一、OSI七层模型

        为了实现网络通信的标准化，普及网络应用，国际标准化组织（ISO）将整个以太网通信结构制定了OSI模型，即开放式系统互联。

        OSI定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层），即OSI开放互连系统参考模型。

        应用层：网络服务与最终用户接口（http等）

        表示层：数据的表示、加密、压缩

        会话层：建立、管理、终止会话

        传输层：定义传输数据的协议端口号、流控、差错校验（TCP,UDP）

        网络层：进行逻辑寻址，实现不同网络之间的路径选择（IP）

        数据链路层：建立逻辑链接、进行硬件寻址、差错校验（MAC）

        物理层：建立、维护、断开物理链接（电平、速度、针脚）

二、TCP/IP五层模型

        TCP/IP是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。

        TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议，而是指一个由FTP\SMTP\TCP\UDP\IP等协议构成的协议簇，只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具有代表性，所以被称为TCP/IP协议。

应用层：DNS/HTTP/FTP/SMTP

传输层：TCP/UDP

网络层：IP/ICMP/ARP

数据链路层：LLC/MAC

物理层：物理传输介质

三、以太网简介

        以太网是遵守IEEE802.3标准组成的局域网，由IEEE802.3标准规定的，主要是位于参考模型的物理层（PHY）和数据链路层中的介质访问控制子层（MAC）。在家庭、企业和学校所组建的PC局域网形式一般也是以太网，其标志是使用水晶头网线来连接。

四、MII/RGMII

        MII或称为媒体独立接口，它是IEEE802.3定义的以太网行业标准，用以连接以太网MAC层和PHY芯片，后逐步扩展为：MII/RMII/SMII/GMII/RGMII等。

        MII：百兆以太网接口，单边沿采样。

        RMII：百兆以太网接口，MII的线路简化版，双边沿采样。

        GMII：千兆以太网接口，单边沿采样。

        RGMII：千兆以太网接口，GMII的线路简化版，双边沿采样。

五、以太网接口示意图

ETH_RXC:接收数据时钟

（10Mbit/s------>2.5MHz

    100Mbit/s------->25MHz

     1000Mbit/s-------->125MHz

）

ETH_RXCTL:接收数据有效信号

ETH_RXD[3:0]:接收数据

ETH_TXC:发送数据时钟

ETH_TXCTL:发送数据有效信号

ETH_TXD[3:0]:发送数据

ETH_RST_N:低电平有效复位信号

ETH_MDC:SMI串行管理接口时钟信号（非周期性，与接收/发送时钟无关）

ETH_MDIO:双向数据线，用来传输MAC层的控制信息和物理层的状态信息。在MDC上升沿有效。

六、MAC子层功能

        MAC子层是属于数据链路层的下半部分，主要负责与物理层进行数据交接。如是否可以发送数据，发送的数据是否正确，对数据流进行控制等。它自动对来自上层的数据包加上一些控制信号，交给物理层。

        接收方得到正常数据时，自动去除MAC控制信号，把该数据包交给上层。

MAC数据包（位于TCP/IP协议的数据链路层）：

        MAC数据包由前导字段、帧起始界定符、目标地址、源地址、数据包类型、数据域、填充域、校验域组成。当到达网络层时候，除了有效数据，其他的诸如前导码/DA/SA等等，均被清除。

前导码：7Byte的0x55的方波

SFD：1Byte的0xd5

目的地址：6个字节，网卡的物理地址。一般出厂自带，后面也可以通过软件修改，或者嵌入式工程中重新配置。

源地址：6个字节。

类型/长度：类型-----2字节，可以描述TCP/IP协议层的IP/ARP/SNMP数据包。长度如果大于>0x0600的话，仅描述类型。

数据：包含MAC的上层和填充域，整个MAC包长度最少64字节，数据包最少46个字节，如果数据包不到46字节，在填充域会自动填充无效数据。

校验：4字节，保存了CRC检验序列，用于检错。

七、IP协议（网络层）

IP首部+DATA

IP首部校验和：

（1）将校验和字段置为00。

（2）以2字节为单位，数据反码求和。

（3）将进位加到低16上。

（4）取反。

八、UDP协议

UDP首部+DATA

UDP校验和：

（1）将校验和字段置为00 00

（2）以2字节为单位，数据反码求和

（3）将进位加到低16位上

（4）将相加的结果取反

九、原理图部分解读

引脚配置：

引脚说明：

但是注意我们的板卡如果自己有系统晶振，那46引脚浮空就可以了。

PHY芯片的地址采用引脚复用：