phy 寄存器分析

### 以太网PHY寄存器分析 #### 1、以太网PHY标准寄存器分析 ##### 1.1 Control Register 寄存器0即为控制寄存器(Control Register)，它允许用户设置物理层(PHY)的主要工作状态。表2列出了Control Register的各项位及其功能。 **表2: Control Register** | 位 (Bit(s)) | 名称 (Name) | 描述 (Description) | R/W | |-------------|------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------|-----| | 0.15 | Reset | 1 = PHY复位；0 = 正常操作 | R/W | | 0.14 | Loopback | 1 = 启用环回模式；0 = 禁用环回模式 | R/W | | 0.13 | Speed Selection (LSB) | 11 = 预留；10 = 1000 Mb/s；01 = 100 Mb/s；00 = 10 Mb/s | R/W | | 0.12 | Auto-Negotiation Enable| 1 = 启用自动协商进程；0 = 禁用自动协商进程 | R/W | | 0.11 | Power Down | 1 = 关闭电源；0 = 正常操作 | R/W | | 0.10 | Isolate | 1 = 电气隔离PHY；0 = 正常操作 | R/W | - **Reset (0.15)**: 用于对PHY进行复位，设置为1时执行复位操作，设置为0则进入正常工作状态。 - **Loopback (0.14)**: 当设置为1时，启用环回模式，这通常用于测试目的，设置为0时则禁用环回模式。 - **Speed Selection (0.13)**: 该位用于选择数据传输速度，支持10 Mb/s、100 Mb/s和1000 Mb/s三种速度。当值为11时，表示保留位，不应被使用。 - **Auto-Negotiation Enable (0.12)**: 用于开启或关闭自动协商功能。自动协商是自动检测和配置两个设备之间的最佳连接速度和双工模式的过程。 - **Power Down (0.11)**: 用于控制PHY的电源状态，设置为1时关闭电源，0为正常供电。 - **Isolate (0.10)**: 设置为1时，将PHY从网络中电气隔离，0表示正常连接。 ##### 1.2 Status Register 寄存器1是状态寄存器(Status Register)，它可以提供关于PHY当前状态的信息。表3列出了Status Register的各项位及其功能。 **表3: Status Register** | 位 (Bit(s)) | 名称 (Name) | 描述 (Description) | R/W | |-------------|-----------------------|----------------------------------------------------------------------|-----| | 0.15 | JABBER Detection | 1 = 发现超时情况；0 = 未发现 | R | | 0.14 | Link Status | 1 = 连接已建立；0 = 没有连接 | R | | 0.13 | Auto-Negotiate Complete| 1 = 自动协商完成；0 = 自动协商未完成或正在进行 | R | | 0.12 | Remote Fault Indication| 1 = 远程故障指示；0 = 没有远程故障 | R | | 0.11 | Local Fault Indication| 1 = 本地故障指示；0 = 没有本地故障 | R | | 0.10 | Speed | 1 = 100 Mbps；0 = 10 Mbps | R | | 0.09 | Full Duplex | 1 = 全双工；0 = 半双工 | R | - **JABBER Detection (0.15)**: 用于指示是否检测到了超时情况，通常是由于链路上的错误导致的数据包持续时间过长。 - **Link Status (0.14)**: 表示链路状态，1表示链路已建立，0表示没有连接。 - **Auto-Negotiate Complete (0.13)**: 指示自动协商是否已完成，1表示已完成，0表示未完成或正在进行中。 - **Remote Fault Indication (0.12)**: 用于指示是否有远程故障发生。 - **Local Fault Indication (0.11)**: 用于指示是否有本地故障发生。 - **Speed (0.10)**: 指示当前的速度是10 Mbps还是100 Mbps。 - **Full Duplex (0.09)**: 表示当前的双工模式是全双工还是半双工。 ##### 1.3 PHY Identifier Register 寄存器2和3共同组成了PHY标识寄存器(PHY Identifier Register)，这两个寄存器用来存储PHY芯片的制造商ID和设备ID。这些信息对于识别PHY的具体型号非常重要。 **表4: PHY Identifier Register** | 位 (Bit(s)) | 名称 (Name) | 描述 (Description) | R/W | |-------------|-------------|----------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----| | 2.15-2.0 | Manufacturer ID | 厂商ID，由IEEE分配 | R | | 3.15-3.0 | Device ID | 设备ID，由厂商指定 | R | - **Manufacturer ID**: 用于标识生产PHY芯片的制造商，由IEEE分配。 - **Device ID**: 用于标识具体的设备型号，由制造商自行定义。 ##### 1.4 Auto-Negotiation Advertisement Register 寄存器4是自动协商广告寄存器(Auto-Negotiation Advertisement Register)，它用于在自动协商过程中声明本端支持的能力。这个寄存器包含了本端设备所支持的各种能力选项。 ##### 1.5 Auto-Negotiation Link Partner Base Page Ability Register 寄存器5是自动协商链路伙伴基础页面能力寄存器(Auto-Negotiation Link Partner Base Page Ability Register)，它记录了远程设备在自动协商过程中声明的能力。 ##### 1.6 Auto-Negotiation Expansion Register 寄存器6是自动协商扩展寄存器(Auto-Negotiation Expansion Register)，用于扩展自动协商能力，包含了一些额外的能力选项。 ##### 1.7 ANnextpage Register/ANLink Partner Received Next Page 寄存器7是自动协商下一页寄存器(ANnextpage Register)，寄存器8是自动协商链路伙伴收到的下一页寄存器(ANLink Partner Received Next Page)，它们分别用于发送和接收自动协商过程中的下一页能力信息。 ##### 1.8 MASTER-SLAVE Control Register 寄存器9是主从控制寄存器(MASTER-SLAVE Control Register)，用于设置PHY处于主模式还是从模式，这对于多PHY的环境特别有用。 ##### 1.9 MASTER-SLAVE Status Register 寄存器10是主从状态寄存器(MASTER-SLAVE Status Register)，它提供了关于PHY当前的主从状态的信息。 ##### 1.10 Extended Status Register 寄存器15是扩展状态寄存器(Extended Status Register)，提供了更详细的PHY状态信息，包括但不限于错误计数等。 #### 2、PHY扩展寄存器分析 除了基本的PHY寄存器之外，还有一些扩展寄存器，这些寄存器提供了更高级别的配置和监控功能。接下来我们将详细介绍这些扩展寄存器。 ##### 2.1 工作模式控制器 寄存器16可能是指的工作模式控制器(Work Mode Controller)，用于控制PHY的工作模式，例如不同的速度设置或者双工模式等。 ##### 2.2 端口驱动模式 寄存器17可能是端口驱动模式寄存器(Port Driver Mode)，用于控制PHY端口的驱动模式，比如不同的电流设置等。 ##### 2.3 预加重配置 寄存器18可能是预加重配置寄存器(Pre-Emphasis Configuration)，用于配置信号发送前的预加重设置，以减少信号衰减。 ##### 2.4 自动协商降格 寄存器19可能是自动协商降格寄存器(Auto-Negotiation Downgrade)，用于在自动协商过程中处理降级情况。 ##### 2.5 Auto-Crossover配置 寄存器20可能是自动交叉配置寄存器(Auto-Crossover Configuration)，用于配置自动交叉功能，使设备能够自动适应直通线或交叉线。 ##### 2.6 MDI信号边沿速率调整 寄存器21可能是MDI信号边沿速率调整寄存器(MDI Signal Edge Rate Adjustment)，用于调整信号边沿的速率，以提高信号质量。 ##### 2.7 错误指示寄存器 寄存器22可能是错误指示寄存器(Error Indication Register)，用于记录各种错误事件，帮助诊断问题。 以上内容概括了以太网PHY寄存器的基本结构和功能。这些寄存器对于理解和配置PHY至关重要，也是网络工程师和技术人员必须掌握的基础知识之一。