以太网链路建立全过程

1. 复位阶段- MAC层进入复位状态寄存器被初始化停止所有活动如帧发送/接收- PHY层PCS/PMA/PMD子层复位内部状态机禁用信号发送关闭时钟2. 初始化阶段- MAC层加载配置如速率、双工模式、帧大小限制等初始化内部FIFO、计数器、状态机- PHY层PCS加载编码参数PMA配置发送/接收电路PMD检测物理介质类型3. 自协商Auto-Negotiation阶段- MAC层等待PHY完成自协商监控协商结果如通过MDIO接口读取PHY状态寄存器- PHY层* PCS生成自协商码流FLP包含本端支持的速率、双工模式等信息* PMA发送FLP信号到对端* 接收对端的FLP信号解析并选择最优配置* 协商完成后锁定速率和双工模式进入训练阶段4. 训练Training阶段- MAC层保持空闲状态等待PHY训练完成- PHY层* 1G以太网主要进行时钟同步和基本信号调整* 25G/100G以太网- 双向训练训练是双向进行的确保设备A→设备B和设备B→设备A两个方向的链路质量- 串行训练先完成一个方向的训练再进行另一个方向的训练避免信号干扰- 训练序列* TS1Training Sequence 1初始链路检测和参数粗调包含固定模式便于识别* TS2Training Sequence 2参数细调和优化用于lane对齐和均衡器训练* TS3Training Sequence 3训练完成确认和链路状态转换- 均衡调整进行Pre-emphasis发送端预加重和CTLE/DFE接收端均衡- 多lane系统需要进行lane对齐确保不同lane的信号同步5. 链路建立阶段- MAC层检测到PHY的LINK_UP信号启动帧发送/接收功能- PHY层PCS开始处理MAC层的帧数据PMA稳定时钟恢复PMD持续监控链路质量6. 数据交互阶段- MAC层发送封装IP包为以太网帧接收并解封装数据- PHY层* PCS编码/解码如8b/10b或64b/66b、扰码、帧定界* PMA信号调制/解调如NRZ或PAM4、时钟恢复* PMD通过物理介质传输信