[发明专利]使用OAM控制以太网链路伙伴GPIO

说明书

本公开的实施例涉及使用OAM控制以太网链路伙伴GPIO。一种以太网物理层(PHY)设备，包括PHY接口和PHY电路。PHY接口被配置为连接到物理链路。PHY电路配置为生成层‑1帧，该层‑1帧承载用于到对等以太网PHY设备的传输的数据；在层‑1帧之间插入一个或多个管理帧，该一个或多个管理帧与层‑1帧分开并且被配置为控制与对等以太网PHY设备相关联的通用输入输出(GPIO)端口；经由PHY接口通过物理链路向对等以太网PHY设备传输层‑1帧和插入的管理帧，用于控制与对等以太网PHY设备相关联的GPIO端口的一个或多个操作；并且经由PHY接口接收一个或多个验证，该一个或多个验证确认一个或多个管理帧在对等以太网PHY设备处被成功接收。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月19日提交的美国临时专利申请62/836,536的权益，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及以太网通信，具体涉及用于使用诸如以太网操作、监管和维护(OAM)帧之类的管理帧来操作通用输入输出(GPIO)接口的方法和系统。

背景技术

诸如汽车车内通信系统、某些工业通信系统和智能家居系统之类的各种应用需要在相对较短的距离上以高数据速率进行通信。已经针对这种应用提出了几种类型的协议和通信介质。例如，在2016年6月的题为“IEEE以太网标准；修订4：通过单个双绞铜缆进行的1Gb/s操作的物理层规范和管理参数(IEEE Standard for Ethernet；Amendment 4:Physical Layer Specifications and Management Parameters for 1Gb/s Operationover a Single Twisted-Pair Copper Cable)”的IEEE标准802.3bp^TM-2016中指定汽车应用的通过双绞铜线介质进行的以太网通信”。为了简便起见，该标准在本文中称为“IEEE802.3bp”。IEEE 802.3bp标准的第97.3.8节指定了1000BASE-T1操作、监管和维护(OAM)。

以上描述作为本领域中相关技术的一般概述呈现，并且不应被解释为承认其包含的任何信息构成针对本专利申请的现有技术。

发明内容

本文中所描述的实施例提供了一种以太网物理层(PHY)设备，其操作为控制远程对等以太网PHY设备。以太网PHY设备包括PHY接口和PHY电路。PHY接口被配置为连接到物理链路。PHY电路配置为生成承载用于到对等以太网PHY设备的传输的数据的层-1帧；在层-1帧之间插入一个或多个管理帧，该一个或多个管理帧与层-1帧分开并且被配置为控制与对等以太网PHY设备相关联的通用输入输出(GPIO)端口；经由PHY接口通过物理链路向对等以太网PHY设备传输层-1帧和插入的管理帧，用于控制与对等以太网PHY设备相关联的GPIO端口的一个或多个操作；以及经由PHY接口接收一个或多个验证，该一个或多个验证确认一个或多个管理帧在对等以太网PHY设备处被成功接收。

在一些实施例中，PHY电路被配置为通过插入一个或多个操作、监管和维护(OAM)帧来插入管理帧。在一个实施例中，在管理帧中的至少一个管理帧中，PHY电路被配置为指示对等以太网PHY设备将GPIO端口设置为指定输出逻辑电平。在另一实施例中，在管理帧中的至少一个管理帧中，PHY电路被配置为指示对等以太网PHY设备读取GPIO端口的输入逻辑电平。在公开的实施例中，在管理帧中的至少一个管理帧中，PHY电路被配置为指示对等以太网PHY设备控制微控制器以在车辆中执行安全控制操作。

在一些实施例中，PHY电路被配置为从主机接收一个或多个管理帧。在其他实施例中，PHY电路被配置为经由寄存器接收用于控制GPIO端口的参数，并且基于该参数来构成一个或多个管理帧。