在有线连接的世界里，以太网（Ethernet）无所不在。以太网具有各种速度模式、接口方式、以及灵活的配置方式。现在的以太网卡都是10/100/1000Mbps自适应网卡。以太网的物理层（PHY）通常使用独立的芯片实现，它和FPGA芯片连接的信号分为三组：配置数据（MDIO）控制器，中断控制器，PHY接口。

PHY接口

以太网的MAC和PHY之间的互联采用标准MII接口协议。随着技术的发展该接口协议有不同的变体，包括有：MII，RMII，GMII，RGMII，SGMII。

MDIO控制器

MDIO控制器通过两条串行信号线和PHY芯片互连。MDIO用来读取和修改PHY芯片的参数。

中断控制器

中断控制器负责处理来自PHY的各种中断请求：接收帧指示，发送帧完成，链接配置等。

DMA控制器

DMA控制器通过RAM来缓存接收帧和发送帧，因此可以简化用户端逻辑。

EMAC控制器

EMAC控制器用于实现以太网MAC协议，同时为MDIO模块和中断控制器模块提供一个简化的用户逻辑接口。

用户逻辑

用户逻辑使用自定义总线或者标准的接口协议来连接EMAC和DMA模块。一般采用FIFO和AHB总线接口。

EMAC核

FPGA工程师可以通过各种方式将EMAC控制器整合到设计中，可以采用EMAC硬核，软核，以及开源社区的提供的IP核。

参考文献：

[1] 第66则. 以太网IP核. FPGA高手设计实战真经100则. 电子工业出版社. 2013,10.

[2] Ethernet MAC 10/100 Mbps. http://opencores.org/project,ethmac

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