DE102021105867A1

DE102021105867A1 - Einzelpaar-zu-Mehrpaar-Ethernet-Wandler

Info

Publication number: DE102021105867A1
Application number: DE102021105867.8A
Authority: DE
Inventors: Michal Brychta; Brian Paul Murray; Jacobo Riesco-Prieto
Original assignee: Analog Devices International ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-09-16
Also published as: CN113395168B; CN113395168A

Abstract

Es werden Ausführungsformen offenbart, die eine digitale Datenkommunikation zwischen Einzelpaar-Ethernet und Mehrpaar-Ethernet schaffen. Einige Ausführungsformen weisen eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, in mindestens zwei Modi zu arbeiten. In einem ersten Modus arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle in einer herkömmlichen Weise. In einem zweiten Modus werden alternative Stiftkonfigurationen verwendet, um eine kostengünstige Zusammenarbeitsfähigkeit zwischen einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zu schaffen. Im zweiten Modus empfängt beispielsweise die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ein Datensignal über einen ersten Empfangsdaten-Stift von einem ersten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und empfängt ein zweites Datensignal über einen zweiten Empfangsdaten-Stift von einem zweiten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.

Description

PRIORITÄTSANSPRUCH
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Ifd. Nr. 62/989,407 , eingereicht am 13. März 2020, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist, und der US-Patentanmeldung Ifd. Nr. 17/193,451 , eingereicht am 5. März 2021, die hier ebenfalls durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Ethernet-Kommunikation. Insbesondere beschreibt die vorliegende Offenbarung einen Wandler, der schafft, dass Vorrichtungen, die Einzelpaar-Ethernet verwenden, mit Vorrichtungen, die Mehrpaar-Ethernet verwenden, kommunizieren.
HINTERGRUND
Heute wird in Industrienetzwerken eine Vielfalt von anwendereigenen Standards verwendet, Insbesondere verwendet die Prozessindustrie einen Netzwerkkanal, der ein einzelnes Paar von Leitern aufweisen kann, die in einem Kabel von bis zu 1000 Metern enthalten sind, als erläuterndes Beispiel. Industrieumgebungen können elektrischen Charakteristiken starke Einschränkungen auferlegen, die für die Signalisierung über solche Kanäle verwendet werden, wie z. B. Begrenzen der Verlustleistung, beispielsweise aufgrund der Anwesenheit einer explosiven Umgebung. Standards stehen unter Entwicklung, um 10 Mb/s Signalisierung unter Verwendung eines Ethernet-artigen Schemas zu unterstützen, aber mit Bereitstellung einer Unterstützung für lange Leiterverläufe (z. B. bis zu 1000 m eines Einzelpaarkabels als erläuterndes Beispiel). Ein Vorschlag weist eine Spezifikation einer neuen Bitübertragungsschicht (PHY-Schicht) auf, z. B. Medientyp (Kabel), baut jedoch auf vielen Jahren einer Standard-Ethernet-Komponente und Standardentwicklung auf und beruht auf Ethernet-Schichten 2 bis 7, z. B. MAC, Weiche usw.
Die Geschwindigkeit von 10 Mb/s ist eine sehr große Zunahme der Geschwindigkeiten, die heute typischerweise in der Prozessindustrie verwendet werden - ist jedoch geringer als die Geschwindigkeiten, die heute in vielen lokalen Netzwerken in üblichem Gebrauch sind, die sich seit langem von 10 Mb/s und 100 Mb/s auf 1 Gb/s und sogar 2,5 Gb/s und 10 Gb/s fortbewegt haben. Es wird erwartet, dass ein Einzelpaarstandard, sobald er ratifiziert ist, in der Industrie umfangreich übernommen wird.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass die Übernahme eines Ethernet-artigen Einzelpaar-Signalisierungsschemas Herausforderungen darstellen kann, wie z. B. in Bezug auf Koppeln eines solchen Schemas mit allgemein verfügbaren Ethernet-Netzwerkvorrichtungen über eine Schnittstelle. Wie hier gezeigt und beschrieben, haben folglich die vorliegenden Erfinder Ausführungsformen entwickelt, die eine digitale Datenkommunikation zwischen Einzelpaar-Ethernet und Mehrpaar-Ethernet schaffen. Einige Ausführungsformen weisen eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, in mindestens zwei Modi zu arbeiten. In einem ersten Modus arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle in einer herkömmlichen Weise (z. B. gemäß der RMII-Spezifikation, Revision 1.2, 20. März 1998). In einem zweiten Modus werden alternative Stiftkonfigurationen verwendet, um eine kostengünstige Zusammenarbeitsfähigkeit zwischen einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zu schaffen. Im zweiten Modus liefert beispielsweise die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ein erstes Datensignal über einen ersten Sendedaten-Stift zu einem ersten Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und ein zweites Datensignal über einen zweiten Sendedaten-Stift zu einem zweiten Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle. Die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle empfängt auch ein drittes Datensignal über einen ersten Empfangsdaten-Stift von einem ersten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und empfängt ein viertes Datensignal über einen zweiten Empfangsdaten-Stift von einem zweiten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
Ein offenbarter Aspekt ist eine Einzelpaar-Ethernet-zu-Mehrpaar-Ethernet-Adaptervorrichtung. Die Vorrichtung weist eine Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle auf. Die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ist dazu ausgebildet, ein Trägererfassungsdaten-Gültig-Signal, das an einem ersten Sendefreigabe-Stift empfangen wird, zu decodieren, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen, und die Codierung eines Trägererfassungssignals an einem ersten Trägererfassungsdatenwert-Stift zu verhindern. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, in einem Umwandlungsmodus zu arbeiten, wobei der Umwandlungsmodus eine leitende Verbindung zwischen Folgendem aufbaut: einem ersten Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem ersten Sendedaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und einem zweiten Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem zweiten Sendedaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, einem dritten Empfangsdaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem dritten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und einem vierten Empfangsdaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem vierten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
In einigen dieser Aspekte baut das Umwandlungsmodul ferner eine leitende Verbindung zwischen Folgendem auf: einem zweiten Trägererfassungsempfangs-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem ersten Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und dem ersten Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem zweiten Sendefreigabe-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle. In einigen Aspekten weist die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ein Register auf und die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ist dazu ausgebildet, auf der Basis von Daten, die in das Register geschrieben sind, im Umwandlungsmodus zu arbeiten. In einigen Aspekten ist die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet, Daten von einem Konfigurations-Stift zu lesen und auf der Basis des Konfigurations-Stifts im Umwandlungsmodus zu arbeiten. In einigen Aspekten weist die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle einen Takt mit 25 MHz auf und erzeugt ein Taktausgangssignal mit 25 MHz auf der Basis des Takts mit 25 MHz und das Taktausgangssignal mit 25 MHz wird zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle geliefert und die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ist dazu ausgebildet, eine RMII-Schnittstelle mit 10 Mb/s auf der Basis eines Referenztakts mit 25 MHz zu implementieren. In einigen Aspekten weist die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle eine von einer RGMII- oder RMII-Schnittstelle auf. In einigen Aspekten weist die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle eine RMII-Schnittstelle auf. Einige Aspekte der Vorrichtung weisen ein Halbleitermodul auf. Das Halbleitermodul weist die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf. Die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle sind innerhalb einer einzelnen Baugruppe miteinander verbunden. Einige Aspekte der Vorrichtung weisen einen Speicherpuffer und eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung auf, die dazu ausgebildet ist, Operationen durchzuführen, die das Durchführen einer Ratenumwandlung zwischen der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf der Basis des Speicherpuffers aufweisen. Einige Aspekte der Vorrichtung weisen eine serielle periphere Schnittstelle (SPI) auf, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, mit der SPI zu kommunizieren, und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, mit der SPI zu kommunizieren.
Ein anderer offenbarter Aspekt ist ein Verfahren zum Anpassen von Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet. Das Verfahren weist das Liefern eines ersten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Null-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Null-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Liefern eines zweiten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Eins-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Eins-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Empfangen eines dritten Datensignals über einen Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Null-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Empfangen eines vierten Datensignals über einen Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Eins-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Decodieren eines Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals, das an einem Sendefreigabe-Stift empfangen wird, das Bestimmen eines MII-Sendefreigabewerts auf der Basis der Decodierung und das Verhindern der Codierung eines Trägererfassungssignals an einem Trägererfassungsdatenwert-Stift auf.
