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以太网PHY寄存器分析
以太网是一种广泛应用于局域网（LAN）的通信技术。
它定义了一系
列的协议和标准，用于在局域网中传输数据。
以太网的物理层是指负责在
物理媒介上传输数据的部分。
而以太网PHY则是在以太网控制器芯片中实
现的物理层功能。
控制寄存器用于控制以太网PHY的各种参数和功能。
例如，设置传输
速率、设定全双工或半双工模式、设置自动协商功能等。
这些控制寄存器
可以通过对特定位进行设置或复位来实现对以太网PHY的控制。
状态寄存器用于监测以太网PHY的工作状态和性能。
例如，监测链路
的连接状态、监测传输速率、监测误码率等。
通过读取这些状态寄存器的值，可以了解以太网PHY的当前状态和性能。
以太网PHY寄存器的地址是按照规定的格式编排的。
地址的编排遵循
以太网PHY寄存器的标准规范。
不同厂商的以太网PHY芯片可能具有不同
的寄存器地址映射方式，因此在进行以太网PHY寄存器分析时需要参考具
体设备的技术文档。
对于以太网PHY寄存器的分析，需要根据具体的需求和应用场景进行。
可以通过读取和解析这些寄存器的值，来了解以太网PHY的配置和状态。
根据需要，还可以对这些寄存器进行配置，以调整以太网PHY的参数和功能。
总结起来，以太网PHY寄存器是用于控制和监测以太网物理层功能的
寄存器。
通过对这些寄存器的读写操作，可以实现对以太网物理层的配置
和监测。
以太网PHY寄存器的分析是了解和优化以太网性能的重要手段。
以太网PHY寄存器分析1、以太网PHY标准寄存器分析PHY是IEEE802.3中定义的一个标准模块，STA（station management entity，管理实体，一般为MAC或CPU）通过SMI（Serial Manage Interface）对PHY的行为、状态进行管理和控制，而具体管理和控制动作是通过读写PHY 内部的寄存器实现的。
PHY寄存器的地址空间为5位，从0到31最多可以定义32个寄存器（随着芯片功能不断增加，很多PHY芯片采用分页技术来扩展地址空间以定义更多的寄存器，在此不作讨论），IEEE802.3定义了地址为0-15这16个寄存器的功能，地址16-31的寄存器留给芯片制造商自由定义，如表1所示。
以下结合实际应用，对IEEE802.3定义的寄存器各项功能进行分析。
表1 PHY 管理寄存器集Register address Register nameBasic/Extended MII GMII0 Control B B1 Status B B 2,3 PHY Identifier E E 4 Auto-Negotiation E EAdvertisement5 Auto-Negotiation LinkPartner Base Page AbilityE E6 Auto-NegotiationExpansionE E7 Auto-Negotiation NextPage TransmitE E8 Auto-Negotiation LinkPartner Received NextPageE E9 MASTER-SLAVE ControlRegisterE E10 MASTER-SLAVE StatusRegisterE E11 through 14 Reserved E E15 Extended Status Reserved B16 through 31 Vendor Specific E E1.1 Control Register寄存器0是PHY控制寄存器，通过Control Register可以对PHY的主要工作状态进行设置。
目录第1章以太网端口配置...........................................................................................................1-11.1 以太网端口简介..................................................................................................................1-11.2 以太网端口配置..................................................................................................................1-21.2.1 进入以太网端口视图................................................................................................1-31.2.2 打开/关闭以太网端口...............................................................................................1-31.2.3 对以太网端口进行描述............................................................................................1-31.2.4 设置以太网端口双工状态.........................................................................................1-41.2.5 设置以太网端口速率................................................................................................1-41.2.6 设置以太网端口网线类型.........................................................................................1-51.2.7 