JP2010166565A - パラレルインターフェース方法、該方法を遂行するための装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】MAC−PHYインターフェース方法を提供する。
【解決手段】アドレスフェーズでMACが、PHYレジスタアドレスを、パラレルデータバスを介してPHYに伝送する段階と、データフェーズでMACが、ライトデータを、パラレルデータバスを介してPHYに伝送するか、またはMACが、PHYから出力されたリードデータを、パラレルデータバスを介して受信する段階と、を含むMAC−PHYインターフェース方法。
【選択図】図3
【解決手段】アドレスフェーズでMACが、PHYレジスタアドレスを、パラレルデータバスを介してPHYに伝送する段階と、データフェーズでMACが、ライトデータを、パラレルデータバスを介してPHYに伝送するか、またはMACが、PHYから出力されたリードデータを、パラレルデータバスを介して受信する段階と、を含むMAC−PHYインターフェース方法。
【選択図】図3
Description
本発明は、インターフェース技術に関し、特に、MAC−PHYインターフェース方法と該方法を遂行するための装置とに関する。
2007年5月3日付で配布されたMAC−PHYインターフェーススペック(specification)1.02を参照として併合する。
図1は、一般的なマネジメントインターフェース(management interface)のシリアルリード動作(serial read operation)を示すタイミング図である。図1を参照すれば、シリアルリード動作のために、MAC(Media Access Control)は、シリアルデータラインSERIAL_DATAを介してPHYレジスタアドレス(A[7:0])をPHY(Physical layer)に伝送する。次いで、PHYは、PHYレジスタデータ(D[7:0]))を、シリアルデータラインSERIAL_DATAを介して前記MACに伝送する。
トランザクション(transaction)の最初の部分の間にMACは、PHYレジスタリード動作の開始を指すためのビットSYNC“1”、シリアルリード動作を指すためのビットR/W“1”、8ビットPHYレジスタアドレス(A[7:0])、及び前記トランザクションの最初の部分の終了を指すビット“0”を、シリアルデータラインSERIAL_DATAを介して順次に前記PHYに伝送する。
PHYは、PHYレジスタデータ(D[7:0])をMACに伝送する前に、0クロックサイクル(0*tCLKP)ないし31クロックサイクル(31*tCLKP)間にビット“0”を、シリアルデータラインSERIAL_DATAを介してMACに伝送する。トランザクションの二番目の部分の間にPHYは、PHYレジスタデータの開始を指すビット“1”、8ビットPHYレジスタデータ(D[7:0])、及び前記トランザクションの二番目の部分の終了を指すビット“1”を、シリアルデータラインSERIAL_DATAを介して順次にMACに伝送する。
図1に示されたように、一回のシリアルリード動作を遂行するために、MACまたはPHYで費やされるクロックサイクルtCLKPは、最悪の場合(worst case)に52クロックサイクル(52=11+31+10)であり、最善の場合(best case)に22クロックサイクル(22=11+1+10)である。
図2は、一般的なマネジメントインターフェースのシリアルライト動作を示すタイミング図である。図2を参照すれば、トランザクションの間にMACは、PHYレジスタライト動作の開始を指すためのビットSYNC“1”、シリアルライト動作を指すためのビットR/W“0”、8ビットPHYレジスタアドレス(A[7:0])、8ビットライトデータ(D[7:0])、及び前記トランザクションの終了を指すビット“0”を、シリアルデータラインSERIAL_DATAを介して順次にPHYに伝送する。
図2に示されたように、一回のシリアルライト動作を遂行するために、MACまたはPHYで費やされるクロックサイクルtPCLKは、19クロックサイクル(19*tPCLK)、すなわち、19=10+0+9である。図1と図2とを参照して説明したように、シリアルリード/シリアルライト動作を遂行するために、MACとPHYは、多くの電力を消耗する。また、MACとPHYは、PHYレジスタアドレスとPHYレジスタデータとを送受信するために、シリアル−パラレル変換器とパラレル−シリアル変換器とを必要とする。したがって、シリアル−パラレル変換器とパラレル−シリアル変換器とを具現するために、多くのロジック(logics)とゲートカウント(gate count)とを必要とする。
本発明が果たそうとする技術的な課題は、より少ない消費電力で、不要なロジックと不要なゲートカウントとを減少させうるパラレルインターフェース方法と該方法を遂行することのできる装置とを提供することである。
前記技術的課題を果たすためのMAC−PHYインターフェース方法は、アドレスフェーズでMAC(media access control)が、PHYレジスタアドレスを、パラレルデータバスを介してPHY(Physical layer)に伝送する段階と、データフェーズで前記MACが、ライトデータを、前記パラレルデータバスを介して前記PHYに伝送するか、または前記MACが、前記PHYから出力されたリードデータを、前記パラレルデータバスを介して受信する段階と、を含む。前記MACは、前記PHYレジスタアドレスと前記ライトデータとを2クロックサイクル以内に、前記PHYに伝送する。
前記技術的課題を果たすためのMAC−PHYインターフェース方法は、アドレスフェーズでPHYが、MACから出力されたPHYレジスタアドレスを、パラレルデータバスを介して受信する段階と、データフェーズで前記PHYが、前記MACから出力されたライトデータを、前記パラレルデータバスを介して受信するか、または前記PHYが、リードデータを、前記パラレルデータバスを介して前記MACに伝送する段階と、を含む。前記PHYは、前記リードデータを1クロックサイクル以内に、前記MACに伝送する。
前記PHYが、リードデータを、前記パラレルデータバスを介して前記MACに伝送する段階は、応答時間が経過した後、前記PHYが、前記リードデータを、前記パラレルデータバスを介して前記MACに伝送する。前記応答時間は、31クロックサイクル以内である。
前記技術的課題を果たすための半導体装置は、ベンダー特有レジスタと、アドレスフェーズでパラレルデータバスを介して入力されたライトアドレスによって指定された前記レジスタの第1保存領域に、データフェーズで前記パラレルデータバスを介して入力されたライトデータをライトするためのライト回路と、を含む。前記アドレスフェーズと前記データフェーズのそれぞれは、1クロックサイクル以内に遂行される。
前記ライト回路は、初期化イネーブル信号とリード/ライト信号とを組み合わせるための第1論理ゲートと、前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記パラレルデータバスを介して入力された信号の伝送を制御する伝送制御回路と、前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記伝送制御回路の出力信号を前記レジスタまたは内部回路に伝送するためのデマルチプレクサと、を含む。
前記半導体装置は、前記アドレスフェーズで前記パラレルデータバスを介して入力されたリードアドレスによって指定された前記PHYレジスタの第2保存領域に保存されたデータを前記データフェーズでリードし、該リードされたリードデータを、前記パラレルデータバスを介して外部装置に伝送するためのリード回路をさらに含む。
前記リード回路は、初期化イネーブル信号とリード/ライト信号とを組み合わせるための第1論理ゲートと、前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記リードデータまたは内部回路から出力されたデータの伝送を制御するデマルチプレクサと、前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記デマルチプレクサの出力信号を前記パラレルデータバスに伝送することを制御するための伝送制御回路と、を含む。
前記技術的課題を果たすためのMAC−PHYインターフェースは、アドレスフェーズでMACから出力されたアドレスをPHYに伝送してデータフェーズで前記MACから出力されたライトデータを前記PHYに伝送するか、前記PHYから出力されたリードデータを前記MACに伝送するためのパラレルデータバスと、前記MACから出力されたリード/ライト信号を前記PHYに伝送するための第1信号ラインと、前記MACから出力されて初期化動作または通常動作を指すための初期化イネーブル信号を前記PHYに伝送するための第2信号ラインと、を含む。前記アドレスフェーズと前記データフェーズのそれぞれは、1クロックサイクル以内に遂行される。
前記技術的課題を果たすためのシステムは、アドレス、リード/ライト信号、初期化イネーブル信号、及びライトデータを出力するMACと、リードデータを出力するPHYと、前記MACと前記PHYとの間に接続されたインターフェースと、を含む。前記インターフェースは、アドレスフェーズで前記アドレスを前記PHYに伝送してデータフェーズで前記ライトデータを前記PHYに伝送するか、前記リードデータを前記MACに伝送するためのパラレルデータバスと、前記リード/ライト信号を前記PHYに伝送するための第1信号ラインと、前記初期化イネーブル信号を前記PHYに伝送するための第2信号ラインと、を含む。