Einige dieser Aspekte weisen das Lesen eines Registerwerts der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und das Aufbauen der leitenden Verbindungen auf der Basis des Registerwerts auf. Einige dieser Aspekte weisen das Lesen eines Datenwerts von einem Kippschalter und das Aufbauen der leitenden Verbindungen auf der Basis des Datenwerts auf. Einige Aspekte des Verfahrens weisen das Erzeugen eines Taktausgangssignals mit 25 MHz, das Liefern des Taktsignals mit 25 MHz zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und das Implementieren einer reduzierten medienunabhängigen Schnittstelle (RMII) auf der Basis des Taktsignals mit 25 MHz auf. Einige Aspekte des Verfahrens weisen das Durchführen einer Ratenumwandlung vor dem Liefern des ersten und des zweiten Datensignals zur Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf. Einige Aspekte weisen das Codieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals an einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift auf. Einige Aspekte weisen das Detektieren eines Starts eines Rahmens an einem Sendefreigabe-Stift und einem oder mehreren Sendedaten-Stiften konsistent mit der Medienzugriffssteuerung auf.
Ein anderer offenbarter Aspekt ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit Befehlen, die eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung konfigurieren, um Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet anzupassen. Die Operationen weisen das Liefern eines ersten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Null-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Null-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Liefern eines zweiten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Eins-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Eins-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Empfangen eines dritten Datensignals über einen Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Null-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Empfangen eines vierten Datensignals über einen Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Eins-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, das Decodieren eines Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals, das an einem Sendefreigabe-Stift empfangen wird, das Bestimmen eines MII-Sendefreigabewerts auf der Basis der Decodierung; und das Verhindern der Codierung eines Trägererfassungssignals an einem Trägererfassungsdatenwert-Stift auf.
In einigen dieser Aspekte weisen die Operationen auch das Lesen eines Registerwerts der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und das Aufbauen der leitenden Verbindungen auf der Basis des Registerwerts auf. In einigen dieser Aspekte weisen die Operationen auch das Erzeugen eines Taktausgangssignals mit 25 MHz, das Liefern des Taktsignals mit 25 MHz zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und das Implementieren einer reduzierten medienunabhängigen Schnittstelle (RMII) auf der Basis des Taktsignals mit 25 MHz auf.
Figurenliste

1 zeigt Signale und eine Umwandlung von IEEE-Standard-MII (medienunabhängige Schnittstelle) zum RMII-Standard rev 1.2.
2 zeigt eine Verbindung einer RMII-MAC/Weiche mit einer Standard-10Base-T-RMII-PHY.
3 zeigt eine Beispielausführungsform einer Medienwandler-RMII-PHY zu einer Standard-10-BASE-T-RMII-PHY.
4 zeigt, wie Datenbits mit zwei Datenbits an jedem Stift einer RMII-Standardrev-1.2-Schnittstelle multiplexiert werden.
5 ist ein Übersichtsdiagramm einer Beispielimplementierung eines Einzelpaar-zu-Mehrpaar- Ethernet-Adapters.
6 ist ein Systemblockdiagramm einer Beispiel-10BASE-T1L-PHY.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Beispiel-10BASE-T1L-PHY, das eine RMII-Schnittstelle und Analog- und Digitalsignalverarbeitungsfunktionen der 10BASE-T1 L-PHY zeigt.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Medienwandler-RMII-10BASE-T1L-PHY.
9 zeigt eine RMII-Schnittstelle und ein Kristall mit 50 MHz (oder Takt, der von der MAC bezogen wird) wird verwendet, um einen Kristalleingangs-Stift (z. B. XTAL_I), Takteingangssignal-Stift (z. B. CLK_IN) oder einen Referenztaktsignal/Stift (z. B. REF_CLK) zu versorgen.
10 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
11 ist ein Ablaufplan eines Beispielprozesses zum Anpassen von Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet.
12 ist ein Ablaufplan eines Beispielprozesses zum Decodieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals.
13 ist ein Ablaufplan eines Beispielprozesses zum Bestimmen, wenn ein Empfangsdaten-Gültig-Signal deaktiviert wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Einzelpaar-Ethernet-Standards verwenden nur ein einzelnes Paar von Drähten, um Kommunikationen auf Ethernet-Basis zu implementieren. Bei Ethernet wird ein Paar als unabgeschirmtes verdrilltes Paar (UTP) oder abgeschirmtes verdrilltes Paar (STP) verstanden. Beispiel-Einzelpaar-Standards weisen IEEE 802.3bp 1000BASE-T1, IEEE 802.3bw 100BASE-T1, IEEE 802.3cg 10BASE-T1 und IEEE 802.3bu auf. Es wird erwartet, dass diese Einzelpaar-Ethernet-Standards leicht übernommen werden, aber einen Fehlabgleich in der Geschwindigkeit zwischen Einzelpaar-Ethernet und verfügbaren Ethernet-Weichen und Medienzugriffssteuerkomponenten (MAC-Komponenten) darstellen. Dieser Fehlabgleich ist ein Hindernis für die Übernahme des neuen Standards, da Weichen- und MAC-Komponenten mit 10 Mb/s nicht so leicht verfügbar sind. Nahezu alle Weichen mit 10 Mb/s und 100 Mb/s weisen integrierte BASE-T-PHYs auf, aber würden die neu vorgeschlagene Einzelpaar-Ethernet-PHY mit 10 Mb/s nicht unterstützen. Folglich verwenden viele Kunden weiterhin teure Lösungen auf der Basis von anwenderprogrammierbaren Verknüpfungsfeldern (FPGA) oder eine andere Schnittstellen-Hardware, da diese bereits in vielen Umgebungen vor Ort sind. Diese FPGA-Lösungen stellen jedoch einen großen Nachteil hinsichtlich der Kosten und der Leistung dar.
Diese Offenbarung ist auf einen Einzelpaar-zu-Mehrpaar-Ethernet-Medienwandler gerichtet. Ein solcher Wandler würde beispielsweise ermöglichen, dass eine 10BASE-T1-PHY direkt mit einer Standard-Ethernet-Weichen-PHY verbindet. Das Ermöglichen einer solchen Konnektivität ermöglicht, dass Vorrichtungen auf 10BASE-T1-PHY-Basis auf eine große Menge von kommerziell erhältlichen kostengünstigen Komponenten und Lösungen zugreifen.
Die offenbarten Ausführungsformen schaffen eine Einzelpaar-Ethernet-PHY mit 10M, 100M oder 1000M (z. B. einen neuen 10BASE-T1L-Ethernet-Einzelpaar-Standard mit langer Reichweite mit 10Mb/s oder 10BASE-T1S, 100BASE-T1 oder 1000BASE-T1), um direkt (z. B. kein Schnittstellenchip, kein Prozessor oder keine komplexe Schaltung dazwischen) mit einer Standard-BASE-T-PHY (Mehrpaar-Ethernet) über MAC-Schnittstellen-Stifte (z. B. medienunabhängige Schnittstelle (MII), medienunabhängige Gigabit-Schnittstelle (GMII), RMII, reduzierte medienunabhängige Gigabit-Schnittstelle (RGMII)) zu verbinden. Welche Stifte verwendet werden, hängt von einer Datenrate ab, die durch die Lösung unterstützt wird.
Einige Ausführungsformen schaffen eine Einzelpaar-Ethernet-PHY, die in der Lage ist, in mehreren Modi zu arbeiten. In einem ersten Modus arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-PHY in einer Weise, die mit dem Einzelpaar-Ethernet-Standard konsistent ist. In einem zweiten Modus stellt die Einzelpaar-Ethernet-PHY eine MAC-Schnittstelle dar, die eine direkte Verbindung von Stiften zwischen Einzelpaar- und Mehrpaar-Ethernet (z. B. RXD_0 mit TXD_0 usw.) ermöglicht. Die Einzelpaar-Ethernet-PHY weist eine Konfigurationseinstellung auf, die die Einzelpaar-Ethernet-PHY konfiguriert, um im zweiten Modus zu starten, wobei somit keine Software-Konfiguration oder kein Eingriff erforderlich ist.
In einigen Ausführungsformen weist die Einzelpaar-Ethernet-PHY einen auswählbaren Modus zum automatischen Handhaben einer automatischen Verhandlung und Verbinden ohne Benutzereingriff auf. Dies schafft eine Datenübertragung zwischen einem BASE-T-Netzwerk und einem Einzelpaar-Ethernet-Netzwerk bei vollem Durchsatz der Verbindungsgeschwindigkeit von 10 Mb/s.
Einige Ausführungsformen schaffen eine RMII-Schnittstelle einer 10BASE-T1L-PHY oder einer 10BASE-T-PHY, wobei die RMII-Schnittstelle einen Eingangsreferenztakt von 25 MHz anstelle von 50 MHz verwendet. Andere Takte und Datenraten in diesen Ausführungsformen entsprechen dem RMII-Industriestandard. Die Verwendung eines Takts mit 25 MHz vereinfacht die Eingangstaktquelle, da 25 MHz typischer ist als ein Takt mit 50 MHz, und ein einzelner Kristall mit 25 MHz kann zwischen der Einzelpaar-PHY und der Mehrpaar-PHY verwendet werden. Das Senden eines Taktsignals mit 25 MHz von einer PHY zu einer anderen ist in den meisten Implementierungen relativ einfach. Dies führt zu weniger Stiftverbindungen und einfacheren externen Komponenten.