设置以太网端口流量控制.........................................................................................1-51.2.8 设置以太网端口广播风暴抑制比..............................................................................1-61.2.9 设置锁定端口对应的MAC地址表的老化时间...........................................................1-61.2.10 设置以太网端口的链路类型...................................................................................1-71.2.11 把当前以太网端口加入到指定VLAN......................................................................1-81.2.12 设置以太网端口缺省VLAN ID................................................................................1-81.2.13 设置端口的VLAN过滤特性....................................................................................1-91.2.14 设置以太网端口环回监测功能.............................................................................1-101.2.15 设置端口统计信息的时间间隔.............................................................................1-111.3 以太网端口显示和调试.....................................................................................................1-111.4 以太网端口配置举例........................................................................................................1-121.5 以太网端口排错................................................................................................................1-13第2章以太网端口汇聚配置....................................................................................................2-12.1 以太网端口汇聚简介..........................................................................................................2-12.2 以太网端口汇聚配置..........................................................................................................2-12.2.1 将一组以太网端口设置为汇聚端口..........................................................................2-12.3 以太网端口汇聚显示和调试................................................................................................2-22.4 以太网端口汇聚配置举例...................................................................................................2-22.5 以太网端口汇聚配置排错...................................................................................................2-3第3章以太网端口镜像配置....................................................................................................3-13.1 以太网端口镜像简介..........................................................................................................3-13.2 以太网端口镜像配置..........................................................................................................3-13.2.1 配置镜像端口...........................................................................................................3-13.2.2 