前記技術的課題を果たすための初期化ライト動作時の信号処理方法は、MACが、クロック信号の最初の周期の間にパラレルデータバスを介してライトアドレスをPHYに伝送する段階と、前記MACが、前記クロック信号の二番目の周期の間に前記パラレルデータバスを介してライトデータをPHYに伝送する段階と、を含む。
前記技術的課題を果たすための初期化リード動作時のPHYの信号処理方法は、クロック信号の1周期の間にパラレルデータバスを介してリードアドレスをPHYが受信する段階と、データバス応答時間が経過した後、前記リードアドレスによって指定されたPHYレジスタから出力されたリードデータを前記クロック信号の1周期の間に前記パラレルデータバスに伝送する段階と、を含む。
本発明の実施形態によるシステムに含まれたMACとPHYは、シリアル−パラレル変換器とシリアル−パラレル変換器のようなロジックを含まないので、MACとPHYのそれぞれの面積を減らしうる。本発明の実施形態によるMACとPHYのそれぞれは、前記ロジックを含まないので、ゲートカウントを減らしうる。本発明の実施形態によるMACとPHYのそれぞれは、前記ロジックを含まないので、消費電力を減らしうる。本発明の実施形態によるインターフェース方法とインターフェースを使う場合、アドレスフェーズとデータフェーズのそれぞれは、クロック信号の1周期以内に遂行されるので、PHYレジスタをアクセスするためのアクセス時間を短縮しうる。したがって、ブーティング時間を短縮しうる。
本発明の詳細な説明で引用される図面をより十分に理解するために、各図面の詳細な説明が提供される。
一般的なマネジメントインターフェースのシリアルリード動作を示すタイミング図である。
一般的なマネジメントインターフェースのシリアルライト動作を示すタイミング図である。
本発明の実施形態によるMAC−PHYインターフェースを含むシステムの概略的なブロック図である。
図3に示されたPHYの一実施形態を示すブロック図である。
図4に示された検出回路の回路図である。
図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の一実施形態を示すタイミング図である。
図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の他の実施形態を示すタイミング図である。
図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作のまた他の実施形態を示すタイミング図である。
図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作のさらに他の実施形態を示すタイミング図である。
図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常伝送動作との一実施形態を示すタイミング図である。
図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常受信動作との他の実施形態を示すタイミング図である。
図3に示されたPHYの他の実施形態を示すブロック図である。
図12に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の実施形態を示すタイミング図である。
図12に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常伝送動作との一実施形態を示すタイミング図である。
図12に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常受信動作との他の実施形態を示すタイミング図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳しく説明する。
図3は、本発明の実施形態によるMAC−PHYインターフェースを含むシステムの概略的なブロック図である。図3を参照すれば、ワイメディア(WiMedia)をベースとしたシステム10は、MAC12、PHY14、及びMAC12とPHY14との間に接続されたインターフェース15を含む。本実施形態によるシステム10は、家電(Consumer Electronic)、移動通信装置を含むハンドセット(handset)、またはPCであり得る。実施形態によって、システム10は、一つの半導体チップまたはSoC(System on Chip)として具現可能である。また、実施形態によって、MAC12とPHY14のそれぞれは、別途の半導体チップとして具現することが可能である。
インターフェース15は、コントロールインターフェース16、8ビットデータバスDATA[7:0]を含むデータインターフェース18、CCA(Clear Channel Assessment)インターフェース20、及びマネジメントインターフェース22を含む。それぞれのインターフェース信号!PHY_RESET、SMI_data_Rd_Wr/TX_EN、RX_EN、PHY_ACTIVE、STOPC、PCLK、DATA_EN、CCA_STATUS、及びSMI_EN/SERIAL_DATAが伝送されるそれぞれの信号ラインは、1ビット幅を有しうる。しかし、これに限定されるものではない。図3には、8ビットデータバスDATA[7:0]が示されているが、本実施形態の初期化動作時、PHYレジスタアドレスまたはPHYレジスタデータを伝送するために使われるデータバスが、8ビットデータバスに限定されるものではない。
PHY14のPHYレジスタまたはベンダー特有レジスタ(Vendor specific registers)を初期化するために、MAC12は、前記PHYレジスタにPHYレジスタデータ(以下、‘ライト(write)データ’と称する)をライトする動作(以下、‘初期化ライト動作’と称する)または前記PHYレジスタに保存されたPHYレジスタデータ(以下、‘リード(read)データ’と称する)をリードする動作(以下、‘初期化リード動作’と称する)を遂行しうる。
前記初期化ライト動作と前記初期化リード動作とを初期化動作またはPHYレジスタ初期化動作と称する。場合によって、初期化ライト動作をパラレルSMIライト動作と称し、初期化リード動作をパラレルSMIリード動作と称してもよい。したがって、初期化動作は、SMI(Software Management Interface)動作と言える。
初期化動作時、伝送イネーブル信号TX_ENは、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してMAC12からPHY14に伝送される。また、初期化動作時、PHYレジスタアドレスとPHYレジスタデータは、データバスDATA[7;0]を介して伝送され、通常動作時にペイロードヘッダ(payload header)とペイロードデータは、データバスDATA[7;0]を介して伝送される。
図1のシリアルリード動作時または図2のシリアルライト動作時に、シリアルデータを伝送するために使われたシリアルデータラインSERIAL_DATA23は、本実施形態による初期化動作時に、初期化イネーブル信号SMI_ENを伝送するための専用信号ラインとして使われる。したがって、初期化イネーブル信号SMI_ENは、初期化動作時にイネーブルされ、通常動作時にディセーブルされる。
図6ないし図15に示されたように、初期化動作時、それぞれのPHYレジスタアドレスWRITE ADDR1、WRITE ADDR2、READ ADDR1、READADDR2、Write Addr及びRead Addrが伝送されるトランザクションの部分をアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)と言い、それぞれのPHYレジスタデータWRITE DATA1、WRITE DATA2、READ DATA1、READ DATA2、Write Data、及びRead Dataが伝送されるトランザクションの部分をデータフェーズ(DATA PHASE)と言う。
初期化動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でデータバスDATA[7:0]は、PHYレジスタアドレス(例えば、ライトアドレスまたはリードアドレス)を伝送し、前記初期化動作のデータフェーズ(DATA PHASE)でデータバスDATA[7:0]は、PHYレジスタデータ(例えば、ライトデータまたはリードデータ)を伝送しうる。また、図10、図11、図14、及び図15に示されたように、通常伝送動作時と通常受信動作時とにデータバスDATA[7:0]は、ペイロードヘッダとペイロードデータとを含むデータ(または、フレーム)を伝送しうる。
すべてのPHY14のあらゆる変数をクリアしてPHY14を初期状態(initial state)にリセットするためのPHYリセット信号!PHY_RESETは、MAC12からPHY14に出力される。PHYリセット信号!PHY_RESETは、クロック信号PCLKに非同期(asynchronous)であり、アクティブロー(active low)である。