1 zeigt Signale und die Umwandlung von einer medienunabhängigen IEEE-Standard-MII-Schnittstelle zu einem RMII-Standard rev 1.2. 2 zeigt eine Verbindung einer RMII-MAC/Weiche mit einer Standard-10Base-T-RMII-PHY. Damit eine Standard-RMII-PHY eine RMII-Schnittstelle implementiert (z. B. von der IEEE-Standard-MII-Schnittstelle einer PHY zu RMII umwandelt), sind die folgenden Funktionen erforderlich:

• Datenbits werden von der MAC/Weiche am Sendedatenbit-Null-Stift (z. B. TXD_0) und Sendedatenbit-Eins-Stift (z. B. TXD_1) empfangen, die mit einem Referenztakt mit 50 MHz (z. B. über ein REF_CLK-Signal) synchron sind,
• empfangene Daten werden durch die Einzelpaar-PHY als gültig bestimmt, wenn ein TX_EN-Stift der Mehrpaar-PHY aktiviert ist,
• Demultiplexen von Daten von den Stiften TXD_1 und TXD_0-Stiften in MII-Signale (z. B. TXD[3:0]),
• Daten werden für die Übertragung zur MAC/Weiche über Empfangsdatenbit-Null-Stifte (z. B. RXD_0) und Empfangsdatenbit-Eins-Stifte (z. B. RXD_1) ausgegeben. Diese Daten werden von MII-Signalen RXD[3:0] synchron mit dem Referenztakt mit 50 MHz durch die Einzelpaar-PHY multiplexiert,
• MII-Signale CRS (Trägererfassung) und RX_DV (Empfangsdaten-Gültig) werden auf den CRS_DV-Stift durch die Mehrpaar-PHY codiert. Dies ist mit der RMII-Spezifikation konsistent.

3 zeigt eine Beispielausführungsform einer Medienwandler-RMII-PHY zu einer Standard-10 BASE-T-RMII-PHY. Diese Ausführungsformen verbinden eine RMII-PHY mit einer Standard-RMIII-PHY über eine unmittelbar aufeinander folgende Konfiguration. 3 zeigt den Datenfluss von einem externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift (z. B. CRS_DV) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302 zu einem externen Sendefreigabe-Stift (TX_EN) der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304. 3 zeigt auch den Datenfluss von einem ersten externen Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_0) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302 zu einem ersten Sendedaten-Stift (z. B. TXD_0) der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304. 3 zeigt den Datenfluss von einem zweiten externen Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_1) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302 zu einem zweiten externen Sendedaten-Stift (z. B. TXD_1) der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304. 3 zeigt den Datenfluss von einem dritten externen Empfangsdaten-Stift (z. B. (RXD_0) der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304 zu einem dritten externen Sendedaten-Stift (z. B. TXD_0) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302. 3 zeigt den Datenfluss von einem vierten externen Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_1) der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304 zu einem vierten externen Sendedaten-Stift (z. B. TXD_1) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302. 3 zeigt auch den Datenfluss von einem zweiten externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift (z. B. CRS_DV) der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304 zu einem zweiten Sendefreigabe-Stift (z. B. TX_EN) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302. Es ist zu beachten, dass in einer herkömmlicheren Konfiguration die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 304 mit einer MAC/Weichen-Schnittstelle über die dargestellten TX_EN-, TXD_0-, TXD_1-, RXD_1-, RXD_0- und CRS_DV-Stifte verbinden würde. In einer herkömmlicheren Konfiguration koppelt ebenso die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302 über ihre CRS_DV-, RXD_0-, RXD_1-, TXD_1-, TXD_0- und TX_EN-Stifte mit einer MAC/Weichen-Schnittstelle. In den offenbarten direkt aufeinander folgenden Konfigurationen sind jedoch diese Stifte mit einer anderen PHY-Schnittstelle anstelle der MAC-Schnittstelle elektrisch verbunden. Die offenbarten Ausführungsformen beschreiben Modifikationen an einer Einzelpaar-PHY (wie z. B. der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 302), um zu ermöglichen, dass diese direkt aufeinander folgende Konfiguration funktioniert.
Einige von diesen Ausführungsformen weisen eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
Ein Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Stift (z. B. CRS_DV-Stift) einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle codiert nur ein Empfangsdaten-Gültig-Signal (z. B. RX_DV-Mll-Signal). Diese Änderung ermöglicht, dass der CRS_DV-Stift direkt mit dem TX_EN-Stift an der Mehrpaar-Ethernet-PHY verbunden wird.
Das Decodieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals wird auf der Basis eines Sendefreigabesignals (z. B. TX_EN-Signals) und von Sendedatensignalen (z. B. TXD[3:0]) von der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle durchgeführt (dies ist ähnlich einer MAC-Implementierungen). 12 und 13 stellen Möglichkeiten dessen bereit, wie diese Decodierung eines Empfangsdaten-Gültig-Signals in zumindest einigen Ausführungsformen durchgeführt wird.
4 zeigt, wie Datenbits mit zwei Datenbits an jedem Stift einer RMII-Standardrev-1.2-Schnittstelle multiplexiert werden. 5 ist ein Übersichtsdiagramm einer Beispielimplementierung eines Einzelpaar-zu-Mehrpaar-Ethernet-Adapters. Der Adapter 502 ist mit einer Einzelpaar-Ethernet-Vorrichtung 504 und ihrer Einzelpaar-PHY 508 über ein Kabel 503 verbunden. Der Adapter 102 ist auch mit einer Mehrpaar-Ethernet-Vorrichtung 506 und ihrer Mehrpaar-PHY 514 über ein Kabel 505 verbunden. Der Adapter 502 weist eine Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 510 und eine Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 512 auf. Die Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 510 koppelt mit der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 504 über eine Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 512 koppelt mit der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 506 über eine Schnittstelle. Jede der Modus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 510 und der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 512 nimmt in einigen Ausführungsformen die Form einer separaten integrierten Schaltung oder eines separaten integrierten Chips an. In einigen Ausführungsformen ist jede der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 510 und der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 512 in einem einzelnen Halbleitermodul integriert. Diese Offenbarung beschreibt eine Ausführungsform einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, die dazu ausgebildet ist, in zwei unterschiedlichen Modi zu arbeiten. Ein erster Modus arbeitet in einer herkömmlichen Weise gemäß Einzelpaar-Ethernet-Standards. Ein zweiter Modus arbeitet, um eine Verbindung der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zu schaffen und eine digitale Kommunikation zwischen den zwei Schnittstellen zu schaffen. Andere Ausführungsformen implementieren nicht jeden der zwei Modi. Einige Ausführungsformen implementieren beispielsweise nur den zweiten Modus.
5 zeigt, wie die Beispiel-Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 mit der Mehrpaar-PHY 512 verbunden ist. 5 zeigt, dass ein erster externer Sendedaten-Stift (z. B. TXD_1) der Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 mit einem ersten externen Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_1) der Mehrpaar-PHY 512 verbunden ist. Daten an diesem Stift fließen von der Mehrpaar-PHY 512 zur Einzelpaar-PHY 510. Ein zweiter externer Sendedaten-Stift (z. B. TXD_0) der Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 ist mit einem zweiten externen Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_0) der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. Daten an diesem Stift fließen von der Mehrpaar-PHY 512 zur Einzelpaar-PHY 510. Ein externer Sendefreigabe-Stift (z. B. TX_EN) der Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 ist mit einem externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift (z. B. CRS_DV) der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. Daten an dieser Verbindung fließen von der Mehrpaar-PHY zur Einzelpaar-PHY (der externe Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift signalisiert dem TX_EN-Stift der Einzelpaar-PHY). Ein externer Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift (z. B. CRS_DV) der Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 ist mit einem externen Sendefreigabe-Stift (z. B. TX_EN) der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. Wie in 5 gezeigt, fließen Daten von der Einzelpaar-PHY 510 zur Mehrpaar-PHY 512 in dieser Verbindung.
Ein erster externer Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_0) der Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 ist mit einem ersten externen Sendedaten-Stift (z. B. TXD_0) der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. Daten fließen von der Einzelpaar-PHY 510 zur Mehrpaar-PHY 512 über diese Verbindung. Ein zweiter externer Empfangsdaten-Stift (z. B. RXD_1) der Dualmodus-Einzelpaar-PHY 510 ist mit einem zweiten externen Sendedaten-Stift (z. B. TXD_1) der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. Daten fließen von der Einzelpaar-PHY 510 zur Mehrpaar-PHY 512 über diese Verbindung. Ein CLK25_REF-Stift der Einzelpaar-PHY 510 ist mit einem CLK_IN-Stift der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. Es ist zu beachten, dass, obwohl vorstehend auf externe Stifte Bezug genommen wird, in einigen Ausführungsformen die Einzelpaar-PHY 510 und die Mehrpaar-PHY 512 in ein einzelnes Modul integriert sind und in diesem Fall die Stifte nicht notwendigerweise als extern charakterisiert sein könnten. In einigen Ausführungsformen stellen sie gegebenenfalls immer noch externe Verbindungen mit der Einzelpaar-PHY und der Mehrpaar-PHY dar, befinden sich jedoch nicht notwendigerweise außerhalb des einzelnen Moduls.
