在裸机环境下，两个 **支持 10GBASE-T** 的 PHY 芯片通过 Clause 73 协议完成自协商（Auto-Negotiation，AN），它们在 **无操作系统控制** 的条件下，完成以下 **完整的点对点数据交互流程**：
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## 🎯 目标
让两个 PHY 互相通过线缆，自动协商出都支持的最高速率（如 10G / 5G / 2.5G / 1G），并同步启用相关功能（如 FEC、Master/Slave、DFE 等）。
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## ⚙️ 术语说明（来自 IEEE 802.3 Clause 73）
| 缩写 | 含义 |
| ------------- | ----------------------------- |
| **MP** | Message Page（标准能力页） |
| **NP** | Next Page（是否还有下一页） |
| **Toggle** | 翻转位，每次页内容变化时翻转 |
| **ACK2** | 确认页同步用 |
| **Base Page** | 基础能力页（Clause 28 兼容页） |
| **Next Page** | 后续页，用于传递 10G/5G/2.5G/FEC/厂商能力 |
| **LP** | Link Partner，对端 |
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## 📡 自协商阶段间交互过程
以下以两端：**Master（A）** 与 **Slave（B）** 为例，进行详解。
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### 🧭 阶段 0：电缆连接 & PHY 通电
* 每端 PHY 检测线缆状态。
* 初始化 AN 状态机，准备发出 Base Page。
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### 🔄 阶段 1：Base Page 交换（Clause 28）
* 双方发送 16-bit Base Ability（如 0x0020 表示 1000Base-KX，全双工）。
* Base Page 带有 `NP = 1` 表示后面还有页。
```
Master → 发送 Base Page: 0x3020 (NP=1, Toggle=1)
Slave → 发送 Base Page: 0x3020 (NP=1, Toggle=1)
```
* 双方检测到对方页，返回 ACK。
* Base Page ACK 成功后，转入 Next Page 交换。
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### 🔁 阶段 2：Next Page 交换（Clause 73）
每一页结构如下：
```
Bit 15: NP（1 表示后续还有页）
Bit 14: ACK2
Bit 13: Toggle（每页变化后翻转）
Bit 12: MP（1 = Message Page，0 = Vendor/Unformatted）
Bit 11~0: Payload（内容）
```
#### 📨 双方页交互如下：
```
Master 发送：0x9804 (MP=1, Message Code = 0x004 = 10G)
Slave 发送：0x9804
Master 发送：0x9803 (5G)
Slave 发送：0x9803
Master 发送：0x9802 (2.5G)
Slave 发送：0x9802
Master 发送：0x8402 (Vendor Page，含FEC或MS偏好)
Slave 发送：0x8402
Master 发送：0x0000 (NP=0，最后一页)
Slave 发送：0x0000
```
* 每个页都要通过对端返回 ACK2 位进行确认；
* 每一页都检测 Toggle 位变化来判断是否有效；
* NP=0 时表示页交换完毕。
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### ✅ 阶段 3：协商结果一致 & 链路建立
* 双方比较对端页中能力，确定**最高共同支持速率**（如都支持 10G，则选用 10G）。
* 处理附加协商参数（FEC、Master/Slave、EEE、Training）；
* 设置内部状态机为 `link_ready`，进入 Training（训练）阶段。
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### 📉 阶段 4：Training & Link Up
* 双方启动 **PMA Training（PMA-Tx/Rx 调谐）**
* DFE（判决反馈均衡器）系数交换
* THP（前馈预加重）系数计算
* 线对延迟测量
* 回声/串扰抑制调整
* 完成后启用数据通道，链路正式 up。
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## 🧠 总结：裸机自协商全过程的数据交互结构
| 阶段 | 交互类型 | 内容 |
| ------------ | ------------ | -------------------------- |
| Base Page | Clause 28页交换 | 全双工能力、是否支持下一页 |
| Next Page | Clause 73页交换 | 10G/5G/2.5G能力、FEC/MS偏好、厂商页 |
| Toggle/ACK2 | 控制字段 | 确保页同步与有效性 |
| Finalization | 结果确认 | 双方确定最终速率与FEC配置 |
| Training | 模拟自适应 | 通道补偿、均衡器设置、误码调整 |
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## 📌 附加建议
* **调试建议**：
* 在裸机下可每隔 Xms 打印 `0x07.0x14/0x18` 读取到的页；
* 若 Toggle 不变说明对方页没更新；
* 若 AN 无法完成，注意对端是否缺页、Toggle未翻转、或 ACK2 不匹配。
* **抓包调试工具**：
* Marvell/Aquantia PHY 可通过 MDIO trace 或开发工具查看页交互；
* Clause 73 数据页通常可在 `0x07.0x18` 中每次读取确认。