MDIO接口
SMI：串行管理接口（Serial Management Interface），也被称作MII管理接口（MII Management Interface），包括MDC和MDIO两条信号线。MDIO是用来对PHY操作管理接口，如芯片。
MDIO的历史
MDIO是Management Data Input/Output 缩写有两条线，分别是双向的MDIO和单向的MDC，用于管理以太网设备中上层的物理层。管理这些的原因PHY芯片，因为它是对的PHY访问和修改各种芯片寄存器。
MDIO接口最初是由的IEEE RFC802.3中的22号条款在最初的定义中，单独定义MDIO可访问32个不同的接口PHY设备中的32个寄存器提供状态和控制信息，如连接状态、传输速度能力、当前选择的传输速度、低压消耗、全双或半双工、自动协商、错误提示和反馈信息等。
为了满足10G以太网设备的普及发展，在IEEE 802.3ae 的45号条款中为MDIO界面提供了额外的规范：
1)65536个寄存器可通过32个端口访问32个不同设备；
2）为访问10G以太网提供额外的OP码和ST可直接访问寄存器地址；
3)端到端报错信号；
4)环回模式控制；
5)低压电气标准。
MDIO数据传输协议
22号条款
| Frame | Preamble (32bits) | Start (2bits) | OP Code (2bits) | PHYAD (5bits) | REGAD (5bits) | Turn Around (2bits) | Data (16bits) | Idle |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Read | 1...1 | 01 | 10 | A4...A0 | R4...R0 | Z0 | D15...D0 | Z* |
| Write | 1...1 | 01 | 01 | A4...A0 | R4...R0 | 10 | D15...D0 | Z* |
上图中*此时表示高阻态MDIO一个外部的1.5KΩ电阻决定。
32bits前导码和2bit的开始位。
2bits操作码，读10，写01。
5bits的PHY地址，一般PHY地址从0开始顺序编号，如6口switch中PHY地址为0-5。
5bits寄存器地址，即读写寄存器。
2bits的TA，在阅读命令中，MDIO在此时由MAC驱动改为PHY驱动，等待一个时钟周期来发送数据。不需要写命令MDIO如果方向发生变化，只需等待两个时钟周期准备写入数据。
16bits数据，在读命令中，PHY读取芯片的对应性PHYAD的REGAD写下寄存器的数据Data在写命令中，MAC写入对应PHYAD的REGAD寄存器的值写入Data中。
此时的空闲状态MDIO无源驱动，处于高电阻状态，但通常使用上拉电阻使其处于高电平。
帧格式中PHY寄存器的地址和地址都是5bit，这就限制了STA可连接的MMD数量。另外，22号条款只支持5V没有其他低压选项的设备。
45号条款
| Frame | Preamble (32bits) | Start (2bits) | OP Code (2bits) | PHYAD (5bits) | DEVAD (5bits) | Turn Around (2bits) | Data (16bits) | Idle |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Address | 1...1 | 00 | 00 | PPPPP | EEEEE | 10 | A15...A0 | Z* |
| Write | 1...1 | 00 | 01 | PPPPP | EEEEE | 10 | D15...D0 | Z* |
| Read | 1...1 | 00 | 11 | PPPPP | EEEEE | Z0 | D15...D0 | Z* |
| Read Inc. | 1...1 | 00 | 10 | PPPPP | EEEEE | Z0 | D15...D0 | Z* |
上图中*此时表示高阻态MDIO一个外部的1.5KΩ电阻决定。
32bits前导码和2bit开始。帧开始标志， 为了区别CL22，Clause45 比特00的开始标志。
操作码，Clause45有四种操作代码。比特00表示设置当前寄存器地址，比特01表示写当前寄存器。比特10表示读取当前寄存器，比特11表示读取当前寄存器后，将当前寄存器值加1，用于顺序读取。
Port Address，端口地址， 又称物理地址。
：器件地址，CL45新概念，各值与设备对应如下。
| Value | Device |
|---|---|
| 00000 | Reserved |
| 00001 | PMD/PMA |
| 00010 | WIS |
| 00011 | PCS |
| 00100 | PHY XS |
| 00101 | DTE XS |
| ------ | ------------------ |
用来选MMD65536个寄存器中某个寄存器的地址。
2bits的TA，在阅读命令中，MDIO在此时由MAC驱动改为PHY驱动，等待一个时钟周期来发送数据。不需要写命令MDIO如果方向发生变化，只需等待两个时钟周期准备写入数据。
16帧寄存器的数据域bits，若为读操作，则为MMD送到STA如果数据是写作操作，则为STA送到MMD数据。