配置被镜像端口.......................................................................................................3-23.2.3 配置镜像端口和被镜像端口.....................................................................................3-23.3 以太网端口镜像显示和调试................................................................................................3-2z 第1章以太网端口配置1.1 以太网端口简介S3026以太网交换机提供24个固定的10/100Base-T以太网端口及2个扩展模块插槽，支持1端口100Base-FX多模模块、1端口100Base-FX单模模块、1端口1000Base-SX模块、1端口1000Base-LX模块、1端口1000Base-T模块、1端口1000Base-ZX模块、1端口1000Base-LX GL模块、2端口100Base-TX透明传输模块和堆叠模块。
以太网PHY寄存器分析1、以太网PHY标准寄存器分析PHY是IEEE802.3中定义的一个标准模块，STA（station management entity，管理实体，一般为MAC或CPU）通过SMI（Serial Manage Interface）对PHY的行为、状态进行管理和控制，而具体管理和控制动作是通过读写PHY 内部的寄存器实现的。
PHY寄存器的地址空间为5位，从0到31最多可以定义32个寄存器（随着芯片功能不断增加，很多PHY芯片采用分页技术来扩展地址空间以定义更多的寄存器，在此不作讨论），IEEE802.3定义了地址为0-15这16个寄存器的功能，地址16-31的寄存器留给芯片制造商自由定义，如表1所示。
以下结合实际应用，对IEEE802.3定义的寄存器各项功能进行分析。
表1 PHY 管理寄存器集Register address Register nameBasic/Extended MII GMII0 Control B B1 Status B B 2,3 PHY Identifier E E4 Auto-NegotiationAdvertisementE E5 Auto-Negotiation LinkPartner Base Page AbilityE E6 Auto-NegotiationExpansionE E7 Auto-Negotiation NextPage TransmitE E8 Auto-Negotiation LinkPartner Received Next PageE E9 MASTER-SLAVE ControlRegisterE E10 MASTER-SLAVE StatusRegisterE E11 through 14 Reserved E E15 Extended Status Reserved B16 through 31 Vendor Specific E E1.1 Control Register寄存器0是PHY控制寄存器，通过Control Register可以对PHY的主要工作状态进行设置。
以太网PHY寄存器分析1、以太网PHY标准寄存器分析PHY是IEEE802.3中定义的一个标准模块，STA（station management entity，管理实体，一般为MAC或CPU）通过SMI（Serial Manage Interface）对PHY的行为、状态进行管理和控制，而具体管理和控制动作是通过读写PHY 部的寄存器实现的。
PHY寄存器的地址空间为5位，从0到31最多可以定义32个寄存器（随着芯片功能不断增加，很多PHY芯片采用分页技术来扩展地址空间以定义更多的寄存器，在此不作讨论），IEEE802.3定义了地址为0-15这16个寄存器的功能，地址16-31的寄存器留给芯片制造商自由定义，如表1所示。
以下结合实际应用，对IEEE802.3定义的寄存器各项功能进行分析。
表1 PHY 管理寄存器集Register address Register nameBasic/Extended MII GMII0 Control B B1 Status B B 2,3 PHY Identifier E E 4 Auto-Negotiation E EAdvertisement5 Auto-Negotiation LinkPartner Base Page AbilityE E6 Auto-NegotiationExpansionE E7 Auto-Negotiation NextPage TransmitE E8 Auto-Negotiation LinkPartner Received NextPageE E9 MASTER-SLAVE ControlRegisterE E10 MASTER-SLAVE StatusRegisterE E11 through 14 Reserved E E15 Extended Status Reserved B16 through 31 Vendor Specific E E1.1 Control Register寄存器0是PHY控制寄存器，通过Control Register可以对PHY的主要工作状态进行设置。
以太网 PHY 寄存器分析1、以太网 PHY 标准寄存器分析PHY 是 IEEE802.3 中定义的一个标准模块， STA （station managemententity ， 管理实体，一般为 MAC 或 CPU ）通过 SMI （Serial Man age In terface 对 PHY 的行为、状态进行管理和控制，而具体管理和控制动作是通过读写 PHY 内部的 寄存器实现的。
PHY 寄存器的地址空间为 5位，从 0到 31最多可以定义 32个 寄存器（随着芯片功能不断增加，很多 PHY 芯片采用分页技术来扩展地址空间 以定义更多的寄存器，在此不作讨论），IEEE802.3定义了地址为0-15这16个 寄存器的功能，地址 16-31 的寄存器留给芯片制造商自由定义，如表 1 所示。