In der dargestellten Ausführungsform weist die Einzelpaar-PHY 510 einen Kristalloszillator mit 25 MHz auf. Einige der offenbarten Ausführungsformen verzichten auf irgendeine zusätzliche Verarbeitungsschaltungsanordnung, die erforderlich sein kann, um einen Takt mit 50 MHz bereitzustellen. Dies verringert die Teileanzahl und die Kosten der Einzelpaar-PHY 510 in diesen Ausführungsformen.
Herkömmlich weisen Implementierungen einen Kristall mit 25 MHz (z. B. Quarzkristall) auf, der mit zwei Stiften, XTAL_1 und XTAL_0, mit in einigen Ausführungsformen externen Kondensatoren und/oder einem oder mehreren Widerständen verbunden ist. Diese Schaltungen stellen einen genauen Takt mit 25 MHz intern im Chip über nur den Quarzkristall bereit. Einige Ausführungsformen weisen einen Phasenregelkreis (PLL) auf, um zusätzliche interne Takte (z. B. 125 MHz, 250 MHz, 2 GHz usw.) zu erzeugen. Diese zusätzlichen internen Takte unterstützen in einigen Ausführungsformen die Kompatibilität mit einer oder mehreren Standardschnittstellen, die durch diese Ausführungsformen implementiert werden. Die Einzelpaar-PHY 510 weist einen CLK25_REF-Stift auf, der ein Ausgangssignal auf der Basis des Takts mit 25 MHz innerhalb der Einzelpaar-PHY 510 (nicht gezeigt) bereitstellt. Dieser CLK25_REF-Stift ist in einigen Ausführungsformen mit einem Eingangstakt-Stift an der Mehrpaar-PHY 512 verbunden. In einigen Ausführungsformen werden die Taktsignale umgekehrt, wobei ein CLK25_REF-Stift der Mehrpaar-PHY 512 ein Taktsignal mit 25 MHz zur Einzelpaar-PHY 510 liefert.
Eine Standard-RMII-Schnittstelle erfordert einen Takt mit 50 MHz. Die Anforderung für einen Takt mit 50 MHz ist von einer Verringerung der Stiftanzahl für RMII von 14 Stiften auf 6 Stifte (oder 7 Stifte, wenn der Taktreferenz-Stift mit 50 MHz enthalten ist) abgeleitet. RGMII ist eine Schnittstelle mit 12 Stiften, die nur ein Taktsignal mit 25 MHz erfordert, erfordert jedoch 12 Stifte, um ihre angekündigte Datenrate zu erreichen. RMII wurde zu einer üblichen Schnittstelle, um 100 Mb/s zu erreichen, und ist in einigen Ausführungsformen eine Schnittstelle für 10BASE-T1L-Implementierungen. Dies ist ein Ergebnis von im Allgemeinen niedrigeren Kosten aufgrund einer verringerten Anzahl von Stiften. RMII wurde im Allgemeinen durch RGMII ersetzt, da sie 10 Mb/s- und 100 Mb/s- und Gigabit/s-Geschwindigkeiten unterstützt. Dagegen unterstützt RMII 10 Mb/s und 100 Mb/s.
Der Takt mit 50 MHz erfordert im Allgemeinen einen externen Taktoszillator, der typischerweise über eine separate Komponente oder einen separaten Chip verfügbar ist, um einen Takt mit 50 MHz aus einem Quarzkristall mit 50 MHz zu erzeugen, da die meisten Chips dazu ausgelegt sind, mit 25 MHz zu arbeiten. Einige der offenbarten Ausführungsformen lösen die Kosten, die durch die Taktanforderung von 50 MHz auferlegt werden, durch Bereitstellen einer RMII-Schnittstelle, die mit einem Takt mit 25 MHz statt mit dem Takt mit 50 MHz funktioniert. Dies ist möglich, wenn nur niedrigere Geschwindigkeiten erforderlich sind, wie z. B. mit 10 Mb/s. In einigen Ausführungsformen ermöglicht die RMII-Implementierung mit 25 MHz die Verwendung eines einzelnen Quarzkristalls mit 25 MHz an der Einzelpaar-PHY 510.
6 ist ein Systemblockdiagramm einer Beispiel-10BASE-T1L-PHY 600. Einige Ausführungsformen der Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 510, die vorstehend mit Bezug auf 5 erörtert sind, weisen eine oder mehrere der Komponenten auf, die in der Beispiel-10BASE-T1L-PHY 600 von 6 dargestellt sind. 6 zeigt eine Schraubenklemmenverbindung für ein Einzelpaarkabel.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Beispiel-10BASE-T1L-PHY, das eine RMII-Schnittstelle und Analog- und Digitalsignalverarbeitungsfunktionen der 10BASE-T1 L-PHY zeigt.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Medienwandler-RMII-10BASE-T1L-PHY. 8 zeigt eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800, die ein Umwandlungssignal 802 empfängt. Das Umwandlungssignal 802 konfiguriert die Einzelpaar-Schnittstelle 800, um entweder in einem herkömmlichen ersten Modus oder einem zweiten Modus zu arbeiten, der bestimmte Signale umwandelt, um eine Datenkommunikation zwischen der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800 und einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zu schaffen. In einigen Ausführungsformen wird das Umwandlungssignal 802 von einem Kippschalter erhalten, der an der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800 (Kippschalter nicht gezeigt) enthalten ist. In einigen Ausführungsformen wird das Umwandlungssignal 802 von einem Register der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800 gelesen. Wenn das Umwandlungssignal ein Kriterium erfüllt, dann arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800 im ersten Modus, und wenn das Umwandlungssignal ein zweites Kriterium erfüllt, dann arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800 im zweiten Modus. Wenn das Umwandlungssignal das erste Kriterium erfüllt, werden leitende Verbindungen zwischen einem ersten Satz von Stiften der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und einem zweiten Satz von Stiften der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle aufgebaut. Wenn das Umwandlungssignal ein zweites Kriterium erfüllt, arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle in einer herkömmlichen Weise.
8 zeigt auch eine Trägererfassungscodiersperrkomponente 804 und eine Empfangsdaten-Gültig-Decodierkomponente 806. Im herkömmlichen Betrieb gemäß dem Standard (z. B. IEEE Std 802.3™ (Absatz 22)) werden MII-Signale CRS (Trägererfassung) und RX_DV (Empfangsdaten-Gültig) auf einen CRS_DV-Stift einer Einzelpaar-Schnittstelle codiert. Um dieser Methode zu genügen, wird der CRS_DV-Stift durch die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle aktiviert, wenn das Empfangsmedium nicht im Leerlauf ist, und wird bei der Detektion eines Trägers asynchron aktiviert. Der CRS_DV-Stift wird deaktiviert, wenn ein Träger verloren geht, und diese Deaktivierung ist mit dem Referenztakt und einem ersten Doppelbit eines Halbbytes synchron. Während Daten gültig sind, wird der CRS_DV-Stift herkömmlich synchron mit dem Referenztakt und dem zweiten Doppelbit eines Halbbytes aktiviert. Auf der Basis dieser Konstruktion kann der CRS_DV-Stift am Ende des Rahmens umschalten, während Daten gültig sind.
In Anbetracht dessen, dass der CRS_DV-Stift sowohl Trägererfassung (z. B. CRS) als auch Daten gültig (z. B. RX_DV) an einem einzelnen Stift codiert, schaltet der CRS_DV-Stift um, während Daten gültig sind. Folglich kann der CRS_DV-Stift nicht verwendet werden, um mit einem TX_EN-Stift einer Standard-RMII-PHY zu verbinden. Eine solche Verbindung würde zu einem Verlust von Daten führen.
Um diese Probleme zu vermeiden, ist die Trägererfassungscodiersperrkomponente 804 dazu ausgebildet, das Verhalten eines Trägererfassungs-Stifts und Daten-Gültig-Stifts (z. B. CRS_DV) zu ändern, so dass der Stift nur ein Empfangsdaten-Gültig-RMII-Signal codiert. Mit anderen Worten, irgendeine Signalisierung des Trägererfassungssignals wird am Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Stift verhindert. Dieses Merkmal ermöglicht, dass der Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift direkt mit einem Sendefreigabe-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle verbunden wird. Mit dieser Verhinderungsfunktionalität wird der Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Stift auch nicht umgeschaltet, wie es ansonsten der Fall wäre, wenn die Sendung eines Rahmens vollendet.
