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【How to】IEEE 802.3u MDIO協定訊號測試

客戶詢問:MDIO協定訊號測試需求


我正在尋找一個能夠根據IEEE 802.3u第22條:寫入和讀取MDIO協定的測試工具;

您推薦哪些測試工具和軟體應用程式?


回覆:IEEE 802.3u MDIO協定訊號測試工具


感謝您的提問!對於根據IEEE 802.3u第22條:寫入和讀取MDIO協定(Management Data Input/Output)訊號的測試需求,我們建議以下工具和軟體應用程式:


IEEE 802.3u MDIO協定簡述


MDIO是PHY(物理層)和STA(站點)之間的雙向訊號,它用於在PHY和STA之間傳輸控制訊息和狀態;控制訊息由STA與MDC同步驅動,並由PHY同步取樣;狀態訊息由PHY與MDC同步驅動,並由STA同步取樣。MDIO必須通過三態電路驅動,使STA或PHY可以驅動訊號,透過22.6中指定的機械介面連接到MII(介面管理器)的PHY,應提供一個上拉電阻,以保持訊號處於高電平狀態,STA應在MDIO訊號上添加下拉電阻,以利用MDIO的靜態狀態來確定是否透過22.6中定義的機械接口連接了PHY到MII。這些上拉和下拉的值的限制在IEEE 802.3u 22.4.4.2中定義。


這個協定通常用於網路交換機、網路介面卡、和其他網路設備的管理和監控功能,因此,測試這個協定的主要目的,是確保裝置能夠正確地進行MDIO協定的通訊和操作,包括對設備的配置、監測和故障排除等,確保網路設備的正常運作和管理功能的可靠性。


主動讀寫 MDIO


透過Promira平台,您可以透過模擬SPI或GPIO線路上的MDIO來控制每個單獨的訊號,您可以按照以下方式使用這些訊號線:

  • 驅動MDC時脈訊號,類似於SPI時脈

  • 使用雙向GPIO線路作為MDIO訊號


Promira平台可以透過I2C應用程式授權(I2C Active - Level 1或Level 2 Application)來支援這些功能。


我們還建議使用Promira Software API I2C/SPI Active來開發自定義應用程式,這樣,您可以編程兩個GPIO引腳來產生MDC時脈,並控制雙向的MDIO資料。事實上,您將模擬一個MDIO主機,需要注意的是,由於是軟體驅動的時脈訊號,您只能控制時脈訊號的邊緣,而無法控制時脈訊號的低電平和高電平期間的持續時間。


如需了解Promira平台的所有功能概述,請參閱該規格書


非侵入式監控 MDIO


如果需要監測和分析資料,我們建議使用Beagle I2C/SPI協定分析儀,這是一款非侵入性的匯流排監視器。這款Beagle I2C/SPI分析儀可以監測MDIO(符合IEEE 802.3u第22條款和第45條款)高達2.5 MHz的速率,以及高達24 MHz的SPI資料和5 MHz的I2C資料。


請注意,要監測MDIO流量,請下載並使用Beagle I2C/SPI分析儀的Data Center軟體v2.20版本。或者,您可以使用Beagle軟體API來建立一個更加符合您系統需求的自定義腳本;有關API指令的資訊,請參閱Beagle協定分析儀使用者手冊中的MDIO API部分;此外,API還提供了功能腳本,您可以直接使用或根據需要進行修改。


請注意,要準確捕捉MDIO訊號,需要正確設置取樣率,對於MDIO監測,取樣率的最低要求是匯流排位元率的兩倍。


以下是MDIO訊號的硬體介面:

  • 引腳8管理資料的輸入/輸出: 此訊號是雙向的,用於STA和MMD之間的資料傳輸。

  • 引腳7是管理資料時脈: 這是一條由STA驅動並同步MDIO線上資料流的控制線。

  • Beagle分析儀的訊號電平為3.3V: 如果要監測更低電壓的MDIO匯流排,可以使用Level Shifter Board(電平轉換板)。

如需了解Beagle I2C/SPI協定分析儀的所有功能概述,請查閱該資料書


使用 Beagle I2C/SPI 協議分析儀監控 MDIO


使用Beagle I2C/SPI協定分析儀可以監測MDIO流量,但較新版本的Data Center不再支援此功能,從版本3.00開始,Data Center不再支援MDIO,未來版本的軟體也不太可能添加此支援。


目前支援情況:


Data Center的v2.20版本或Beagle API的任何版本,可以使用Beagle I2C/SPI協定分析儀監測第22條和第45條的MDIO。


Mac用戶需要安裝X11以運行Data Center。


另外,請注意所有訊號應至少具有3.0V的邏輯高電平,如果要監測較低電壓的MDIO匯流排,您可以使用我們的Level Shift Board。


如果您需要更多資訊,歡迎與我們聯繫


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