初期化動作時、初期化リード動作/初期化ライト動作を指すためのリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrは、信号ライン17を介してMAC12からPHY14に伝送される。また、通常動作時、PHY14を伝送状態(transmit state)に置くための伝送イネーブル信号TX_ENは、信号ライン17を介してMAC12からPHY14に伝送される。伝送イネーブル信号TX_ENは、スリープ状態を除いてクロック信号PCLKに同期しており、アクティブハイである。通常動作時、PHY14を受信状態(receive state)に置くための受信イネーブル信号RX_ENは、MAC12からPHY14に伝送される。受信イネーブル信号RX_ENは、スリープ状態を除いてクロック信号PCLKに同期しており、アクティブハイである。
PHY14がフレームを伝送するか、またはフレームを受信するかどうかを指すPHYアクティブ信号PHY_ACTIVEは、PHY14からMAC12に伝送される。伝送状態でPHYアクティブ信号PHY_ACTIVEの立ち上がりエッジは、ローカルアンテナ(図示せず)でフレームの伝送が開始されたことを指し、PHYアクティブ信号PHY_ACTIVEの立下りエッジは、すべてのフレーム(entire frame)が空気中に(over the air)伝送されたことを指す。
また、受信状態でPHYアクティブ信号PHY_ACTIVEの立ち上がりエッジは、プリアンブル(preamble)の開始が検出されたことを指し、PHYアクティブ信号PHY_ACTIVEの立下りエッジは、ローカルアンテナですべてのフレームが受信されたことを指す。PHYアクティブ信号PHY_ACTIVEは、クロック信号PCLKに同期しており、アクティブハイである。
オン/オフ信号STOPCは、スタンバイ状態でクロック信号PCLKのオン/オフを指す。オン/オフ信号STOPCが、MAC12からPHY14に出力されない時、クロック信号PCLKはアクティブされ、オン/オフ信号STOPCが、PHY14に出力される時、クロック信号PCLKはアクティブされない。オン/オフ信号STOPCは、選択的な(optional)信号である。
PHY14からMAC12に出力されるデータイネーブル信号DATA_ENは、伝送状態ではMAC12からさらに多くのデータを要求するために使われ、受信状態ではデータバスDATA[7:0]上に有効データがあることをMAC12に指すために使われる。データイネーブル信号DATA_ENは、クロック信号PCLKに同期しており、アクティブハイである。
PHY14は、CCAインターフェース20の信号ラインを用いてCCA状態指示のためのCCA状態指示信号CCA_STATUSをMAC12に出力することができる。CCA状態指示信号CCA_STATUSは、クロック信号PCLKに同期しており、アクティブハイである。本実施形態によるMAC12は、マネジメントインターフェース22の信号ライン23を介して初期化動作または通常動作を指すための初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に伝送しうる。
図4は、図3に示されたPHYのブロック図である。図3と図4とを参照すれば、本実施形態によるシステム10は、MAC12と、PHY14と、インターフェース信号をインターフェースするためのMAC12とPHY14との間に接続されているMAC−PHYインターフェース15と、を含む。PHY12は、ライト回路30、リード回路40、検出回路60、及びPHYレジスタ70を含む。
初期化ライト動作のアドレスフェーズでライト回路30は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたライトアドレスを、受信してデコーディングする。そして、前記初期化ライト動作のデータフェーズでライト回路30は、デコードされたライトアドレスによって指定されたPHYレジスタ70にデータバスDATA[7:0]を介して入力されたライトデータをライトする。
初期化リード動作のアドレスフェーズでライト回路30は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたリードアドレスを受信してデコーディングする。そして、前記初期化リード動作のデータフェーズでリード回路40は、デコードされたリードアドレスによって指定されたPHYレジスタ70に保存されたリードデータをリードし、該リードされたリードデータをデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送する。
図5は、図4に示された検出回路の回路図である。図5の検出回路60は、初期化イネーブル信号SMI_ENを受信する入力端Dとラッチ信号Qを出力するための出力端Qとを含むラッチ回路61、第3インバータ63、及び第4ANDゲート65を含む。ラッチ回路61は、PHYリセット信号!PHY_RESETに応答して初期化され、クロック信号PCLKに応答して初期化イネーブル信号SMI_ENのレベルによる出力信号を第3インバータ3に出力する。
検出回路60は、クロック信号PCLKに応答して初期化イネーブル信号SMI_ENのレベルを検出して検出信号DETを出力する。例えば、初期化動作時、検出回路60は、アドレスフェーズではハイレベルを有する検出信号DETを出力し、データフェーズではローレベルを有する検出信号DETを出力する。また、通常動作時、検出回路60は、ローレベルを有する検出信号DETを出力する。
図6は、図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の一実施形態を示すタイミング図である。図6は、順次に遂行される二つの初期化動作、すなわち、最初の初期化ライト動作と二番目の初期化ライト動作とを示すタイミング図である。また、最初の初期化ライト動作と二番目の初期化ライト動作との間には、応答時間が存在する。前記応答時間は、クロック信号PCLKの1周期tPCLKまたは1クロックサイクルに該当する。
図3ないし図6を参照して、初期化ライト動作(または、パラレルSMIライト動作)を説明すれば、次の通りである。まず、最初の初期化ライト動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)を説明すれば、次の通りである。初期化ライト動作時、通常伝送動作イネーブル信号NTOEと通常受信動作イネーブル信号MROEは、ローレベルになる。
初期化イネーブル信号SMI_ENがハイレベルである時、それぞれの初期化ライト動作が遂行される。アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)とデータフェーズ(DATA PHASE)とでリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrは、ハイレベルを維持する。したがって、ハイレベルを有するリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrによってライト回路30の入力ドライバー35はイネーブルされ、リード回路40の出力ドライバー53はディセーブルされる。ハイレベルを有するリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrが、MAC12からPHY14の第1ANDゲート31に入力されれば、第1ANDゲート31は、ハイレベルを有する出力信号を出力する。
図5の検出回路60のラッチ回路61は、ハイレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENとクロック信号PCLKとに応答して、ローレベルを有する信号を、出力端Qを介して第3インバータ63の入力端に出力する。第4ANDゲート65は、ハイレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENとハイレベルを有する第3インバータ63の出力信号とによってハイレベルを有する検出信号DETを出力する。
第1ORゲート33は、ハイレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号、ハイレベルを有する検出信号SET、及びローレベルを有する通常伝送動作イネーブル信号NTOEに応答して、ハイレベルを有する出力信号を出力する。データバスDATA[7:0]に接続された入力ドライバー35は、ハイレベルを有する第1ORゲート35の出力信号に応答してイネーブルされる。したがって、入力ドライバー35は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたライトアドレスWRITE ADDR1を第1デマルチプレクサ39に伝送しうる。
第2ORゲート37は、ハイレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号とハイレベルを有する検出信号DETとに応答して、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEを出力することができる。第1デマルチプレクサ39は、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEに応答して、入力ドライバー35から出力されたライトアドレスWRITE ADDR1をPHYレジスタ70に伝送しうる。実施形態によって、ライト回路30は、第1デマルチプレクサ39から出力されたライトアドレスWRITE ADDR1をデコーディングするためのデコーダ(図示せず)をさらに含みうる。