Die Komponente 806 zur Decodierung von Empfangsdaten-Gültig ist dazu ausgebildet, ein Daten-Gültig-Signal über einen Sendefreigabe-Stift und Sendedaten-Stifte der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zu detektieren, wie es in einer Medienzugriffssteuerung (MAC) durchgeführt werden würde. In mindestens einer offenbarten Konfiguration ist der Sendefreigabe-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle elektrisch verbunden. Folglich ist die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle (über die Komponente 806) dazu ausgebildet, das Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal, das durch die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zugeführt wird, zu decodieren und ein MII-Sendefreigabesignal aus dem Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal zu bestimmen. Eine Beispielimplementierung der Komponente 806 wird durch die Erörterung von 12 und 13 bereitgestellt, die nachstehend erörtert werden.
In einigen Ausführungsformen weist die vorstehend mit Bezug auf 5 erörterte Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 510 eine oder mehrere der Funktionen und/oder Komponenten auf, die vorstehend mit Bezug auf die Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 800 erörtert sind.
9 zeigt eine RMII-Schnittstelle und ein Kristall mit 50 MHz (oder einen Takt, der von der MAC bezogen wird) wird verwendet, um eine Kristalleingabe (z. B. XTAL_1), eine Takteingabe (z. B. CLK_IN) oder einen Referenztakt (z. B. REF_CLK-Signal) zuzuführen. 10 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle. In einigen Ausführungsformen weist die vorstehend mit Bezug auf 5 erörterte Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle (PHY) 512 eine oder mehrere der Funktionen und/oder Komponenten auf, die als in der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle 1000 von 10 enthalten dargestellt sind.
11 ist ein Ablaufplan eines Beispielprozesses zum Anpassen von Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet. In einigen Ausführungsformen werden einige oder mehrere der nachstehend mit Bezug auf 11 erörterten Funktionen durch eine Verarbeitungsschaltungsanordnung einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle wie z. B. der Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 510, die vorstehend mit Bezug auf 5 erörtert ist, oder der vorstehend mit Bezug auf 8 erörtertem Schnittstelle 800 durchgeführt.
Nach einer Startoperation 1105 begibt sich der Prozess 1100 zu einer Operation 1110. In der Operation 1110 wird ein erstes Datensignal über einen ersten Sendedaten-Stift zu einem ersten Empfangsdaten-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle geliefert. In einigen Ausführungsformen ist der erste Sendedaten-Stift ein TXD_0-Stift einer ersten RMII-Schnittstelle (z. B. durch eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, z. B. 510 von 5 oder 802 von 8, implementiert) und der erste Empfangsdaten-Stift ist ein RXD_0-Stift einer zweiten RMII-Schnittstelle, die durch die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle implementiert wird.
In der Operation 1120 wird ein zweites Datensignal über einen zweiten Sendedaten-Stift zu einem zweiten Empfangsdaten-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle geliefert. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Sendedaten-Stift ein TXD_1-Stift der ersten RMII-Schnittstelle (z. B. durch eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, z. B. 510 von 5 oder 802 von 8, implementiert) und der zweite Empfangsdaten-Stift ist ein RXD_0-Stift der zweiten RMII-Schnittstelle, die durch die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle implementiert wird.
In der Operation 1130 wird ein drittes Datensignal über einen dritten Empfangsdaten-Stift (z. B. einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle) von einem dritten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle empfangen. In einigen Ausführungsformen ist der dritte Empfangsdaten-Stift ein RXD_0-Stift der ersten RMII-Schnittstelle (z. B. durch eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, z. B. 510 von 5 oder 802 von 8, implementiert) und der dritte Sendedaten-Stift ist ein TXD_0-Stift der zweiten RMII-Schnittstelle, die durch die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle implementiert wird.
In der Operation 1140 wird ein viertes Datensignal über einen vierten Empfangsdaten-Stift (z. B. durch eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, z. B. 510 von 5 oder 802 von 8, implementiert) empfangen. Das vierte Datensignal wird von einem vierten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle empfangen. In einigen Ausführungsformen ist der vierte Empfangsdaten-Stift ein RXD_1-Stift der ersten RMII-Schnittstelle (z. B. durch eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, z. B. 510 von 5 oder 802 von 8, implementiert) und der vierte Sendedaten-Stift ist ein TXD_1-Stift der zweiten RMII-Schnittstelle, die durch die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle implementiert wird.
In der Operation 1150 wird ein Sendefreigabesignal über einen ersten Sendefreigabe-Stift (z. B. einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle wie z. B. 510 oder 802) zu einem Empfang-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle geliefert. In einigen Ausführungsformen ist der erste Sendefreigabe-Stift ein TX_EN-Stift der ersten RMII-Schnittstelle (z. B. durch eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, z. B. 510 von 5 oder 802 von 8, implementiert) und der Empfang-Gültig-Stift ist ein RV_DV-Stift der zweiten RMII-Schnittstelle, die durch die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle implementiert wird.
In der Operation 1160 wird ein Empfangsfehlersignal an einem ersten Empfangsfehler-Stift (z. B. der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle) zu einem zweiten Empfangsfehler-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle geliefert. In einigen Ausführungsformen ist das Empfangsfehlersignal ein RX_ER-Stift der ersten RMII-Schnittstelle und der zweite Empfangsfehler-Stift ist ein RX_ERR-Stift der zweiten RMII-Schnittstelle.
In der Operation 1170 wird ein Daten-Gültig-Signal über einen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift von einem zweiten Sendefreigabe-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle empfangen. In einigen Ausführungsformen wird das Daten-Gültig-Signal über einen CRS_DV-Stift der ersten RMII-Schnittstelle empfangen und der zweite Sendefreigabe-Stift ist ein TX_EN-Stift der zweiten RMII-Schnittstelle.
In einigen Ausführungsformen weist der Prozess 1100 das Sperren der Trägererfassungscodierung auf. Einige Ausführungsformen ändern beispielsweise das Verhalten eines Trägererfassungs-Stifts (z. B. CRS_DV), so dass der Stift nur ein Empfangsdatenwert-MII-Signal codiert. Dieses Merkmal ermöglicht, dass der Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift direkt mit einem Sendefreigabe-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle verbunden wird. In einigen Ausführungsformen weist der Prozess 1100 die Detektion eines Starts eines Rahmens auf. In einigen Ausführungsformen wird die Detektion eines Starts eines Rahmens über einen Sendefreigabe-Stift und Sendedaten-Stifte der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle so durchgeführt, wie es in einer Medienzugriffssteuerungsimplementierung (MAC-Implementierung) wäre.
In einigen Ausführungsformen weist der Prozess 1100 das Liefern eines Taktsignals mit 25 MHz zu einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf. In einigen Ausführungsformen weist der Prozess 1100 das Empfangen eines Taktsignals mit 25 MHz von der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf. Einige Ausführungsformen des Prozesses 1100 weisen das Implementieren einer RMII-Schnittstelle unter Verwendung des Taktsignals mit 25 MHz auf.
Nachdem die Operation 1170 vollständig ist, begibt sich der Prozess 1100 zu einer Endoperation 1180.
12 ist ein Ablaufplan eines Beispielprozesses zum Decodieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals. In einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere der nachstehend mit Bezug auf 12 erörterten Funktionen durch eine Verarbeitungsschaltungsanordnung einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle wie z. B. der Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 510, die vorstehend mit Bezug auf 5 erörtert ist, oder der vorstehend mit Bezug auf 8 erörterten Schnittstelle 800 durchgeführt. In einigen Ausführungsformen führt beispielsweise eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung, die in der Empfangsdaten-Gültig-Decodierkomponente 806 von 8 enthalten ist, eine oder mehrere der nachstehend mit Bezug auf 12 erörterten Funktionen durch.
Nach einer Startoperation 1205 begibt sich der Prozess 1200 zu einer Operation 1210. In der Operation 1210 wird ein asynchrones Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal (z. B. CRS_DV-Signal) empfangen. Ein Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal liefert zwei separate Angaben, eine Trägererfassungsangabe und eine Daten-Gültig-Angabe. In einigen Ausführungsformen wird das Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal an einem Sendefreigabe-Stift (z. B. TX_EN) der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle empfangen.
