以太网通信接口怎样设计才能更出色?

　随着DSP处理器在现代工业的应用越来越广泛，DSP的功能不仅只有快速运算处理，还需要与其他处理器或者设备之间进行实时数据交换，以实现资源的共享。因此，针对不同设备的需求，选择稳定、快速和高效率的接口方式在当今数字信号处理系统设计中关键的组成部分。
　　TI公司的8核处理器TMS320C6678（以下简称C6678）提供丰富的片上接口资源用于处理器与外设之间的通信，这些接口都可以用于DSP与外设之间的通信，但是灵活性有差异，使用SGMII接口来实现千兆以太网通信，可使得通信接口一般化，能够适用于众多的设备连接。本文针对C6678的芯片特点以及含有的接口资源，设计实现了千兆以太网通信，主要设计了以太网接口电路、网络底层硬件驱动、TCP/IP协议的用户程序，并完成了与上位机以太网通信测试，实现了数字信号高速有效地网络传输。
　　1 C6678以太网交换子系统
　　C6678是基于KeyStone I构架的8核高性能、定点/浮点处理器，单核最高工作频率可达1.25 GHz。C6678的以太网交换子系统包括2个以太网媒体访问控制（Ethernet Media Access Controller，EMAC）、2个SGMII、1个管理数据输入输出（Management Data Input Output，MDIO）、3-Port以太网交换模块以及网络配置总线，其网络交换子系统如图1所示。
　　
　　EMAC的作用是将交换子系统的内部信号转换为GMII信号传递给SGMII模块;MDIO控制物理层芯片执行对多数据流的控制输入输出。
　　2 PHY芯片88E1111
　　本文选择C6678作为主芯片，由于C6678的千兆网络交换子系统只支持SGMII接口，所以本文选择对SGMII接口的网络数据传输具有较好兼容性的物理芯片88E1111。88E1111芯片的内部结构如图2所示。
　　88E1111的介质接口有铜介质接口和光纤接口。铜介质接口为MDI［3：0］，通过设置HWCFG_MODE［3：0］来选择运行模式。 88E1111集成的MDIO模块与EMAC的MDIO接口相连接，可将方便网络控制端读取物理芯片状态寄存器，达到实时监测的效果。
　　3 硬件接口设计
　　本文设计的任务是基于C6678片内以太网交换子系统和片外PHY芯片88E1111及其外围电路的接口设计。主要包括：C6678与88E1111芯片连接、88E1111芯片配置以及88E1111芯片与网络介质连接。