Diplomová práce je zaměřena na návrh ethernetového vysokorychlostního přepínačedat, který je založený na obvodu FPGA. Přepínač bude schopný rozdělit datový toktvořený ethernetovými rámci na dva toky s polovičním datovým tokem.
Používá dvě nezávislé čtyřbitové sběrnice pro příjem vysílaní dat.2 Fyzická vrstva
Reconciliation podvrstva (RS):
Zajišťuje správnou prezentaci dat stavových signálů GMII vrstvy vrstvě MAC. Podporuje přenosové rychlosti odpovídající
pouze přenosovým rychlostem ethernetu referenčním kmitočtem 125MHz. První ukazuje přítomnost nosné druhý ukazuje výskyt
kolize lince. A
může zajišťovat podporu pro rozhraní nižší přenosovou rychlostí. [11]
Media Independent interface(MII):
Je paralelní rozhraní používající dvě nezávislé čtyřbitové sběrnice příjmu vysílání
dat. Poté všechna zařízení
v kolizní doméně odmlčí náhodně vygenerovanou dobu, která řízena takzvaným
backoff algoritmem, který úkol zabránit, aby ihned ukončení kolize začala
vysílat další zařízení tím způsobila další kolize, což mohlo vést úplnému
odtavení sítě.
Používá úrovně signálů kompatibilní CMOS technologii. Zařízení, která vstoupila kolize rozeznala ji, přestanou vysílat data začnou
vysílat signál JAM, kterým informují ostatní zařízení kolizi. Pokud zařízení síti vysílá,
tak zároveň naslouchá přenosovému mediu, zda vysílaná sekvence bitů odpovídá
správné amplitudě signálu šířícím médiu, pokud ne, tak ohlášena kolize na
mediu. Pokud zařízení nepodaří rámec odeslat ani 16
pokusech, vyšším vrstvám hlášena chyba linky. Podporuje
přenosové rychlosti 10Mb/s referenčním kmitočtem 2,5Mhz, 100Mb/s referenčním
. Při použití rychlostí
100Mb/s nebo 10Mb/s potřeba použít rozhraní pro nižší vrstvy MII, protože GMII
podporuje pouze rychlost 1Gb/s oproti MII používá jiný referenční hodinový signál a
širší sběrnice pro příjem vysílání signálu. Hlavním
výhodou RGMII rozhraní je, počet potřebných datových vodičů směrem vrstvě
PHY byl zmenšen více než polovinu 28mi potřebných vodičů potřebných
vodičů. Zařízení, které chce vysílat nejdříve zjistí zda přenosové médium není
obsazené, pokud ano, odmlčí náhodnou dobu poté opět zjišťuje, zda medium
volné.4
Metoda CSMA/CD metoda, která nezabraňuje kolizím médiu, pouze je
detekuje. [10]
1. Poskytuje dva signály o
stavu linky vyšším vrstvám. [11]
Reduce Gigabit Media Independent interface (RGMII):
Je rozhraní vyvinuté firmou Hewlett Packard jako alternativa GMII rozhraní. Doba, kterou zařízení odmlčí, než znovu pokusí vysílat je
vybrána intervalu 2k
, kde odvozené početu neúspěšných pokusů
odeslání rámce(k=min(n,10)). Pokud médium volné, zařízení může začít vysílat. Podporuje přenosové rychlosti 10Mb/s referenčním kmitočtem 2,5MHz a
100Mb/s referenčním kmitočtem 25MHz. Obsahuje nezávisle
osmibitové sběrnice pro příjem vysílání. [13]
Gigabit Media Independent interface (GMII):
Je paralelní rozhraní, které úkol jednoduše levně umožnit propojení univerzální
vrstvy MAC různými hardwarovými rozhraní ethernetu