In der Operation 1220 wird das Signal mit einem Referenztakt synchronisiert. Eine Entscheidungsoperation 1230 bestimmt, ob das synchronisierte Signal aktiviert ist. Wenn das synchronisierte Signal nicht aktiviert ist, kehrt der Prozess 1200 zur Operation 1210 zurück. Wenn das synchronisierte Signal aktiviert ist, begibt sich der Prozess 1200 von der Entscheidungsoperation 1230 zur Entscheidungsoperation 1240, die bestimmt, ob ein Empfangsdatenbit-Null-Signal aktiviert ist. In einigen Ausführungsformen wird das Empfangsdatenbit-Null-Signal an einem Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle empfangen. Wenn das Empfangsdatenbit-Null-Signal nicht aktiviert ist, kehrt die Verarbeitung zur Operation 1210 zurück. Ansonsten, wenn das Empfangsdatenbit-Null-Signal (der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle) aktiviert ist, begibt sich der Prozess 1200 von der Entscheidungsoperation 1240 zur Entscheidungsoperation 1250, die bestimmt, ob ein Empfangsdatenbit-Eins-Signal aktiviert ist. In einigen Ausführungsformen wird, um zu bestimmen, ob das Empfangsdatenbit-Eins-Signal aktiviert ist, ein Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle bewertet. Wenn das Empfangsdatenbit-Eins-Signal (der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle) aktiviert ist, begibt sich der Prozess 1200 von der Entscheidungsoperation 1250 zur Operation 1210. Wenn das Empfangsdatenbit-Eins-Signal nicht aktiviert ist, begibt sich der Prozess 1200 von der Entscheidungsoperation 1250 zur Operation 1260, die ein Sendefreigabesignal (z. B. TX_EN) der medienunabhängigen Schnittstelle (MII) durch die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle aktiviert. Das MII-Sendefreigabesignal wird innerhalb der Einzelpaar-Schnittstelle in zumindest einigen Ausführungsformen aktiviert, um die Operation der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu steuern. Nachdem die Operation 1260 vollendet, begibt sich der Prozess 1200 zu einer Endoperation 1270.
13 ist ein Ablaufplan eines Beispielprozesses zum Decodieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals. In einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere der nachstehend mit Bezug auf 12 erörterten Funktionen durch eine Verarbeitungsschaltungsanordnung einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle wie z. B. der Dualmodus-Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle 510, die vorstehend mit Bezug auf 5 erörtert ist, oder der vorstehend mit Bezug auf 8 erörterten Schnittstelle 800 durchgeführt. In einigen Ausführungsformen führt beispielsweise eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung, die in der Empfangsdatendecodier-Gültig-Komponente 806 von 8 enthalten ist, eine oder mehrere der nachstehend mit Bezug auf 13 erörterten Funktionen durch. In einigen Aspekten werden der Prozess 1200 und der Prozess 1300 zusammen durchgeführt, um ein MII-TX_EN-Signal korrekt zu aktivieren. In einigen Ausführungsformen wird der Prozess 1300 nach dem Prozess 1200 durchgeführt.
Nach einer Startoperation 1305 begibt sich der Prozess 1300 zu einer Operation 1310. In der Operation 1310 wird ein asynchrones Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal empfangen (z. B. CRS_DV). In einigen Ausführungsformen wird das Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signal an einem Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle empfangen. Eine Entscheidungsoperation 1315 bestimmt, ob das asynchrone Signal aktiviert ist. Wenn das asynchrone Signal aktiviert ist, begibt sich der Prozess 1300 von der Entscheidungsoperation 1315 zur Operation 1330, die einen Taktzyklus überspringt. Dies sieht für den Prozess 1300 die Bewertung des Trägererfassungs- und Daten-Gültig-Signals alle zwei Taktperioden vor. Der Prozess 1300 kehrt dann zur Operation 1310 zurück. Wenn das Signal nicht aktiviert ist, begibt sich der Prozess 1300 von der Entscheidungsoperation 1315 zur Entscheidungsoperation 1320, die ein Sendefreigabesignal (z. B. TX_EN) einer medienunabhängigen Schnittstelle (MII) löscht oder deaktiviert. Das MII-Sendefreigabesignal steuert die interne Operation der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle in zumindest einigen Ausführungsformen. Nachdem die Entscheidungsoperation 1320 vollendet, begibt sich der Prozess 1300 zur Endoperation 1350.
Beispiele, wie hier beschrieben, können eine Logik oder eine Anzahl von Komponenten, Modulen oder Mechanismen aufweisen oder an diesen arbeiten. Module sind konkrete Entitäten (z. B. Hardware), die in der Lage sind, vorgegebene Operationen durchzuführen, und können in einer bestimmten Weise ausgebildet oder angeordnet sein. In einem Beispiel können Schaltungen in einer vorgegebenen Weise als Modul angeordnet sein (z. B. intern oder mit Bezug auf externe Entitäten wie z. B. andere Schaltungen). In einem Beispiel kann das Ganze oder ein Teil von einem oder mehreren Computersystemen (z. B. ein eigenständiges, Client- oder Server-Computersystem) oder einem oder mehreren Hardware-Prozessoren durch Firmware oder Software (z. B. Anweisungen, ein Anwendungsteil oder eine Anwendung) als Modul ausgebildet sein, das arbeitet, um vorgegebene Operationen durchzuführen. In einem Beispiel kann sich die Software auf einem maschinenlesbaren Medium befinden. In einem Beispiel bewirkt die Software, wenn sie durch die zugrundeliegende Hardware des Moduls ausgeführt wird, dass die Hardware die vorgegebenen Operationen durchführt.
Beispiel 1 ist eine Einzelpaar-Ethernet-zu-Mehrpaar-Ethernet-Adaptervorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, in einem Umwandlungsmodus zu arbeiten, wobei der Umwandlungsmodus eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Folgendem aufbaut: einem ersten externen Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem ersten externen Sendedaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, und einem zweiten externen Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem zweiten externen Sendedaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle; einem dritten externen Empfangsdaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem dritten externen Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und einem vierten externen Empfangsdaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem vierten externen Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, und wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, ein Trägererfassungsdaten-Gültig-Signal, das an einem ersten externen Sendefreigabe-Stift empfangen wird, zu decodieren, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen, und die Codierung eines Trägererfassungssignals an einem externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift zu verhindern.
In Beispiel 2 weist der Gegenstand von Beispiel 1 wahlweise auf, wobei der Umwandlungsmodus ferner eine leitende Verbindung zwischen Folgendem herstellt: einem externen Trägererfassungsempfangs-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem ersten externen Sendefreigabestift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle; und dem externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem zweiten externen Sendefreigabe-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
In Beispiel 3 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-2 wahlweise auf, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ein Register aufweist, und die Einzelpaar-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, auf der Basis von in das Register geschriebenen Daten im Umwandlungsmodus zu arbeiten.
In Beispiel 4 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-3 wahlweise auf, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, Daten von einem Konfigurations-Stift zu lesen und auf der Basis des Konfigurations-Stifts im Umwandlungsmodus zu arbeiten.
In Beispiel 5 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-4 wahlweise einen MHz-Referenztakt auf.
In Beispiel 6 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-5 wahlweise auf, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle eine von einer RGMII- oder RMII-Schnittstelle aufweist.
In Beispiel 7 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-6 wahlweise auf, wobei die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle eine RMII-Schnittstelle aufweist.
In Beispiel 8 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-7 wahlweise ein Halbleitermodul auf, wobei das Halbleitermodul die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle aufweist, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle innerhalb einer einzelnen Baugruppe miteinander verbunden sind.
In Beispiel 9 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-8 wahlweise einen Speicherpuffer und eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung auf, die dazu ausgebildet ist, Operationen durchzuführen, die das Durchführen einer Ratenumwandlung zwischen der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf der Basis des Speicherpuffers aufweisen.
In Beispiel 10 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 1-9 wahlweise eine serielle periphere Schnittstelle (SPI) auf, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, mit der SPI zu kommunizieren, und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, mit der SPI zu kommunizieren.
Beispiel 11 ist ein Verfahren zum Anpassen von Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet, das Folgendes aufweist: Liefern eines ersten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Null-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Null-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Liefern eines zweiten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Eins-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Eins-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines dritten Datensignals über einen Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Null-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines vierten Datensignals über einen Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Eins-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals über einen Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Decodieren des Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen; und Liefern eines Sendedaten-Gültig-Signals über einen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle durch Verhindern der Codierung eines Trägererfassungssignals am Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift.
In Beispiel 12 weist der Gegenstand nach Beispiel 11 ferner auf: Lesen eines Registerwerts der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und Durchführen des Verfahrens nach Beispiel 11 in Reaktion darauf, dass der Registerwert ein Kriterium erfüllt.
In Beispiel 13 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 11-12 ferner auf: Lesen eines Datenwerts von einem Konfigurations-Stift und Durchführen des Verfahrens nach Beispiel 11 in Reaktion darauf, dass der Datenwert ein Kriterium erfüllt.
In Beispiel 14 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 11-13 wahlweise das Erzeugen eines Taktausgangssignals mit 25 MHz; das Liefern des Taktsignals mit 25 MHz zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und das Implementieren einer reduzierten medienunabhängigen Schnittstelle (RMII) auf der Basis eines Referenztaktsignals mit 25 MHz auf.