以 下结合实际应用，对 IEEE802.3 定义的寄存器各项功能进行分析。
表 1 PHY 管理寄存器集0 Control1 Status2,3 PHY Identifier4 Auto-Negotiation Advertisement1.1 Control Register寄存器0是PHY 控制寄存器，通过 Control Register 可以对PHY 的主要工 作状态进行设置。
Co ntrol Register 的每一位完成的功能见表2。
表 2 Control RegisterRegister address Register name Basic/Extended MII GMII5 Auto-Negotiation Link Partner Base Page Ability6 Auto-Negotiation Expansion7 Auto-Negotiation Next Page Transmit8 9 10 11 through 1415 Auto-Negotiation Link Partner Received Next PageMASTER-SLAVE ControlRegisterMASTER-SLAVE StatusRegister ReservedExtended StatusE E E E Reserved 16 through 31 Vendor Specific E E E E E E E B E0.12 Auto-Negotiation Enable 0.11 Power Down 0.10 Isolate 0.9 Restart Auto-Negotiation 0.8 Duplex Mode 0.7 Collision Test 0.6 Speed Selection (MSB) 0.5:0 Reserved Reset ：Bit15 控制的是 PHY 复位功能，在该位置写入 1实现对 PHY 的复位 操作。
以太网IP核说明书目录1 (3)INTRODUCTION (3)2 (4)IO PORTS (4)2.1 ETHERNET CORE IO PORTS (4)2.1.1 Host Interface Ports (4)2.1.2 PHY Interface ports (6)3 (8)REGISTERS (8)3.1 MODER (MODE REGISTER) (9)3.2 INT_SOURCE (INTERRUPT SOURCE REGISTER) (11)3.3 INT_MASK (INTERRUPT MASK REGISTER) (12)3.4 IPGT (BACK TO BACK INTER PACKET GAP REGISTER) (13)3.5 IPGR1 (NON BACK TO BACK INTER PACKET GAP REGISTER 1) (13)3.6 IPGR2 (NON BACK TO BACK INTER PACKET GAP REGISTER 2).......................................... 错误！未定义书签。
3.7 PACKETLEN (PACKET LENGTH REGISTER) .... 错误！未定义书签。
3.8 COLLCONF (COLLISION AND RETRY CONFIGURATION REGISTER).......................................... 错误！未定义书签。
3.9 TX_BD_NUM (TRANSMIT BD NUMBER REG.) ... 错误！未定义书签。
3.10 CTRLMODER (CONTROL MODULE MODE REGISTER)错误！未定义书签。
3.11 MIIMODER (MII MODE REGISTER) ......... 错误！未定义书签。
一PHY简介以太网PHY和MAC对应OSI模型的两个层：物理层和数据链路层物理层的芯片称之为PHY以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口RGMII/GMII/MII数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层(IP层)提供标准的数据接口二以太网PHY芯片标准寄存器分析对于PHY标准寄存器control register和status register是最常用的。
下面是详细分析Control Register(BMCR)bit15:reset bit置1实现复位操作，复位后会导致外围管脚对PHY芯片的配置失效同时该端口的控制、状态寄存器将恢复为默认值，需要重新进行配置。
复位过程中bit15保持为1，复位完成后该位自动清零。
bit14:loopback主要用于调试以及故障诊断bit13:speed selection LSBbit13和Bit6两位联合实现对端口的速率控制功能, 需要注意的是speed selection只有在自动协商关闭的情况下才起作用bit12: Auto-Negotiation Enable自动协商（AN）开关，置1表示打开自动协商功能，此时端口的工作模式通过和对端(Link partner)进行AN来确定，必须注意的是，对于1000BASE-T接口,自动协商必须打开bit11: Power Down置1将进入低功耗模式，需要注意的是端口从Power Down 模式恢复，需要复位端口以保证端口可靠的连接bit10: Isolate隔离开关，一般不用bit9 : Restart Auto-Negotiation重新启动自动协商，一般修改端口的自动协商能力信息(ANAR)后通过bit9置1重新启动自动协商来使端口按照新的配置建立linkbit8 : Duplex Mode双工模式设置，只有在自动协商关闭的情况下才起作用bit7 : Collision