次いで、初期化ライト動作のデータフェーズ(DATA PHASE)を説明すれば、次の通りである。図5の検出回路60のラッチ回路61は、クロック信号PCLKに応答してハイレベルを有する信号を第3インバータ63の入力端に出力するので、第4ANDゲート65は、ハイレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENとローレベルを有する第3インバータ63の出力信号とに応答して、ローレベルを有する検出信号DETを出力することができる。
第1ORゲート33は、ハイレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号、ローレベルを有する検出信号DET、及びローレベルを有する通常伝送動作イネーブル信号NTOEに応答して、ハイレベルを有する出力信号を出力する。したがって、入力ドライバー35は、ハイレベルを有する第1ORゲート33の出力信号に応答してイネーブルされる。入力ドライバー35は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたライトデータWRITE DATA1を第1デマルチプレクサ39に伝送しうる。
第2ORゲート37は、ハイレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号とローレベルを有する検出信号DETとに応答して、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEを第1デマルチプレクサ39に出力する。第1デマルチプレクサ39は、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEに応答して、入力ドライバー35を介して入力されたライトデータWRITE DATA1をPHYレジスタ70に伝送しうる。実施形態によって、ライト回路30は、ライトアドレスWRITE ADDR1によって指定されたPHYレジスタ70にライトデータWRITE DATA1をライトするためのライトドライバー(図示せず)をさらに含みうる。入力ドライバー35と出力ドライバー53のそれぞれは、伝送制御回路の一例としてバッファ回路として具現可能である。
図6に示されたように、アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)とデータフェーズ(DATA PHASE)のそれぞれは、クロック信号PCLKの1周期tPCLKまたは1クロックサイクル以内に遂行される。したがって、最初の初期化ライト動作は、クロック信号PCLKの2周期(2*tPCLK)または2クロックサイクル以内に遂行される。
図2と図6とを参照すれば、一回のシリアルライト動作を遂行するために、MACとPHYとで費やされるクロック信号PCLKのクロックサイクルは、19クロックサイクルであり、本実施形態による初期化ライト動作を遂行するために、MAC12とPHY14とで費やされるクロック信号PCLKのサイクルは、2クロックサイクルである。したがって、本実施形態によるMAC−PHYインターフェース方法を使うMAC12とPHY14とで費やされる電力は、図2に示されたMAC−PHYインターフェース方法を使うMACとPHYとで消耗される電力に比べて相当減少する。
また、本実施形態によるMAC−PHYインターフェース方法を使うシステム10で、PHYレジスタ70をアクセスするためのアクセス時間は、図2に示されたMAC−PHYインターフェース方法を使うシステムのアクセス時間に比べて相当短縮される。これにより、PHYレジスタ70を初期化するためのPHY14のブーティング(booting)時間は、図2に示されたMAC−PHYインターフェース方法を使うシステムのPHYのブーティング時間に比べて相当短縮される。
初期化動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)とデータフェーズ(DATA PHASE)とでライトアドレスWRITE ADDR1とライトデータWRITE DATA1とがデータバスDATA[7:0]を介してパラレルに伝送されるので、MAC12とPHY14のそれぞれは、シリアル−パラレル変換器(serial to parallel converter)とパラレル−シリアル変換器(parallel to serial converter)とを要しない。シリアル−パラレル変換器とパラレル−シリアル変換器のようなロジックを含まないので、MAC12とPHY14の面積は減少しうる。したがって、シリアル−パラレル変換器とパラレル−シリアル変換器のようなロジックが除去されることによって、MAC12とPHY14のゲートカウントは減少する。また、前記ロジックがMAC12とPHY14とで除去されることによって、MAC12とPHY14とで消耗される電力は減少する。
図6に示されたように、連続的に二回の初期化ライト動作が遂行される場合、最初の初期化ライト動作と二番目の初期化ライト動作との間に1クロックサイクルの応答時間(turnaround time)が必要である。前記応答時間の間に初期化イネーブル信号SMI_ENは、ローレベルである。
それぞれの初期化ライト動作が終了した後、MAC12は、それぞれの初期化ライト動作が終了したことをPHY14に指すために、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力する。二番目の初期化ライト動作は、最初の初期化ライト動作と実質的に同一であるので、簡単に説明すれば、次の通りである。
アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でMAC12から出力されたライトアドレスWRITE ADDR2は、クロック信号PCLKの1周期以内にPHYレジスタ70に伝送され、データフェーズ(DATA PHASE)でMAC12から出力されたライトデータWRITE DATA2は、クロック信号PCLKの1周期以内にライトアドレスWRITE ADDR2によって指定されたPHYレジスタ70にライトされる。
図7は、図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の他の実施形態を示すタイミング図である。図7は、順次に遂行される二つの初期化動作、すなわち、初期化ライト動作と初期化リード動作とに対するタイミング図である。初期化ライト動作が終了したことをPHY14に指すための応答時間が存在する。前記応答時間は、クロック信号PCLKの1周期に該当する。
図7に示された初期化ライト動作は、図6に示された初期化ライト動作と実質的に同一であるので、これについての説明は省略する。したがって、図3、図4、図5、及び図7を参照して、初期化リード動作を説明すれば、次の通りである。初期化イネーブル信号SMI_ENがハイレベルである時、初期化リード動作が遂行される。アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)とデータフェーズ(DATA PHASE)とでリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrは、ローレベルを有する。
まず、アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でのPHY14の動作を説明すれば、次の通りである。ライト回路30の入力ドライバー35は、ハイレベルを有する検出信号DETに応答してイネーブルされ、リード回路40の出力ドライバー53は、ハイレベルを有する検出信号DETに応答してディセーブルされる。しかし、データフェーズ(DATA PHASE)でライト回路30の入力ドライバー35は、ローレベルを有する検出信号DETに応答してディセーブルされ、リード回路40の出力ドライバー53は、ローレベルを有する検出信号DETに応答してイネーブルされる。
第1ANDゲート31の出力信号は、ローレベルである。ローレベルのリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrは、第1インバータ41の入力端に入力される。したがって、第2ANDゲート43は、ハイレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENとハイレベルを有する第1インバータ41の出力信号とに応答して、ハイレベルを有する出力信号を出力する。
図5の検出回路60のラッチ回路61は、リード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrとクロック信号PCLKとに応答してローレベルを有する信号を出力し、ラッチ回路61の出力端Qに接続された第3インバータ63は、ハイレベルを有する信号を出力する。したがって、第4ANDゲート65は、ハイレベルを有する検出信号DETを出力する。
ライト回路30の第1ORゲート33は、ローレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号、ハイレベルを有する検出信号DET、及びローレベルを有する通常伝送動作イネーブル信号NTOEに応答して、ハイレベルを有する信号を出力する。ハイレベルを有する第1ORゲート33に応答して活性化された入力ドライバー35は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたリードアドレスREAD ADDR1を第1デマルチプレクサ39に伝送しうる。