In Beispiel 15 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 11-14 wahlweise das Durchführen einer Ratenumwandlung vor dem Liefern des ersten und des zweiten Datensignals zur Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf.
In Beispiel 16 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 11-15 wahlweise das Codieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals an einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift auf.
In Beispiel 17 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 11-16 wahlweise das Detektieren eines Starts eines Rahmens an einem Sendefreigabe-Stift und einem oder mehreren Sendedaten-Stiften konsistent mit der Medienzugriffssteuerung auf.
Beispiel 18 ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit Befehlen, die eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung konfigurieren, um Operationen durchzuführen, um Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet anzupassen, wobei die Operationen Folgendes aufweisen: Liefern eines ersten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Null-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Null-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Liefern eines zweiten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Eins-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Eins-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines dritten Datensignals über einen Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Null-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines vierten Datensignals über einen Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Eins-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals über einen Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Decodieren des Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen; und Liefern eines Sendedaten-Gültig-Signals über einen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle durch Verhindern der Codierung eines Trägererfassungssignals am Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift.
In Beispiel 19 weist der Gegenstand von Beispiel 18 ferner die Operation des Lesens eines Registerwerts der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und das Durchführen der Operationen nach Anspruch 18 in Reaktion darauf, dass der Registerwert ein Kriterium erfüllt in Reaktion auf.
In Beispiel 20 weist der Gegenstand von irgendeinem oder mehreren der Beispiele 18-19 wahlweise die Operationen auf, die ferner Folgendes aufweisen: Erzeugen eines Taktausgangssignals mit 25 MHz; Liefern des Taktsignals mit 25 MHz zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und Implementieren einer reduzierten medienunabhängigen Schnittstelle (RMII) auf der Basis eines Referenztaktsignals mit 25 MHz.
Die Techniken von verschiedenen Ausführungsformen können unter Verwendung von Software, Hardware und/oder einer Kombination von Software und Hardware implementiert werden. Verschiedene Ausführungsformen sind auf eine Einrichtung, z. B. Managemententitäten, z. B. einen Netzwerküberwachungsknoten, Router, Gateways, Weichen, Zugangspunkte, DHCP-Server, DNS-Server, AAA-Server, Benutzerausrüstungsvorrichtungen, z. B. drahtlose Knoten wie z. B. mobile drahtlose Endgeräte, Basisstationen, Kommunikationsnetzwerke und Kommunikationssysteme gerichtet. Verschiedene Ausführungsformen sind auch auf Verfahren, z. B. ein Verfahren zum Steuern und/oder Betreiben einer Kommunikationsvorrichtung und/oder von Kommunikationsvorrichtungen, z. B. eines Netzwerkmanagementknotens, eines Zugangspunkts, drahtloser Endgeräte (WT), einer Benutzerausrüstung (UEs), von Basisstationen, Steuerknoten, DHCP-Knoten, DNS-Servern, AAA-Knoten, Mobilitätsmanagemententitäten (MMEs), Netzwerken und/oder Kommunikationssystemen, gerichtet. Verschiedene Ausführungsformen sind auch auf eine nichtflüchtige Maschine, z. B. ein computerlesbares Medium, z. B. ROM, RAM, CDs, Festplatten usw. gerichtet, die maschinenlesbare Befehle zum Steuern einer Maschine aufweisen, um einen oder mehrere Schritte eines Verfahrens zu implementieren.
Selbstverständlich ist die spezielle Reihenfolge oder Hierarchie von Schritten in den offenbarten Prozessen als Beispielmethoden vorgesehen. Auf der Basis von Entwurfsvorlieben ist selbstverständlich, dass die spezielle Reihenfolge oder Hierarchie von Schritten in den Prozessen umgeordnet werden kann, während sie innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung bleiben. Die begleitenden Verfahrensansprüche stellen Elemente der verschiedenen Schritte in einer Musterreihenfolge dar und sollen nicht auf die dargestellte spezielle Reihenfolge oder Hierarchie begrenzt sein.
In verschiedenen Ausführungsformen werden Vorrichtungen und Knoten, die hier beschrieben sind, unter Verwendung von einem oder mehreren Modulen implementiert, um die Schritte durchzuführen, die einem oder mehreren Verfahren entsprechen, beispielsweise Signalerzeugungs-, Sende-, Verarbeitungs-, Analyse- und/oder Empfangsschritte. Folglich werden in einigen Ausführungsformen verschiedene Merkmale unter Verwendung von Modulen implementiert. Solche Module können unter Verwendung von Software, Hardware oder einer Kombination von Software und Hardware implementiert werden. In einigen Ausführungsformen wird jedes Modul als individuelle Schaltung mit der Vorrichtung oder dem System mit einer separaten Schaltung zum Implementieren der Funktion, die jedem beschriebenen Modul entspricht, implementiert. Viele der vorstehend beschriebenen Verfahren oder Verfahrensschritte können unter Verwendung von maschinenausführbaren Befehlen implementiert werden, wie z. B. Software, die in einem maschinenlesbaren Medium enthalten ist, wie z. B. einer Speichervorrichtung, z. B. RAM, Diskette usw., um eine Maschine zu steuern, z. B. einen Universalcomputer mit oder ohne zusätzliche Hardware, um alle oder Teile der vorstehend beschriebenen Verfahren zu implementieren, z. B. in einem oder mehreren Knoten. Folglich sind unter anderem verschiedene Ausführungsformen auf ein maschinenlesbares Medium, z. B. ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, mit maschinenausführbaren Befehlen zum Bewirken, dass eine Maschine, z. B. ein Prozessor und eine zugehörige Hardware, einen oder mehrere der Schritte des (der) vorstehend beschriebenen Verfahrens (Verfahren) durchführt, gerichtet. Einige Ausführungsformen sind auf eine Vorrichtung mit einem Prozessor gerichtet, der dazu ausgebildet ist, eine, mehrere oder alle der Operationen der offenbarten Ausführungsformen zu implementieren.
In einigen Ausführungsformen sind der Prozessor oder die Prozessoren, z. B. CPUs, von einer oder mehreren Vorrichtungen, z. B. Kommunikationsvorrichtungen wie z. B. Router, Weichen, am Netzwerk angebrachte Server, Netzwerkmanagementknoten, drahtlose Endgeräte (UEs) und/oder Zugangsknoten, dazu ausgebildet, die Schritte der Verfahren durchzuführen, die als durch die Vorrichtungen durchgeführt beschrieben sind. Die Konfiguration des Prozessors kann unter Verwendung von einem oder mehreren Modulen, z. B. Software-Modulen, um die Prozessorkonfiguration zu steuern, und/oder durch Einschließen von Hardware in den Prozessor, z. B. Hardware-Module, um die angeführten Schritte durchzuführen und/oder die Prozessorkonfiguration zu steuern, erreicht werden. Folglich sind einige, aber nicht alle Ausführungsformen auf eine Kommunikationsvorrichtung, z. B. eine Benutzerausrüstung, mit einem Prozessor gerichtet, der ein Modul aufweist, das jedem der Schritte der verschiedenen beschriebenen Verfahren entspricht, die durch die Vorrichtung durchgeführt werden, in der der Prozessor enthalten ist. In einigen, aber nicht allen Ausführungsformen weist eine Kommunikationsvorrichtung ein Modul auf, das jedem der Schritte der verschiedenen beschriebenen Verfahren entspricht, die durch die Vorrichtung durchgeführt werden, in der der Prozessor enthalten ist. Die Module können rein in Hardware, z. B. als Schaltungen, implementiert werden oder können unter Verwendung von Software und/oder Hardware oder einer Kombination von Software und Hardware implementiert werden.
Einige Ausführungsformen sind auf ein Computerprogrammprodukt mit einem computerlesbaren Medium mit einem Code zum Bewirken, dass ein Computer oder mehrere Computer verschiedene Funktionen, Schritte, Handlungen und/oder Operationen implementieren, z. B. einen oder mehrere Schritte, die vorstehend beschrieben sind, gerichtet. In Abhängigkeit von der Ausführungsform kann das Computerprogrammprodukt einen unterschiedlichen Code für jeden durchzuführenden Schritt aufweisen und weist diesen manchmal auf. Folglich kann das Computerprogrammprodukt einen Code für jeden individuellen Schritt eines Verfahrens aufweisen und weist diesen manchmal auf, z. B. eines Verfahrens zum Betreiben einer Kommunikationsvorrichtung, z. B. eines Netzwerkmanagementknotens, eines Zugangspunkts, einer Basisstation, eines drahtlosen Endgeräts oder eines Knotens. Der Code kann in Form von maschinenausführbaren, z. B. computerausführbaren Befehlen, vorliegen, die auf einem computerlesbaren Medium wie z. B. einem RAM (Direktzugriffsspeicher), ROM (Festwertspeicher) oder einem anderen Typ von Speichervorrichtung gespeichert sind. Zusätzlich dazu, dass sie auf ein Computerprogrammprodukt gerichtet sind, sind einige Ausführungsformen auf einen Prozessor gerichtet, der dazu ausgebildet ist, eine oder mehrere der verschiedenen Funktionen, Schritte, Handlungen und/oder Operationen von einem oder mehreren vorstehend beschriebenen Verfahren zu implementieren. Folglich sind einige Ausführungsformen auf einen Prozessor, z. B. CPU, gerichtet, der dazu ausgebildet ist, einige oder alle der Schritte der hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Der Prozessor kann für die Verwendung z. B. in einer Kommunikationsvorrichtung oder einer anderen Vorrichtung dienen, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist.
