MDC/MDIO接口是為MII總線接口定義的，在802.3協(xié)議clause 22中有詳細的介紹，MII用于連接MAC和PHY,包含兩種信號：

1.數(shù)據(jù)接口，用于MAC和PHY之間接收和發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)

2.一個PHY管理接口，即MDIO接口，用于讀寫PHY的控制寄存器和狀態(tài)寄存器。

本文主要描述PHY的管理接口,MDIO/MDC.

MDIO總線只支持 MAC作為主設(shè)備，PHY作為從設(shè)備。MIDO支持兩種時序，分別為Clause 22和Clause 45.

MDIO clause 22 是 MDIO 使用的一種信號時序，在這個信號時序模式，MAC 先向 MDIO 信號線上拍 32 個周期，接著傳輸 16 bit 的控制位。16 個信號位包含了兩個開始位， 2 個訪問控制位，5 bits 的 PHY 地址，5 bits 的寄存器地址，以及 2 bits 的翻轉(zhuǎn)位。 當進行寫操作的時候，MAC 在接下來的周期中提供地址和數(shù)據(jù)；當進行讀操作的時候， PHY 會翻轉(zhuǎn) MDIO 之后向 MDIO 信號線上發(fā)送數(shù)據(jù)。

MDIO也支持 Clause 45時序，其是 Clause 22的拓展協(xié)議。與 Clause 22不同的是， 16位中的起始位：Clause 22是 00， 而 Clause 45是 01.

MDC (Management Data Clock), MDC是由MAC管理實體輸出給PHY，作為管理數(shù)據(jù)MDIO的參考時鐘信號，在上升沿觸發(fā)MDIO的讀寫。MDC是一個非周期性的信號，最小時鐘周期為400ns，與MII中的TX_CLK和RX_CLK無關(guān)。

MDIO(Management Data Input Output)，MDIO是一個雙向信號線，用來傳輸PHY的控制和狀態(tài)信息。控制信息由MAC驅(qū)動，狀態(tài)信息有PHY驅(qū)動。MDIO信號線初始為三態(tài)，由MAC或者PHY來驅(qū)動信號。

MDC/MDIO時序圖

當MDIO由MAC驅(qū)動的時候，MAC芯片提供最小10ns的建立時間和最小10ns的保持時間。

需要注意的是，為了保證PHY能準確采樣，當MAC向MDIO寫數(shù)據(jù)的時候，需要在MDC的上升沿之前就把數(shù)據(jù)寫到MDIO上，要求等待10ns以上再發(fā)出一個MDC的上升沿。

當MDIO由PHY芯片驅(qū)動時候，由MAC芯片在MDC的上升沿進行采樣。而為了保證MAC能準確采樣，當PHY向MDIO寫數(shù)據(jù)時，這個clock-to-data的delay時間范圍可以是0-300ns（小于上面提到的400ns）。

Preamble+Start：32bits的前導(dǎo)碼以及2bit的開始位。

OP Code：2bits的操作碼，10表示讀，01表示寫

PHYAD：5bits的PHY地址，一般PHY地址從0開始順序編號，例如6口switch中PHY地址為0-5。

REGAD：5bits的寄存器地址，即要讀或?qū)懙募拇嫫鳌?/p>

Turn Around：2bits的TA，在讀命令中，MDIO在此時由MAC驅(qū)動改為PHY驅(qū)動，并等待一個時鐘周期準備發(fā)送數(shù)據(jù)。在寫命令中，不需要MDIO方向發(fā)生變化，則只是等待兩個時鐘周期準備寫入數(shù)據(jù)。

Data：16bits數(shù)據(jù)，在讀命令中，PHY芯片將讀到的對應(yīng)PHYAD的REGAD寄存器的數(shù)據(jù)寫到Data中，在寫命令中，MAC將要寫入對應(yīng)PHYAD的REGAD寄存器的值寫入Data中。

Idle：空閑狀態(tài)，此時MDIO無源驅(qū)動，處高阻狀態(tài)，但一般用上拉電阻使其處在高電平。

Marvel CN71XX的SMI電路圖

CN71XX的CPU有兩個SMI的管理接口，其中SMI0連接到了BCM54210的PHY芯片。