第2ORゲート37は、ローレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号とハイレベルを有する検出信号DETとに応答して、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEを出力する。したがって、第1デマルチプレクサ39は、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEに応答して、入力ドライバー35から出力されたリードアドレスREAD ADDR1をPHYレジスタ70に伝送しうる。実施形態によって、ライト回路30は、第1デマルチプレクサ39から出力されたリードアドレスREAD ADDR1をデコーディングするためのデコーダ(図示せず)をさらに含みうる。
第3ANDゲート47は、ハイレベルを有する第2ANDゲート43の出力信号REとローレベルを有する第2インバータ45の出力信号とに応答して、ローレベルを有する信号を出力する。第3ORゲート49は、ローレベルを有する第3ANDゲート47の出力信号とローレベルを有する通常受信動作イネーブル信号NROEとに応答して、ローレベルを有する信号を出力ドライバー53に出力する。したがって、出力ドライバー53は、ディセーブルされる。第2マルチプレクサ51は、ハイレベルを有する第2ANDゲート43の出力信号RE、すなわち、リードイネーブル信号に応答して第1入力端1と出力端とを連結する。
初期化ライト動作と異なって、初期化リード動作の場合、アドレスフェーズ(ADDRESS PAHSE)とデータフェーズ(DATA PHASE)との間には、データバス応答時間(data bus turnaround time)が存在する。前記データバス応答時間は、データバスDATA[7:0]に対する所有権または使用権をMAC12からPHY14に渡すために必要な時間である。前記データバス応答時間は、最小の場合に1クロックサイクル1tPCLKであり、最大の場合に31クロックサイクル(31*tPCLK)であり得る。
次いで、データフェーズ(DATA PHASE)でのPHY14の動作を説明すれば、次の通りである。検出回路60のラッチ回路61は、ハイレベルを有する信号を出力するので、第4ANDゲート65は、ローレベルを有する検出信号DETを出力する。したがって、それぞれのORゲート33と37は、ローレベルを有する信号を出力する。したがって、入力ドライバー35は、ローレベルを有する第1ORゲート33の出力信号に応答してディセーブルされる。
第2インバータ45は、ハイレベルを有する信号を出力するので、第3ANDゲート47は、ハイレベルを有する第2ANDゲート43の出力信号とハイレベルを有する第2インバータ45の出力信号とに応答して、ハイレベルを有する信号を第3ORゲート49に出力する。したがって、出力ドライバー53は、イネーブルされる。
第2マルチプレクサ51は、ハイレベルを有するリードイネーブル信号REに応答して、アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でリードアドレスREAD ADDR1によって指定されたPHYレジスタ70から出力されたリードデータREAD DATA1を出力ドライバー53に伝送する。したがって、イネーブルされた出力ドライバー53は、クロック信号PCLKに応答して第2マルチプレクサ51から出力されたリードデータREAD DATA1をデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送しうる。初期化リード動作が終了する時、MAC12は、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENを、データライン23を介してPHY14に伝送する。したがって、PHY14は、初期化リード動作が終了したことが分かる。
図8は、図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の他の実施形態を示すタイミング図である。図8には、二つの初期化動作、すなわち、最初の初期化リード動作と二番目の初期化リード動作とが遂行されるタイミング図である。最初の初期化リード動作と二番目の初期化リード動作との間には、データバス応答時間が存在する。
前記データバス応答時間は、データバスDATA[7:0]に対する所有権(または、使用権)をPHY14からMAC12に渡す(handover)ための時間であり、クロック信号PCLKの1周期に該当する。最初の初期化リード動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でMAC12は、リードアドレスREAD ADDR1をデータバスDATA[7:0]を介してPHY14に伝送する。
最初の初期化リード動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)と最初の初期化リード動作のデータフェーズ(DATA PHASE)との間には、データバス応答時間が存在する。前記データバス応答時間は、クロック信号PCLKの1周期(最小)ないし31周期(最大)である。前記データバス応答期間が経過された後、最初の初期化リード動作のデータフェーズ(DATA PHASE)でPHY14は、リードアドレスREAD ADDR1によって指定されたPHYレジスタ70からリードされたリードデータ(READ DATA)をデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送する。
最初の初期化リード動作が終了し、二番目の初期化リード動作が遂行される前に、MAC12は、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをクロック信号PCLKの1周期の間にPHY14に出力する。この際、データバスDATA[7:0]の所有権は、PHY14からMAC12に移転され、PHY12は、最初の初期化リード動作が終了したことを認識する。
二番目の初期化リード動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でMAC12は、リードアドレスREAD ADDR2をデータバスDATA[7:0]を介してPHY14に伝送する。二番目の初期化リード動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)と二番目の初期化リード動作のデータフェーズ(DATA PHASE)との間には、データバス応答時間が存在する。前記データバス応答時間は、クロック信号PCLKの1周期(最小)ないし31周期(最大)である。
前記データバス応答期間が経過した後、二番目の初期化リード動作のデータフェーズ(DATA PHASE)でPHY14は、リードアドレスREAD ADDR2によって指定されたPHYレジスタ70からリードされたリードデータ(READ DATA)をデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送する。二番目の初期化リード動作が終了すれば、MAC12は、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力する。したがって、PHY14は、二番目の初期化リード動作が終了したことを認識することができる。
図9は、図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作のさらに他の実施形態を示すタイミング図である。図9は、二つの初期化動作、すなわち、初期化リード動作と初期化ライト動作とが遂行されるタイミング図である。初期化リード動作と初期化ライト動作との間には、データバス応答時間が存在する。
前記データバス応答時間は、データバスDATA[7:0]に対する所有権をPHY14からMAC12に渡すための時間であり、クロック信号PCLKの1周期に該当する。初期化ライト動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でデータバスDATA[7:0]に対する所有権を有するMAC12は、ライトアドレスWRITE ADDR1をデータバスDATA[7:0]を介してPHY14に伝送する。
初期化ライト動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でPHY14は、ライトアドレスWRITE ADDR1によって指定されたPHYレジスタ70にデータバスDATA[7:0]を介して入力されたライトデータ(WRITE DATA)をライトする。初期化ライト動作が終了すれば、MAC12は、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力する。したがって、PHY14は、初期化ライト動作が終了したことを認識することができる。
図10は、図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常伝送動作との一実施形態を示すタイミング図である。図10は、順次に遂行される初期化ライト動作、通常伝送動作、及び初期化リード動作を説明するためのタイミング図である。
前記通常伝送動作時、通常伝送動作イネーブル信号NTOEはハイレベルになり、通常受信動作イネーブル信号NROEはローレベルになる。初期化ライト動作と初期化リード動作とを遂行するために、MAC12は、マネジメントインターフェース22の信号ライン23を介してハイレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力し、通常伝送動作を遂行するために、MAC12は、マネジメントインターフェース22の信号ライン23を介してローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力する。
