Model3芯片：以太网口+高速USB，传输更便捷！-编程知识

科技飞速发展，人们的生活节奏也不断加快。在这个加速社会，人们对效率的追求从未改变，需求产生供给，智能设备的应用场景越来越多，人们也越来越依赖于高效、稳定的数据传输和网络连接。所以，无论是在工作中处理大量数据，还是在生活中享受多媒体娱乐，高速、便捷的网络和USB接口都成为了我们不可或缺的伙伴。
今天，我们要为大家介绍的就是一款具备高效率特性的芯片——Model3芯片，它集成了以太网口和高速USB接口，提升网络连接体验，让数据传输更便捷！

Model3芯片简介

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Model3 是一款高性能的显示交互和智能控制 MCU，采用国产自主高算力 RISC-V 内核，内置片上 1MB 大容量 SRAM 以及 64Mb PSRAM，并提供丰富的互联外设接口，配备了 2D 图像加速引擎和 PNG 解码/JPEG 编解码引擎，可以满足各类交互设计场景和多媒体互动需求，具有高可靠性、高安全性、高开放度的特点，可以面向于泛工业领域应用。
M3功能框图
以下是Model3芯片的接口图：
Model3芯片接口图

集成GMAC接口：提升网络性能与效率的关键

以太网（Ethernet）是现实世界中最普遍的一种计算机网络，最早是由美国的Xerox公司和Stanford大学合作研制。截至目前，IEEE802.3工作组总共定义了标准以太网、快速以太网、千兆以太网、万兆以太网、新型以太网五大以太网标准体系。这些标准最明显的区别就是速率不同。启明智显的Model3芯片支持快速以太网，网线设计频率可达100Mbps。
以太网类别

GMAC系统框架

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网络部分通常由MAC控制器和PHY构成。MAC控制器主要完成数据链路层的IP数据报打包成网络帧并将数据发送给PHY。PHY主要完成速度协商，数字信号到模拟信号的转换，最后把信号输出到网线上。
1. MAC
MAC（Media Access Control），即媒体访问控制子层协议。
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。该层协议是以太网MAC由IEEE-802.3以太网标准定义。Model3芯片采用最新的MAC，可以同时支持10Mbps和100Mbps两种速率。
2.PHY
PHY是物理接口收发器,它实现物理层。IEEE-802.3标准定义了以太网PHY.包括MII/GMII(介质独立接口)子层,PCS(物理编码子层),PMA(物理介质附加)子层,PMD(物理介质相关)子层,MDI子层。它符合IEEE-802.3k中用于10BaseT(第14条)和100BaseTX(第24条和第25条)的规范。
以太网的通信离不开物理层 PHY 芯片的支持，以太网 MAC 和 PHY 之间有一个接口，常用的接口有MII、 RMII、 GMII、 RGMII 等。
Model3芯片采用的是RMII接口，它是MII 的简化版，用于连接以太网PHY芯片到MAC控制器，以降低成本和引脚数量。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。同时，Model3采用了内部DMA,允许某些硬件子系统直接读写主内存，而不需要CPU干预，减少CPU负担，进一步提升数据传输速率。
无论是智能音箱这类家居产品，还是在工厂车间等复杂场景中，Model3都能及时响应，为用户提供可靠的操作界面和显示功能, 让体验感拉满。

高速USB 2.0实现兼容与稳定性的完美融合

USB是一种快速的，双向的，同步传输的并可以进行热拔插的串行接口。USB接口使用方便，它可以连接多个不同的设备，而过去的串口和并口只能接一个设备。速度快是USB技术的突出特点之一。全速USB接口的最高传输率可达12Mb/s,比串口快了整整100倍。Model3芯片采用了执行USB2.0标准的高速USB接口，速度可达480Mbps，适用于突发性、非周期性的传输。
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同时，Model3也支持USB1.0/1.1，能够兼容多种USB设备，用户可以根据需要灵活选择连接方式。
此外，Model3芯片配备了4K Byte的FIFO缓存，确保数据传输的连续性和稳定性。在高负载、高频率的数据传输场景下，FIFO缓存能有效避免数据丢失或传输中断的情况发生，让数据传输更加可靠、稳定。
因此，对于需要大数据传输和实时交互的应用场景，例如工业控制、网关、能源电力、轨道交通等泛工业领域及智能音箱、中控等智能家居领域的应用，Model3芯片都可以通过以太网口和快速USB实现设备间的快速数据传输和信息交互。