Test冲突信号（COL）测试开关，一般不使用bit6 : Speed Selection (MSB)bit13和Bit6两位联合实现对端口的速率控制功能，当然只有在自动协商关闭的情况下才起作用1 0 = 1000 Mb/s0 1 = 100 Mb/s0 0 = 10 Mb/sbit5 ~ bit0 Reservedstatus register(BMSR)该寄存器主要是用来描述PHY芯片的工作模式能力和当前工作状态bit15:100BASE-T4bit14:100BASE-X Full Duplexbit13:100BASE-X Half Duplexbit12:10 Mb/s Full Duplexbit11:10 Mb/s Half Duplexbit10:100BASE-T2 Full Duplexbit9 : 100BASE-T2 Half Duplex寄存器中的bit9~bit15都是描述PHY芯片工作模式能力，1表示具备该能力，0表示不具备bit8 : Extended Statusbit7 : Reservedbit6 : MF Preamble Suppressionbit5 : Auto-Negotiation Completebit5=1表示自动协商进程已经成功结束，此时PHY芯片的其他和Link状态相关的寄存器才是正确可靠的bit4 : Remote Faultbit4=1表示连接对端(Link Partner)出错，一般会在其他寄存器(register16-31)中定义具体错误类型bit3 : Auto-Negotiation Abilitybit2 : Link StatusLink up则该位为1，0则代表Link down,Link status 只有在自动协商完成后才有效bit1 : Jabber Detect100M和1000M模式下没有意义bit0 : Extended CapabilityPHY Identifier Register寄存器2和3存放PHY芯片的型号代码，由芯片商自行定义，一般用来定义PHY芯片的型号和版本Auto-Negotiation Advertisement Register寄存器ANAR是自动协商的能力通告寄存器，在AN Enable 的前提下，端口根据该寄存器的相关配置与对端(Link partner)进行自动协商。
以太网PHY寄存器配置端口固定速率的两种方式小结
/*
*姓名：王守国
*日期：20151109
*/
设置端口自协商主要是AN和AN advettisement寄存器开启即可，但要是设置端口固定速率，比如设置10/100/1000M该怎么设置呢。
按照正常的逻辑设置端口100M速率，直接在控制寄存器里配置速率和单双工模式，但是5系列是在先在控制寄存器里配置了速率，又开启自协商和自协商通告，这在我刚接触5系列配置端口速率寄存器的时候很费解。
因为设置固定速率和自协商同时开启时候，只有自协商生效。
这个问题一直困惑很久，时间久了查资料才知道，AN和AN advettisement配合使用也能设置端口固定速率，5系列在设置端口10/100/1000M速率的时候，采用的是第二种方式。
1、使用控制寄存器直接设定
以太网PHY控制寄存器如下图所示：
假设配置成100M，Full Duplex。
重点关注的是Speed Selection(LSB),AN,Duplex Mode,Speed Selection(MSB)几个核心的寄存器，配置速率100M，Full Duplex主要步骤如下：
1、AN必须关闭，AN关闭速率和双工设置才能生效。
2、Speed Selection(LSB),Speed Selection(MSB)联合起来设置端口固定速率100M。
3、Duplex Mode设置单双工模式，一般都是设置成双工。
2、使用自协商和自协商通告设定
AN advertisement寄存器如下：
Bit12:5自协商广播能力域，每一位配置一种工作能力模式，每一位分别对应A[7：0]
配置速率100M，FULL Duplex主要步骤如下：
1、配置AN开启。
2、重点，AN advertisement里限制只通告100M一种速率。
这样配置也能达到配置100M的目的，因为虽然配置的是自协商，但是该端口只协商一种速率100M，如果连接对端是正常的自协商，那么根据自协商的选择速度原理，协商速率是两端都支持的最高速率模式，那么协商的结果就肯定是100M。
以太网端口电口工作模式简介：
1．以太网口的两端工作模式（10M半双工、10M全双工、100M半双工、100M全双工、自协商）必须设置一致。
2.如果一端是固定模式(无论是10M、100M)，另外一端是自协商模式，即便能够协商成功，自协商的那一端也将只能工作在半双工模式。
3.如果一端工作在全双工模式，另外一端工作在半双工模式(包括自协商出来的半双工，也一样处理)，Ping是没有问题的，流量小的时候也没有任何问题，流量达到约15%以上时，就会出现冲突、错包，最终影响了工作性能。
4.对于两端工作模式都是自协商，最后协商成的结果是“两端都支持的工作模式中优先级最高的那一类”。
5. 如果A端自协商，B端设置为100M全双工，A协商为100M半双工后，再强制将B改为10M全双工，A端也会马上向下协商到10M半双工；如果A端自协商，B端设置为10M 全双工，A协商为10M半双工后，再强制将B改为100M全双工，会出现协商不成功，连接不上！这个时候，如果插拔一下网线，又会重新协商在100M半双工。
建议
以太网口的两端工作模式必须设置一致。
否则，就会出现流量一大速度变慢的问题。
大多数设备以太网口的默认的出厂设置是自协商。
如果两端都是自协商，协商成功了，但网络不通，此时请检查网线是否支持100M。
如果两端都是自协商，协商成功并且运行在全双工，在没有Link Down的前提下，将其中一端“立刻”设置为固定的“10M/100M全双工”，两端仍然能够工作在全双工。
但是，万一将来插拔网线或者其他原因出现重新Link，就会重新协商为“一端全双工&一端半双工”的不稳定连接。
因此，这种情况一定要避免！。