また、初期化ライト動作を遂行するために、MAC12は、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してハイレベルを有するリード/ライトイネーブル信号SMI_data_Rd_WrをPHY14に出力し、初期化ライト動作が終了した後、MAC12は、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してローレベルを有するリード/ライトイネーブル信号SMI_data_Rd_WrをPHY14に出力する。
通常伝送動作を遂行するために、MAC12は、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してハイレベルを有する伝送イネーブル信号TX_ENをPHY14に出力し、MAC12は、コントロールインターフェース16の当該信号ラインを介してハイレベルを有するPHYアクティブ信号PHY_ACTIVEをPHY14に出力し、MAC12は、データインターフェース18を介してデータイネーブル信号DATA_ENをPHY14に出力する。データイネーブル信号DATA_ENがハイレベルを維持する間にMAC12は、データバスDATA[7:0]を介してペイロードヘッダとペイロードデータとをPHY14に出力する。
図4を参照すれば、MAC12が、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをマネジメントインターフェース22の信号ライン23を介してPHY14に出力するので、第1ANDゲート31は、ローレベルを有する信号を出力する。また、図5の検出回路60は、ローレベルを有する検出信号DETを出力する。ハイレベルを有する通常伝送動作イネーブル信号NTOEが第1ORゲート33に入力されるので、第1ORゲート33は、ハイレベルを有する信号を入力ドライバー35に出力する。したがって、イネーブルされた入力ドライバー35は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とを第1デマルチプレクサ39に出力する。
第2ORゲート37は、ローレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号とローレベルを有する検出信号DETとに応答して、ローレベルを有するライトイネーブル信号WEを第1デマルチプレクサ39に出力する。したがって、第1デマルチプレクサ39は、入力ドライバー35を介して入力されたペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とを通常動作ライトデータNOWDとしてPHY14の内部に出力する。したがって、PHY14は、ペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とをアンテナを介して外部に伝送しうる。この際、各ANDゲート43と47は、それぞれがローレベルを有する信号を出力する。したがって、第3ORゲート49は、ローレベルを有する第3ANDゲート47の出力信号とローレベルを有する通常受信動作イネーブル信号NOWDとに応答して、ローレベルを有する信号を出力ドライバー53に出力する。したがって、出力ドライバー53は、ディセーブルされる。
初期化リード動作についての説明は、図7、図8、及び図9を参照して説明した通りである。
図11は、図4に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常受信動作との他の実施形態を示すタイミング図である。
図11は、順次に遂行される初期化ライト動作、通常受信動作、及び初期化リード動作を説明するためのタイミング図である。前記通常受信動作時、通常伝送動作イネーブル信号NTOEはローレベルになり、通常受信動作イネーブル信号NROEはハイレベルになる。初期化ライト動作と初期化リード動作とを遂行するために、MAC12は、マネジメントインターフェース22の信号ライン23を介してハイレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力し、通常受信動作を遂行するために、MAC12は、マネジメントインターフェース22の信号ライン23を介してローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをPHY14に出力する。
また、初期化ライト動作を遂行するために、MAC12は、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してハイレベルを有するリード/ライトイネーブル信号SMI_data_Rd_WrをPHY14に出力し、初期化ライト動作が終了した後、MAC12は、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してローレベルを有するリード/ライトイネーブル信号SMI_data_Rd_WrをPHY14に出力する。
通常受信動作を遂行するために、MAC12は、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介してローレベルを有する伝送イネーブル信号TX_ENをPHY14に出力し、MAC12は、コントロールインターフェース16の当該信号ラインを介してハイレベルを有するPHYアクティブ信号PHY_ACTIVEをPHY14に出力し、MAC12は、データインターフェース18の当該信号ラインを介してデータイネーブル信号DATA_ENをPHY14に出力する。データイネーブル信号DATA_ENがハイレベルを維持する間にMAC12は、データバスDATA[7:0]を介してペイロードヘッダとペイロードデータとをPHY14から受信することができる。
図4を参照すれば、MAC12が、ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENをマネジメントインターフェース22の信号ライン23を介してPHY14に出力するので、第1ANDゲート31は、ローレベルを有する信号を出力する。また、図5の検出回路60は、ローレベルを有する検出信号DETを出力する。入力ドライバー35は、ローレベルを有する第1ORゲート33の出力信号に応答してディセーブルされる。
第2デマルチプレクサ51は、ローレベルを有する第2ANDゲート43の出力信号に応答して、PHY14の内部またはPHY14の外部から伝送された通常動作リードデータNORDを出力ドライバー53に伝送する。通常受信動作イネーブル信号NROEがハイレベルであるので、第3ORゲート49は、ハイレベルを有する信号を出力ドライバー53に出力する。イネーブルされた出力ドライバー53は、第2デマルチプレクサ51を介して入力された通常動作リードデータNORD、すなわち、ペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータとをデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送する。
図12は、図3に示されたPHYの他の実施形態を示すブロック図である。図3と図12とを参照すれば、本実施形態によるシステム10は、MAC12、PHY14、MAC12とPHY14との間に接続されてインターフェース信号をインターフェースするためのMAC−PHYインターフェース15を含む。PHY12は、ライト回路30、リード回路40、PHYレジスタ70を含む。
図3、図6、及び図12を参照すれば、初期化ライト動作のアドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でライト回路30は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたライトアドレスWRITE ADDR1を受信してデコーディングする。そして、前記初期化ライト動作のデータフェーズ(DATA PHASE)でライト回路30は、デコードされたライトアドレスによって指定されたPHYレジスタ70にデータバスDATA[7:0]を介して入力されたライトデータWRITE DATA1をライトする。
図13は、図12に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作の実施形態を示すタイミング図である。図13は、順次に遂行される最初の初期化リード動作と二番目の初期化リード動作とを説明するためのタイミング図である。最初の初期化リード動作と二番目の初期化リード動作との間には、データバス応答時間が存在する。
図3、図12、及び図13を参照して、最初の初期化リード動作を説明すれば、次の通りである。初期化イネーブル信号SMI_ENがハイレベルである時、最初の初期化リード動作が遂行される。通常伝送動作イネーブル信号NTOEと通常受信動作イネーブル信号NROEは、ローレベルである。まず、アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)でのPHY14の動作を説明すれば、次の通りである。
