设置正确，这样才能保证设计出来的电路没有问题。

MII是Medium Independent Interface的缩写，中文意思是“介质独立接口”，该接口一般应用于以太网硬件平台的MAC层和PHY层之间，MII接口的类型有很多，常用的有MII、RMII、SMII、SSMII、SSSMII、GMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI、XGMII、XAUI、XLAUI等。本文只介绍百兆以太网的MII、RMII、SMII、SSMII、SSSMII五种接口，其它千兆、万兆以太网接口另行介绍。 MII接口(下图)：     TXD ：数据发送信号，共4根信号线； RXD ：数据接收信号，共4根信号线； TX_ER(Transmit Error)： 发送数据错误提示信号，同步于TX_CLK，高电平有效，表示TX_ER有效期内传输的数据无效。对于10Mbps速率下，TX_ER不起作用； RX_ER(Receive Error)： 接收数据错误提示信号，同步于RX_CLK，高电平有效，表示RX_ER有效期内传输的数据无效。对于10Mbps速率下，RX_ER不起作用； TX_EN(Transmit Enable)： 发送使能信号，只有在TX_EN有效期内传的数据才有效； RX_DV(Reveive Data Valid)： 接收数据有效信号，作用类型于发送通道的TX_EN； TX_CLK：发送参考时钟，100Mbps速率下，时钟频率为25MHz，10Mbps速率下，时钟频率为2.5MHz。注意，TX_CLK时钟的方向是从PHY侧指向MAC侧的，因为此时钟是由PHY提供的。 RX_CLK：接收数据参考时钟，100Mbps速率下，时钟频率为25MHz，10Mbps速率下，时钟频率为2.5MHz。RX_CLK也是由PHY侧提供的。 CRS：Carrier Sense，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，另外，CRS只在半双工模式下有效； COL：Collision Detectd，冲突检测信号，不需要同步于参考时钟，只在半双工模式下有效。 MII接口一共有16根线(TX_CLK, RX_CLK未记入)。 RMII接口(下图)：     TXD ：数据发送信号线，数据位宽为2，是MII接口的一半； RXD ：数据接收信号线，数据位宽为2，是MII接口的一半； TX_EN(Transmit Enable)：数据发送使能信号，与MII接口中的该信号线功能一样； RX_ER(Receive Error)：数据接收错误提示信号，与MII接口中的该信号线功能一样； CLK_REF：是由外部时钟源提供的50MHz参考时钟，收发共用，与MII接口不同(MII接口中的接收时钟和发送时钟是分开的，而且都是由PHY芯片提供给MAC芯片的)。这里需要注意的是，由于数据接收时钟是由外部晶振提供而不是由载波信号提取，所以在PHY层芯片内的数据接收部分需要设计一个FIFO，用来协调两个不同的时钟。 CRS_DV：此信号是由MII接口中的RX_DV和CRS两个信号合并而成。当介质不空闲时，CRS_DV和RE_CLK相异步的方式给出。当CRS比RX_DV早结束时(即载波消失而队列中还有数据要传输时)，就会出现CRS_DV在半位元组的边界25MHz/2.5MHz的频率在0、1之间的来回切换。因此，MAC能够从CRS_DV中精确的恢复出RX_DV和CRS。 在100Mbps速率时，TX/RX每个时钟周期采样一个数据；在10Mbps速率时，TX/RX每隔10个周期采样一个数据，因而TX/RX数据需要在数据线上保留10个周期，相当于一个数据发送10次。 当PHY层芯片收到有效的载波信号后，CRS_DV信号变为有效，此时如果FIFO中还没有数据，则它会发送出全0的数据给MAC，然后当FIFO中填入有效的数据帧，数据帧的开头是“101010---”交叉的前导码，当数据中出现“01”的比特时，代表正式数据传输开始，MAC芯片检测到这一变化，从而开始接收数据。 当外部载波信号消失后，CRS_DV会变为无效，但如果FIFO中还有数据要发送时，CRS_DV在下一周期又会变为有效，然后再无效再有效，知道FIFO中数据发送完为止。 SMII接口(下图)：   SMII即Serial MII，串行MII的意思，跟RMII相比，信号线数据进一步减少到3根； TXD：发送数据信号，位宽为1； RXD：接收数据信号，位宽为1； SYNC：收发数据同步信号，每10个时钟周期置1次高电平，指示同步。 CLK_REF：所有端口共用的一个参考时钟，频率为125MHz，为什么100Mbps速率要用125MHz时钟？因为在每8位数据中会插入2位控制信号，请看下面介绍。 TXD/RXD以10比特为一组，以SYNC为高电平来指示一组数据的开始，在SYNC变高后的10个时钟周期内，TXD上依次输出的数据是：TXD 、TX_EN、TX_ER，控制信号的含义与MII接口中的相同；RXD上依次输出的数据是：RXD 、RX_DV、CRS，RXD 的含义与RX_DV有关，当RX_DV为有效时(高电平)，RXD 上传输的是物理层接收的数据。   当速率为10Mbps时，每一组数据要重复10次，MAC/PHY芯片每10个周期采样一次。MAC/PHY芯片在接收到数据后会进行串/并转换。 SSMII接口(见下图)：   SSMII即Serial Sync MII，叫串行同步接口，跟SMII接口很类似，只是收发使用独立的参考时钟和同步时钟，不再像SMII那样收发共用参考时钟和同步时钟，传输距离比SMII更远。 SSSMII接口(见下图)：   SSSMII即Source Sync Serial MII，叫源同步串行MII接口，SSSMII与SSMII的区别在于参考时钟和同步时钟的方向，SSMII的TX/RX参考时钟和同步时钟都是由PHY芯片提供的，而SSSMII的TX参考时钟和同步时钟是由MAC芯片提供的，RX参考时钟和同步时钟是由PHY芯片提供的，所以顾名思义叫源同步串行。