Linux 系统 MDIO 接口详解43

简介

MDIO（管理数据输入/输出）接口是用于数字设备之间通信的物理层协议。在 Linux 系统中，MDIO 接口提供了对符合 IEEE 802.3 和其他标准的以太网 PHY（物理层）设备的访问。

MDIO 总线

MDIO 总线是一个双线串行总线，由时钟线（MDC）和数据线（MDIO）组成。MDC 由主设备（通常是 Linux 系统的 CPU 或 SOC）生成，频率通常在 2.5 MHz 至 6.25 MHz 之间。数据通过 MDIO 线以 100 kbps 的速率发送。

MDIO 控制器

MDIO 控制器是负责管理 MDIO 总线交互的硬件组件。它通常集成在 Linux 系统主板上或 SOC 中。MDIO 控制器执行以下功能：
生成 MDC 时钟信号
发送和接收 MDIO 数据
管理 MDIO 总线上的设备寻址和命令

MDIO PHY 设备

MDIO PHY 设备是连接到 MDIO 总线的以太网 PHY 设备。PHY 设备负责在以太网链路层和物理层之间转换数据。MDIO 接口允许主设备配置和监控 PHY 设备的各种寄存器。

MDIO 寄存器

每个 MDIO PHY 设备都包含一组可通过 MDIO 总线访问的寄存器。这些寄存器存储有关 PHY 设备状态和配置的信息。常见寄存器包括：
自识别寄存器：包含 PHY 设备的供应商、产品编号和其他识别信息
状态寄存器：指示 PHY 设备的当前状态，例如链路状态、速度和双工模式
控制寄存器：允许主设备配置 PHY 设备的各个功能，例如自动协商和流控制

Linux MDIO 编程

在 Linux 系统中，可以使用以下 API 与 MDIO 设备交互：
mdiodev API：提供了对 MDIO 设备的基本访问能力，例如读取和写入寄存器
mii-tool：是一个命令行实用程序，用于与 MDIO 设备进行交互并配置以太网 PHY

应用场景

MDIO 接口在 Linux 系统中广泛用于：
以太网 PHY 配置：通过 MDIO 接口配置连接到网卡的 PHY 设备，例如设置链路速度、双工模式和自动协商
PHY 监控：监视 PHY 设备的状态，例如链路状态、速度和协商设置，以进行故障排除和性能监控
自识别：检索 PHY 设备的供应商和产品信息，用于设备识别和管理

结论

MDIO 接口在 Linux 系统中是一个重要的通信接口，用于与以太网 PHY 设备通信。通过使用 MDIO 控制器和相关 API，Linux 系统可以配置、监控和管理 PHY 设备，从而确保网络连接的可靠性和性能。

2024-12-16

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