リード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrは、ハイレベルを有する。したがって、ハイレベルを有するリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrによってライト回路30の入力ドライバー35はイネーブルされ、リード回路40の出力ドライバー53はディセーブルされる。ハイレベルを有するリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrが、MAC12からPHY14の第1ANDゲート31に入力されれば、第1ANDゲート31は、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEを出力し、第2ANDゲート43は、ローレベルを有するリードイネーブル信号REを出力する。
ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEが第1ORゲート80に入力されるので、第1ORゲート80は、ハイレベルを有する信号を入力ドライバー35に出力する。したがって、入力ドライバー35は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたリードアドレスREAD ADDR1を第1デマルチプレクサ39に伝送する。
第1デマルチプレクサ39は、ハイレベルを有するライトイネーブル信号WEに応答して、リードアドレスREAD ADDR1をPHYレジスタ70に伝送しうる。実施形態によって、ライト回路30は、第1デマルチプレクサ39から出力されたリードアドレスREAD ADDR1をデコーディングするためのデコーダ(図示せず)をさらに含みうる。
アドレスフェーズ(ADDRESS PHASE)とデータフェーズ(DATA PHASE)との間には、データバス応答時間が存在する。前記データバス応答時間は、クロック信号PCLKの1周期ないしクロック信号PCLKの31周期である。前記データバス応答時間の間にデータバスDATA[7:0]の所有権または使用権は、MAC12からPHY14に移る。
次いで、データフェーズ(DATA PHASE)でのPHY14の動作を説明すれば、次の通りである。リード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrは、ローレベルを有する。したがって、ローレベルを有するリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrによってライト回路30の入力ドライバー35はディセーブルされ、リード回路40の出力ドライバー53はイネーブルされる。
ローレベルを有するリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrが、MAC12からPHY14の第1ANDゲート31に入力されれば、第1ANDゲート31は、ローレベルを有するライトイネーブル信号WEを出力し、第2ANDゲート43は、ハイレベルを有するリードイネーブル信号REを出力する。ハイレベルを有するリードイネーブル信号REが第2デマルチプレクサ51に入力されるので、リードアドレスREAD ADDR1によって指定されたPHYレジスタ70から出力されたリードデータREAD DATA1は、出力ドライバー53に伝送される。
ハイレベルを有するリードイネーブル信号REが第2ORゲート82に入力されるので、第2ORゲート82は、ハイレベルを有する信号を出力ドライバー53に出力する。したがって、出力ドライバー53は、第2デマルチプレクサ51から伝送されたリードデータREAD DATA1をデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送する。
最初の初期化リード動作が終了した後、MAC12は、クロック信号PCLKの1周期の間にローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENを、信号ライン23を介してPHY12に伝送する。前記ローレベルを有する初期化イネーブル信号SMI_ENは、最初の初期化リード動作が終了したことを指す信号としての機能を遂行しうる。前記クロック信号PCLKの1周期の間をデータバス応答時間と言う。前記バス応答時間の間にデータバスDATA[7:0]に対する所有権または使用権は、PHY14からMAC12に移る。二番目の初期化リード動作は、最初の初期化リード動作と同様に遂行される。したがって、これについての詳細な説明は省略する。
図14は、図12に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常伝送動作との一実施形態を示すタイミング図である。図14は、順次に遂行される初期化ライト動作、通常伝送動作、及び初期化リード動作を説明するためのタイミング図である。
図12と図14とを参照すれば、前記通常伝送動作時、通常伝送動作イネーブル信号NTOEはハイレベルになり、通常受信動作イネーブル信号NROEはローレベルになる。初期化イネーブル信号SMI_ENとリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrのそれぞれが、ハイレベルである時、初期化ライト動作が遂行される。初期化イネーブル信号SMI_ENがローレベルであり、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介して入力された伝送イネーブル信号TX_ENがハイレベルであり、PHYアクティブ信号PHY_ACTIVEとデータイネーブル信号DATA_ENのそれぞれが、ハイレベルである時、通常伝送動作が遂行される。
図12を参照すれば、ハイレベルを有する通常伝送動作イネーブル信号NTOEが第1ORゲート33に入力されるので、第1ORゲート33は、ハイレベルを有する信号を入力ドライバー35に出力する。したがって、イネーブルされた入力ドライバー35は、データバスDATA[7:0]を介して入力されたペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とを第1デマルチプレクサ39に出力する。
ローレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号WEに応答して、第1デマルチプレクサ39は、入力ドライバー35を介して入力されたペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とを通常動作ライトデータNOWDとしてPHY14の内部に出力する。したがって、PHY14は、ペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とをアンテナを介して外部に伝送しうる。
図14に示された初期化リード動作は、図13を参照して説明した初期化リード動作と同一であるので、これについての説明は省略する。
図15は、図12に示されたPHYを含むシステムのMAC−PHYインターフェース方法を利用した初期化動作と通常受信動作との他の実施形態を示すタイミング図である。図15は、順次に遂行される初期化ライト動作、通常受信動作、及び初期化リード動作を説明するためのタイミング図である。
図12と図15とを参照すれば、前記通常受信動作時、通常伝送動作イネーブル信号NTOEはローレベルになり、通常受信動作イネーブル信号NROEはハイレベルになる。初期化イネーブル信号SMI_ENとリード/ライト信号SMI_data_Rd_Wrのそれぞれが、ハイレベルである時、初期化ライト動作が遂行される。初期化イネーブル信号SMI_ENがローレベルであり、コントロールインターフェース16の信号ライン17を介して入力された伝送イネーブル信号TX_ENがローレベルであり、PHYアクティブ信号PHY_ACTIVEとデータイネーブル信号DATA_ENのそれぞれが、ハイレベルである時、通常受信動作が遂行される。
図12と図15とを参照すれば、前記通常受信動作時、第1ORゲート33は、ローレベルを有する第1ANDゲート31の出力信号WEとローレベルを有する通常伝送動作イネーブル信号NTOEとに応答して、ローレベルを有する信号を入力ドライバー35に伝送する。したがって、入力ドライバー35は、ディセーブルされる。
第2ANDゲート43は、ローレベルを有するリードイネーブル信号REを出力する。したがって、第2デマルチプレクサ51は、PHY14の内部またはPHY14の外部から入力されたペイロードヘッダとペイロードデータとを出力ドライバー53に伝送する。ハイレベルを有する通常受信動作イネーブル信号NROEが第1ORゲート33に入力されるので、第1ORゲート33は、ハイレベルを有する信号を出力ドライバー53に出力する。したがって、イネーブルされた出力ドライバー53は、第2デマルチプレクサ51から伝送されたペイロードヘッダ(Payload Hdr)とペイロードデータ(Payload Data)とをデータバスDATA[7:0]を介してMAC12に伝送する。
図15に示された初期化リード動作は、図13を参照して説明した初期化リード動作と同一であるので、これについての説明は省略する。
本発明は、図面に示された一実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきである。
本発明は、パラレルインターフェース方法、該方法を遂行するための装置に使われる。
12 MAC
14 PHY
15 インターフェース
16 コントロールインターフェース
18 データインターフェース
20 CCAインターフェース
22 マネジメントインターフェース