Obwohl sie im Zusammenhang mit einem Kommunikationssystem, einschließlich verdrahtet, optisch, zellenbasiert, Wi-Fi, Bluetooth und BLE, beschrieben sind, sind zumindest einige der Verfahren und Einrichtungen von verschiedenen Ausführungsformen auf einen breiten Bereich von Kommunikationssystemen, einschließlich IP-Basis- und Nicht-IP-Basis-, OFDM- und Nicht-OFDM- und/oder nicht zellenbasierten Systemen anwendbar.
Zahlreiche zusätzliche Variationen an den Verfahren und den Einrichtungen der vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen sind für den Fachmann auf dem Gebiet angesichts der obigen Beschreibung ersichtlich. Solche Variationen sollen als innerhalb des Schutzbereichs betrachtet werden. Die Verfahren und Einrichtungen können mit IP-Basis- und Nicht-IP-, verdrahteten und drahtlosen, wie z. B. CDMA-, Orthogonalfrequenzmultiplex(OFDM)-, Wi-Fi-, Bluetooth, BLE-, optischen und/oder verschiedenen anderen Typen von Kommunikationstechniken verwendet werden und werden dies in verschiedenen Ausführungsformen, die verwendet werden können, um Kommunikationsverbindungen zwischen am Netzwerk angebrachten oder diesem zugeordneten Vorrichtungen oder anderen Vorrichtungen mit Empfänger/Sender-Schaltungen und einer Logik und/oder Routinen zum Implementieren der Verfahren zu schaffen.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf die digitale Datenkommunikation zwischen Einzelpaar-Ethernet und Mehrpaar-Ethernet. Einige Ausführungsformen weisen eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, in mindestens zwei Modi zu arbeiten. In einem ersten Modus arbeitet die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle in einer herkömmlichen Weise. In einem zweiten Modus werden alternative Stiftkonfigurationen verwendet, um eine kostengünstige Zusammenarbeitsfähigkeit zwischen einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle zu schaffen. Im zweiten Modus empfängt beispielsweise das Einzelpaar-Ethernet ein Datensignal über einen ersten Empfangsdaten-Stift von einem ersten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle und empfängt ein zweites Datensignal über einen zweiten Empfangsdaten-Stift von einem zweiten Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62/989407 [0001]
US 17/193451 [0001]

Claims

Einzelpaar-Ethernet-zu-Mehrpaar-Ethernet-Adaptervorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; eine Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, in einem Umwandlungsmodus zu arbeiten, wobei der Umwandlungsmodus eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Folgendem aufbaut: einem ersten externen Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem ersten externen Sendedaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle, und einem zweiten externen Empfangsdaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem zweiten externen Sendedaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle; einem dritten externen Empfangsdaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem dritten externen Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und einem vierten externen Empfangsdaten-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem vierten externen Sendedaten-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle, und wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, ein Trägererfassungsdaten-Gültig-Signal, das an einem ersten externen Sendefreigabe-Stift empfangen wird, zu decodieren, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen, und die Codierung eines Trägererfassungssignals an einem externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift zu verhindern.
Adaptervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Umwandlungsmodus ferner eine leitende Verbindung herstellt zwischen Folgendem: einem externen Trägererfassungsempfangs-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem ersten externen Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle; und dem externen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle mit einem zweiten externen Sendefreigabe-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
Adaptervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle ein Register aufweist und die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, auf der Basis von in das Register geschriebenen Daten im Umwandlungsmodus zu arbeiten.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, Daten von einem Konfigurations-Stift zu lesen und auf der Basis des Konfigurations-Stifts im Umwandlungsmodus zu arbeiten.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle einen Takt mit 25 MHz aufweist und ein Taktausgangssignal mit 25 MHz auf der Basis des Takts mit 25 MHz erzeugt, und das Taktausgangssignal mit 25 MHz zu einem externen Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle geliefert wird und die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, eine RMII-Schnittstelle mit 10 Mb/s auf der Basis eines Referenztakts mit 25 MHz zu implementieren.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle eine von einer RGMII- oder RMII-Schnittstelle aufweist.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle eine RMII-Schnittstelle aufweist.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner ein Halbleitermodul aufweist, wobei das Halbleitermodul die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle aufweist, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle innerhalb einer einzelnen Baugruppe miteinander verbunden sind.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner Folgendes aufweist: einen Speicherpuffer, und eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung, die dazu ausgebildet ist, Operationen durchzuführen, die das Durchführen einer Ratenumwandlung zwischen der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle auf der Basis des Speicherpuffers aufweisen.
Adaptervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner eine serielle periphere Schnittstelle (SPI) aufweist, wobei die Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, mit der SPI zu kommunizieren, und die Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle dazu ausgebildet ist, mit der SPI zu kommunizieren.
Verfahren zum Anpassen von Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet, das Folgendes aufweist: Liefern eines ersten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Null-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Null-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Liefern eines zweiten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Eins-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Eins-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines dritten Datensignals über einen Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Null-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines vierten Datensignals über einen Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Eins-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals über einen Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Decodieren des Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen; und Liefern eines Sendedaten-Gültig-Signals über einen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle durch Verhindern der Codierung eines Trägererfassungssignals am Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Folgendes aufweist: Lesen eines Registerwerts der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 11 in Reaktion darauf, dass der Registerwert ein Kriterium erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, das ferner Folgendes aufweist: Lesen eines Datenwerts von einem Konfigurations-Stift und Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 11 in Reaktion darauf, dass der Datenwert ein Kriterium erfüllt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, das ferner Folgendes aufweist: Erzeugen eines Taktausgangssignals mit 25 MHz; Liefern des Taktsignals mit 25 MHz zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und Implementieren einer reduzierten medienunabhängigen Schnittstelle (RMII) auf der Basis eines Referenztaktsignals mit 25 MHz.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das ferner Folgendes aufweist: Durchführen einer Ratenumwandlung vor dem Liefern des ersten und des zweiten Datensignals zur Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, das ferner Folgendes aufweist: Codieren eines Empfangsdaten-Gültig-Signals an einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, das ferner Folgendes aufweist: Detektieren eines Starts eines Rahmens an einem Sendefreigabe-Stift und einem oder mehreren Sendedaten-Stiften konsistent mit der Medienzugriffssteuerung.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit Befehlen, die eine Hardware-Verarbeitungsschaltungsanordnung konfigurieren, um Operationen durchzuführen, um Einzelpaar-Ethernet an Mehrpaar-Ethernet anzupassen, wobei die Operationen Folgendes aufweisen: Liefern eines ersten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Null-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Null-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Liefern eines zweiten Datensignals über einen Empfangsdatenbit-Eins-Stift einer Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle zu einem Sendedatenbit-Eins-Stift einer Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines dritten Datensignals über einen Sendedatenbit-Null-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Null-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines vierten Datensignals über einen Sendedatenbit-Eins-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Empfangsdatenbit-Eins-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Empfangen eines Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals über einen Sendefreigabe-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle von einem Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; Decodieren des Trägererfassungsdaten-Gültig-Signals, um einen MII-Sendefreigabewert zu bestimmen; und Liefern eines Sendedaten-Gültig-Signals über einen Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle durch Verhindern der Codierung eines Trägererfassungssignals am Trägererfassungsdaten-Gültig-Stift.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 18, wobei die Operationen ferner das Lesen eines Registerwerts der Einzelpaar-Ethernet-Schnittstelle und das Durchführen der Operationen nach Anspruch 18 in Reaktion darauf, dass der Registerwert ein Kriterium erfüllt, aufweisen.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Operationen ferner Folgendes aufweisen: Erzeugen eines Taktausgangssignals mit 25 MHz; Liefern des Taktsignals mit 25 MHz zu einem Takteingangs-Stift der Mehrpaar-Ethernet-Schnittstelle; und Implementieren einer reduzierten medienunabhängigen Schnittstelle (RMII) auf der Basis eines Referenztaktsignals mit 25 MHz.