[发明专利]以太网串行介质无关接口相位适配和帧对齐的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种以太网串行介质无关接口相位适配和帧对齐的方法及装置。

背景技术

SMII(Serial Media Independent Interface，串行介质无关接口)接口是Cisco公司在MII(Media Independent Interface，介质无关接口)基础上提出来的一种以太网媒体接口，其特点是将MII接口组帧串行化，时钟频率为125MHz，每帧10比特，采用SYNC(同步脉冲，每帧10比特)定帧。目前SMII接口已经成为交换芯片以太网MAC(Medium/MediaAccess Control，介质访问控制)接口的通用串行总线标准。

SMII接口按定时源的提供主体不同，又分为系统同步SMII接口和SS-SMII(Source Synchronous SMII，源同步SMII)接口两种，参见图1和图2所示。其中，SS-SMII(源同步串行介质无关接口)指的是接收/发送时钟、SYNC脉冲和数据一起随线路传输，同时系统时钟Clock只是作为源和宿的参考时钟，并不直接作为数据接口定时，数据接口定时采用参考时钟派生的接收/发送时钟。这种定时方式比系统定时方式更有利于电路的模块化设计和后期变更。系统同步SMII接口则是直接采用系统时钟Clock作为数据接口定时，帧定位无论接收或发送也完全由MAC方主导，因此都是由MAC控制器输出SYNC信号。

为了节省引脚数量，交换芯片的SS-SMII接口总是一组125MHz时钟和SYNC脉冲定时多路数据，参见图2所示，源同步中的16路的交换芯片MAC，每组定时管8路数据，一共2组，这种定时组合模式称为2x8模式。显然，交换芯片和PHY(Physical Layer，物理层芯片)接口组合时，PHY的定时组合模式也必须与之对应。但是，如果8路中某路的数据来源不同，甚至8路的数据来源均不相同，不同的数据来源伴随不同的定时来源，即时钟和SYNC脉冲都不同，它们合并到同一个定时组合中必然需要重新定时和帧对齐。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种以太网串行介质无关接口相位适配和帧对齐的方法及装置，能够将同源的多路SS-SMII数据同步到同一系统时钟和帧脉冲上，满足目标芯片或模块的定时组合模式。

本发明提供的以太网串行介质无关接口相位适配和帧对齐的方法，包括以下步骤：A、当输入同步脉冲信号到来时，计数器清零并重新开始计数；当系统同步脉冲信号到来时，带时钟使能的触发器锁存计数器的计数值，得到输入同步脉冲信号和系统同步脉冲信号的相位差delay；B、移位寄存器对输入数据做出十种不同相位延时的数据，包括输入数据本身在内；C、同步选择器根据所述相位差delay值在十种不同相位延时的数据中选择对应相位延时的数据输出，作为根据系统同步脉冲信号重新对齐相位后的输出数据。

在上述技术方案中，步骤A之前包括以下步骤：采用异步先入先出队列FIFO，将由系统时钟同源派生的、来自不同时钟域的串行介质无关接口SMII总线，全部适配到系统时钟域。

在上述技术方案中，所述FIFO数据由SMII数据和同步脉冲SYNC合并而成，写入时钟为伴随时钟，读出时钟为系统时钟。

在上述技术方案中，步骤B中所述移位寄存器由9个寄存器构成。

本发明提供的以太网串行介质无关接口相位适配和帧对齐的装置，包括计数器、带时钟使能的触发器、移位寄存器和同步选择器，其中，计数器用于：当输入同步脉冲信号到来时，清零并重新开始计数；带时钟使能的触发器用于：当系统同步脉冲信号到来时，锁存计数器的计数值，得到输入同步脉冲信号和系统同步脉冲信号的相位差delay；移位寄存器用于：对输入数据做出十种不同相位延时的数据，包括所述输入数据本身在内；同步选择器用于：根据所述相位差delay值在十种不同相位延时的数据中选择对应相位延时的数据输出，作为根据系统同步脉冲信号重新对齐相位后的输出数据。

在上述技术方案中，还包括适配模块，用于采用异步先入先出队列FIFO，将由系统时钟同源派生的、来自不同时钟域的串行介质无关接口SMII总线，全部适配到系统时钟域。

在上述技术方案中，所述FIFO数据由SMII数据和同步脉冲SYNC合并而成，写入时钟为伴随时钟，读出时钟为系统时钟。

在上述技术方案中，所述移位寄存器由9个寄存器构成。

与现有技术相比，本发明的优点如下：