物理层芯片叫做PHY、数据链路层芯片叫做MAC。

1、MCU内置MAC芯片+外部PHY芯片

1.1、PHY

PHY在发送数据的时候，收到MAC过来的数据（对PHY来说，没有帧的概念，对它来说，都是数据而不管什么地址，数据还是CRC），每4bit就增加1bit的检错码，然后把并行数据转化为串行流数据，再按照物理层的编码规则把数据编码，再变为模拟信号把数据送出去。收数据时的流程反之。

发送数据时，PHY芯片将MAC芯片传输过来的数据转换为差分信号输出给RJ45座，差分信号是模拟信号。接收数据时，PHY芯片将RJ45座传输过来的差分信号转换成数字信号输出给MAC芯片。

1.2、MAC

在发送数据的时候,MAC协议可以事先判断是否可以发送数据,如果可以发送将给数据加上一些控制信息,最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层;在接收数据的时候,MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误,如果没有错误,则去掉控制信息发送至LLC层.

1.2.1、MAC和PHY的接口类型有4种，MII、GMII、RMII、RGMII。

MII（Medium Independent Interface， 媒体独立接口）： MII 支持 10Mbps 和 100Mbps 的操作，数据位宽为 4 位
在 100Mbps 传输速率下，时钟频率为 25Mhz
在 10Mbps 传输速率下，时钟频率为 2.5Mhz

RMII（Reduced MII）： RMII 是 MII 的简化版， 数据位宽为 2 位
在 100Mbps 传输速率下，时钟频率为 50Mhz
在 10Mbps 传输速率下，时钟频率为 5Mhz

GMII（Gigabit MII）： GMII 接口向下兼容 MII 接口， 支持 10Mbps、 100Mbps 和 1000Mbps 的操作，数据位宽为 8 位
在 1000Mbps 传输速率下，时钟频率为 125Mhz
在 100Mbps 传输速率下，时钟频率为 25Mhz
在 10Mbps 传输速率下，时钟频率为 2.5Mhz

RGMII（Reduced GMII）： RGMII 是 GMII 的简化版，数据位宽为 4 位
在 1000Mbps 传输速率下，时钟频率为 125Mhz，在时钟的上下沿同时采样数据
在 100Mbps传输速率下，时钟频率为25MHz，为单个时钟沿采样
在 10Mbps传输速率下，时钟频率为2.5MHz，为单个时钟沿采样
在千兆以太网中，常用的接口为 RGMII 和 GMII 接口。 RGMII 接口的优势是同时适用于10M/100M/1000Mbps 通信速率，同时占用的引脚数较少。但 RGMII 接口也有其缺点，就是在 PCB 布线时需要尽可能对时钟、控制和数据线进行等长处理，且时序约束相对也更为严格。

1.2.2、MDIO接口

MDIO接口（也叫作SMI接口），全称是Management Data Input/Output。由2根线组成，MDIO数据线和MDC时钟线。MAC通过MDIO读写PHY芯片的寄存器，从而设置PHY的工作模式，通信速率，获取状态等。