23 シリアルデータライン:SERIAL_DATA
14 PHY
15 インターフェース
16 コントロールインターフェース
18 データインターフェース
20 CCAインターフェース
22 マネジメントインターフェース
23 シリアルデータライン:SERIAL_DATA
Claims (28)
- アドレスフェーズでMACが、PHYレジスタアドレスを、パラレルデータバスを介してPHYに伝送する段階と、
データフェーズで前記MACが、ライトデータを、前記パラレルデータバスを介して前記PHYに伝送するか、または前記MACが、前記PHYから出力されたリードデータを、前記パラレルデータバスを介して受信する段階と、
を具備することを特徴とするMAC−PHYインターフェース方法。 - 前記MACは、
前記PHYレジスタアドレスと前記ライトデータとを2クロックサイクル以内に、前記PHYに伝送することを特徴とする請求項1に記載のMAC−PHYインターフェース方法。 - アドレスフェーズでPHYが、MACから出力されたPHYレジスタアドレスを、パラレルデータバスを介して受信する段階と、
データフェーズで前記PHYが、前記MACから出力されたライトデータを、前記パラレルデータバスを介して受信するか、または前記PHYが、リードデータを、前記パラレルデータバスを介して前記MACに伝送する段階と、
を具備することを特徴とするMAC−PHYインターフェース方法。 - 前記PHYは、
前記リードデータを1クロックサイクル以内に、前記MACに伝送することを特徴とする請求項3に記載のMAC−PHYインターフェース方法。 - 前記PHYが、リードデータを、前記パラレルデータバスを介して前記MACに伝送する段階は、
応答時間が経過した後、前記PHYが、前記リードデータを、前記パラレルデータバスを介して前記MACに伝送することを特徴とする請求項3に記載のMAC−PHYインターフェース方法。 - 前記応答時間は、
31クロックサイクル以内であることを特徴とする請求項5に記載のMAC−PHYインターフェース方法。 - レジスタと、
アドレスフェーズでパラレルデータバスを介して入力されたライトアドレスによって指定された前記レジスタの第1保存領域に、データフェーズで前記パラレルデータバスを介して入力されたライトデータをライトするためのライト回路と、
を具備することを特徴とする半導体装置。 - 前記ライトアドレスと前記ライトデータのそれぞれは、
MACから出力されたことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。 - 前記アドレスフェーズと前記データフェーズのそれぞれは、
1クロックサイクル以内に遂行されることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。 - 前記ライト回路は、
初期化イネーブル信号とリード/ライト信号とを組み合わせるための第1論理ゲートと、
前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記パラレルデータバスを介して入力された信号の伝送を制御する伝送制御回路と、
前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記伝送制御回路の出力信号を前記レジスタまたは内部回路に伝送するためのデマルチプレクサと、
を具備することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。 - 前記ライト回路は、
前記第1論理ゲートの出力信号と通常伝送動作イネーブル信号とに応答して、前記伝送制御回路の動作を制御するための第2論理ゲートをさらに具備することを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、
前記アドレスフェーズで前記パラレルデータバスを介して入力されたリードアドレスによって指定された前記レジスタの第2保存領域に保存されたデータを前記データフェーズでリードし、該リードされたリードデータを、前記パラレルデータバスを介して外部装置に伝送するためのリード回路をさらに具備することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。 - 前記リードアドレスは、MACから出力され、前記リードデータは、前記外部装置である前記MACに伝送されることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
- 前記リード回路は、
初期化イネーブル信号とリード/ライト信号とを組み合わせるための第1論理ゲートと、
前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記リードデータまたは内部回路から出力されたデータの伝送を制御するデマルチプレクサと、
前記第1論理ゲートの出力信号に応答して、前記デマルチプレクサの出力信号を前記パラレルデータバスに伝送することを制御するための伝送制御回路と、
を具備することを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。 - 前記リード回路は、
前記第1論理ゲートの出力信号と通常受信動作イネーブル信号とに応答して、前記伝送制御回路の動作を制御するための第2論理回路をさらに具備することを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。 - 前記リード回路は、
前記リード/ライト信号を反転し、該反転されたリード/ライト信号を前記第1論理ゲートに伝送するためのインバータをさらに具備することを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。 - アドレスフェーズでMACから出力されたアドレスをPHYに伝送し、データフェーズで前記MACから出力されたライトデータを前記PHYに伝送するか、前記PHYから出力されたリードデータを前記MACに伝送するためのパラレルデータバスと、
前記MACから出力されたリード/ライト信号を前記PHYに伝送するための第1信号ラインと、
前記MACから出力されて初期化動作または通常動作を指示するための初期化イネーブル信号を前記PHYに伝送するための第2信号ラインと、
を具備することを特徴とするMAC−PHYインターフェース。 - 前記アドレスフェーズと前記データフェーズのそれぞれは、
1クロックサイクル以内に遂行されることを特徴とする請求項17に記載のMAC−PHYインターフェース。 - アドレス、リード/ライト信号、初期化イネーブル信号、及びライトデータを出力するMACと、
リードデータを出力するPHYと、
前記MACと前記PHYとの間に接続されたインターフェースと、
を具備し、
前記インターフェースは、
アドレスフェーズで前記アドレスを前記PHYに伝送してデータフェーズで前記ライトデータを前記PHYに伝送するか、前記リードデータを前記MACに伝送するためのパラレルデータバスと、
前記リード/ライト信号を前記PHYに伝送するための第1信号ラインと、
前記初期化イネーブル信号を前記PHYに伝送するための第2信号ラインと、
を具備することを特徴とするシステム。 - 前記MACは、
前記アドレスと前記ライトデータとを2クロックサイクル以内に、前記PHYに伝送することを特徴とする請求項19に記載のシステム。 - 前記PHYは、
1クロックサイクル以内に、前記リードデータを前記MACに伝送することを特徴とする請求項19に記載のシステム。 - 初期化リード動作時、前記PHYは、応答時間が経過した後、1クロックサイクル以内に、前記リードデータを前記MACに伝送することを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 前記応答時間は、
31クロックサイクル以内であることを特徴とする請求項22に記載のシステム。 - 前記PHYは、
レジスタと、
前記データフェーズで前記アドレスによって指定された前記レジスタの第1保存領域に、前記ライトデータをライトするためのライト回路と、
を具備することを特徴とする請求項19に記載のシステム。 - 前記PHYは、
前記データフェーズで前記アドレスによって指定された前記レジスタの第2保存領域に保存された前記リードデータをリードして、前記MACに伝送するためのリード回路をさらに具備することを特徴とする請求項24に記載のシステム。 - MACが、クロック信号の最初の周期の間にパラレルデータバスを介してライトアドレスをPHYに伝送する段階と、
前記MACが、前記クロック信号の二番目の周期の間に前記パラレルデータバスを介してライトデータをPHYに伝送する段階と、
を具備することを特徴とする初期化ライト動作時のMACの信号処理方法。 - クロック信号の1周期の間にパラレルデータバスを介してリードアドレスをPHYが受信する段階と、
データバス応答時間が経過した後、前記リードアドレスによって指定されたレジスタから出力されたリードデータを前記クロック信号の1周期の間に前記パラレルデータバスに伝送する段階と、
を具備することを特徴とする初期化リード動作時のPHYの信号処理方法。 - 前記データバス応答時間は、
前記クロック信号の1周期から前記クロック信号の31周期までであることを特徴とする請求項27に記載の初期化リード動作時のPHYの信号処理方法。
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