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Inhaltsverzeichnis
Übersicht
+--------------------+
+-----+ | | 8 Bit
+------+ | Mag | | |--------/---------------+
| RJ45 |-----| |------| 10/100/1000 Mbit | |
+------+ | | | Ethernet PHY | 8 Bit |
+-----+ | |<-------/-----------+ |
| | | | (R)GMII
+--------------------+ | | 125MHz
| |
| |
| |
+--------+ +-----------+ +--------------------------+ | |
----\| Photo | | Dedektor |------>| | | |
----/|Dedektor|-->| Amplifier |------>| LWL-PHY |-----+ |
+--------+ +-----------+ | | |
+-------+ +-----------+ | Umsetzung von GMII | |
/-----| Laser |<--| Laser |<------| auf SGMII/SerDes | |
\-----| | | Treiber |<------| |<--------+
+-------+ +-----------+ +--------------------------+
SGMII / SerDes
Differentiell
1.25 GHz
Über die RJ45-Buchse kommen alle vier Doppeladern durch einen Übertrager zum Ethernet-PHY. Das kümmert sich komplett um die Anbindung des Kupfer-Netzwerks. Das PHY hat dann eine GMII-Schnittstelle. Das GMII hat dann jeweils für Senden und Empfangen separate Busse. Jeder Bus ist aus 8 Bit Daten, Takt und weiteren Steuerleitungen aufgebaut. Die beiden Taktleitungen der Sende und Empfangsrichtung sind nicht synchronisiert und wird jeweils vom sendenden IC getrieben.
Ein zweiter PHY wird an das GMII-Interface angeschlossen. Dieser Übernimmt die Serialisierung des 8-Bit breiten Busses. Er erzeugt ein Signal auf einer einzigen Leitung, das dann mit 1,25 GHz läuft. Gleichzeitig wird noch ein 8b10b-Code auf die Daten gelegt, daher auch die Verzehnfachung der Taktrate. In der Empfangsrichtung muss auch eine Takt-Rückgewinnung stattfinden.
Diese Schnittstelle wird als S(erial)GMII oder SerDes (hier bin ich mir nicht ganz sicher, ob das wirklich komplett das selbe ist — Daniel Schroll 2014/11/06 01:32) bezeichnet. SGMII ist auch das Protokoll, das in der Mini-Gbic/SFP-Schnittstelle eingesetzt wird.
Für das Laser-Frontend kann man sich an SFP-Modulen orientieren. In einem Teardown werden die einzelnen Bestandteile aufgezeigt. Sende- und Empfangspfad sind danach komplett von einander getrennt. Die Senderichtung hat einen Poweramplifier, der einen differentiellen Eingang hat und den Laser treibt. Im Empfangspfad sitzt dann ein Verstärker, der das Photodioden-Signal verstärkt, auf ein differentielles Signal umsetzt und dieses nach oben Bandbegrenzt (Nyquistkriterium für den AD-Umsetzer).
Teile
TI ist immer recht spendabel für Samples