物理层芯片的Auto-negotiation(自动协商)的详细解释
问题综述
物理层芯片LAN8720A有一种模式的描述如下：
All capable. Auto-negotiation enabled.
你能解释一下不？
这段描述 “All capable. Auto-negotiation enabled.” 是指 LAN8720A 物理层芯片在启用了 自动协商（Auto-negotiation）功能时的工作模式。我们可以逐一解释这两个术语：
-
Auto-negotiation enabled（自动协商启用）：
- 自动协商 是以太网技术中的一种机制，它允许两台设备（如网络交换机和计算机）在建立连接时自动协商其通信速率（10 Mbps 或 100 Mbps）、工作模式（全双工或半双工）以及其他网络参数。
- 在 LAN8720A 启用自动协商时，设备会尝试检测和匹配对方设备的能力，以便选择最佳的通信设置。比如，如果对方设备支持 100 Mbps 全双工，那么它将自动协商并选择这种模式。
- 自动协商的过程通常是通过 信号探测 来实现的，确保两台设备在通信时的设置完全匹配，避免速度不匹配或冲突。
-
All capable（所有能力）：
- 这表示 LAN8720A 在启用自动协商时，支持所有可能的网络标准和通信能力。
- 例如，LAN8720A 能够支持 10 Mbps 和 100 Mbps 的传输速率，支持全双工（Full-duplex）和半双工（Half-duplex）模式。
- 通过启用自动协商，它将尝试与对方设备协商出最佳的工作模式（速率和双工模式）。
小结：
当 LAN8720A 处于 “All capable. Auto-negotiation enabled.” 模式时，它会：
- 启用 自动协商功能，并自动检测和匹配网络对端设备的能力。
- 支持所有常见的网络速率（10 Mbps 和 100 Mbps）以及双工模式（全双工或半双工）。
- 设备将协商出最合适的连接模式，确保通信高效且无冲突。
这通常是默认的配置，用于自动适配不同的网络环境，而无需手动配置速率或双工模式。
协商对象是MAC还是另外的物理层芯片？
自动协商（Auto-negotiation） 的协商对象是 另一个物理层芯片（PHY），而不是 MAC。虽然 PHY 和 MAC 在以太网通信中紧密合作，但自动协商的过程主要涉及两个 PHY 之间的通信。
详细解释：
-
PHY 和 PHY 之间的协商：
- PHY（物理层芯片）负责与 MAC 之间的通信，但 自动协商 是 两个 PHY 之间的一个过程。
- 通过 MDI/MDX【媒体独立接口(可以简单的认为就是网线)】，两个 PHY 交换信号，协商出最佳的通信参数（如速率和双工模式）。例如，LAN8720A 会自动和连接的对端设备的 PHY 协商速率（10 Mbps 或 100 Mbps）以及是否使用全双工或半双工模式。
- 自动协商 的核心是确保 两个 PHY 在连接时能够选择兼容的速率和工作模式。
-
MAC 的角色：
- MAC（媒体访问控制层）并不直接参与自动协商的过程。它主要负责将上层数据传递到 PHY，并将 PHY 传输的物理数据解码为高层数据。
- 虽然 MAC 会基于 PHY 提供的协商结果来调整工作状态（例如，使用正确的速率和双工模式），但它并不直接参与 自动协商 的决策过程。
-
自动协商的步骤：
- PHY 启动自动协商并发送信号，表示自己支持哪些速率和工作模式。
- 对端的 PHY 接收这些信号并与其自己的能力进行比较，选择最佳的速率和双工模式。
- 一旦协商完成，两个 PHY 确定了共享的参数，并通知各自的 MAC 来相应地设置通信模式。
总结：
- 自动协商 是 两个 PHY 之间的过程，目的是让它们自动协商出最佳的网络参数（如速率和双工模式）。
- MAC 通过与 PHY 的接口与网络进行通信，但不直接参与自动协商的过程。MAC 根据 PHY 协商的结果来选择合适的工作模式。