随着网络技术的发展，网络通信控制器的应用已经越来越广泛。集成PowerPC微处理器的MPC8560 PowerQUICC Ⅲ作为一个多用途、高性能的通信微处理器，具有非常灵活的一体化单元系统和外围通信控制器，能被广泛运用于通信和网络系统，是目前为电信和网络市场而设计的最先进的集成通信微处理器之一。它集成了丰富的网络和通信外围设备CONTROL ENGINEERING China版权所有，提供了更大的灵活性、扩展能力和更高的集成度。

　　MPC8560简介
　　MPC8560内部集成了两个处理模块：一个高性能嵌入式PowerPC e500内核和一个通信处理模块（CPM）。此外，该芯片还提供了片内缓存、DDR控制器、可编程中断控制器、通用I/O口、DMA和I2C等多种接口控制器。

　　与使用较多的MPC8260最大的不同是，MPC8560增加了两个三速以太网控制器（Three-Speed Ethernet Controller，TSEC），实现了10Mb/s、100Mb/s和1Gb/s三种不同速度的以太网协议接口控制。　　　　本文将主要讨论如何使用这两个TSEC实现吉比特以太网接口。

　　吉比特以太网物理层协议及接口
　　参考文献上对于网络协议的介绍

往往局限于对协议分层的理论分析，对网络协议尤其是吉比特以太网协议在实际应用中的接口讨论较少，本文将对吉比特以太网协议在应用中的接口作总结性的介绍。
吉比特以太网协议的数据链路层与传统的10/100Mb/s以太网协议相同，但物理层有所不同。三种协议与OSI七层模型的对应关系如图1所示。
 

　　　　　　　　　　　　　图1 三种以太网协议与OSI模型的对应关系

　　从图1可以看出，吉比特以太网协议与10/100Mb/s以太网协议的差别仅仅在于物理层。图中的PHY表示实现物理层协议的芯片；协调子层（Reconciliation sublayer）用于实现指令转换；MII（介质无关接口）／GMII（吉比特介质无关接口）是物理层芯片与实现上层协议的芯片的接口；MDI（介质相关接口）是物理层芯片与物理介质的接口；PCS、PMA和PMD则分别表示实现物理层协议的各子层。在实际应用系统中，这些子层的操作细节将全部由PHY芯片实现，只需对MII和MDI接口进行设计与操作即可。

　　吉比特以太网的物理层接口标准主要有四种：GMII、RGMII（Reduced GMII）、TBI（Ten-Bit Interface）和RTBI（Reduced TBI）。GMII是标准的吉比特以太网接口，它位于MAC层与物理层之间。对于TBI接口，图1中PCS子层的功能将由MAC层芯片实现，在降低PHY芯片复杂度的同时，控制线也比GMII接口少。RGMII和RTBI两种接口使每根数据线上的传输速率加倍，数据线数目减半。

　　由此可见CONTROL ENGINEERING China版权所有，使用TBI接口来实现吉比特以太网接口所用的控制线和数据线比GMII接口少，因此设计与使用相对容易。虽然TBI接口比RTBI接口的数据线多控制工程网版权所有，但是每根数据线上的传输速率可以低一倍，大大降低了PCB布板的难度。因此，相对其他方式，使用TBI接口实现起来最简单www.cechina.cn，难度最低。此外，TBI接口的PHY芯片比GMII接口的PHY芯片成本低很多。对于同时提供GMII和TBI两种接口的芯片，推荐使用TBI接口设计方案。

　　MPC8560与PHY芯片的接口设计
　　MPC8560对四种不同的接口标准都提供了支持CONTROL ENGINEERING China版权所有，本文仅讨论TBI接口。

　　TLK2201芯片是支持TBI和RTBI两种接口的单信道吉比特以太网络收发器。它是业界第一批符合802.3规格的2.5V器件，无须任何外接电容，这可以节省电路板面积，减少零件的数目，从而降低产品的成本。此外，该芯片的功耗也相当低。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　图2 MPC8560与TLK2201的接口设计

　　MPC8560与TLK2201的连接如图2所示。需要注意的是，TD0～TD9和RD0～RD9并不全是数据线。TD8对应Tx_ER，作为发送出错标志位；TD9对应Tx_EN，作为发送使能位；RD8对应Rx_DV，作为接收数据有效位；RD9对应Rx_ER，作为接收差错检测位。

　　此外还应注意到，图中使用的是SFP（可插拔）光模块，这是因为TLK2201只提供了光模块吉比特以太网接口。

　　对TSEC控制器的初始化
　　MPC8560对TSEC控制器的初始化过程如下。只要按照顺序逐一完成相应的步骤，即可正确配置TSEC的吉比特网络接口。
1. 设置MACCFG1寄存器，对MAC进行软复位；
2. 清除MACCFG1寄存器的软复位；
3. 设置MACCFG2寄存器，选择TSEC工作模式（如全双工或半双工、CRC校验是否使能等）；
4. 初始化寄存器ECNTRL，设置接口为TBI标准；
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