以太网物理层信号调制及其同步机制.ppt

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2、bps、100Mbps、1000 Mbps物理层应用的收发器。即通过双绞线可使用在10 Mbps 和 100 Mbps、1000 Mbps以太网的物理层器件。有些PHY 可通过光纤收发器支持100 Mbps(100BASE-FX)以太网，和此相关部分本次培训不涉及。以下将10/100/1000 Mbps 以太网收发器简称为PHY。在OSI 的7 层基准模型中我们使用的PHY属于第一层-物理层(PHY)。物理层协议可定义电气信号、线的状态、时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。数据链路层可以通过定义好的接口而与物理层通话。例如MAC可以利用介质无关性接口(MII)与PHY进行数据交换。,以太网

3、物理层简介,PHY 的基本作用：(1)对端口LINK 状态的判断；(2)自动协商，当然MAC 可以修改PHY 的寄存器间接控制(3)完成MII（RMII）数据和串行数据流之间的转化：包括4B/5B 的编码的转化（不包括10BASET）；串并转换；最后转换成低压信号，根据端口不同的工作模式，转换方式也有所不同。例如在100BASE-T 下是MLT-3；在10BASE-T 下是曼彻斯特编码(4)在MII 的工作方式下，完成冲突检测。若是工作于RMII 模式下 则此项任务由MAC 完成。,以太网物理层简介,以太网匹配之Bob Smith电路,以太网物理层简介,以太网接口标准定义以太网设备满足正常通信

4、，IEEE802.3对RJ45端口信号有规定，要求电脑与HUB用直通线连接能正常通信，则要求电脑的网卡NIC的TX、RX分别连接到HUB的RX、TX，所以，它们的RJ45接口的PIN脚定义是不一样的，具体如下：网卡NIC对RJ45接口PIN脚定义：RJ45 PIN：1 2 3 4 5 6 7 8 信号定义：TX+TX-RX+NA NA RX-NA NA HUB对RJ45接口PIN脚定义：RJ45 PIN：1 2 3 4 5 6 7 8 信号定义：RX+RX-TX+NA NA TX-NA NA随着以太网技术的不断发展，出现了新类型的产品，对以下产品进行分类：与NIC同类型的有：HUB和交换机上联

5、口，Router、Gateway、IPphone等设备的WAN口，称为“MDI口”与HUB同类型的有：HUB和交换机下联口，Router、Gateway、IPphone、XDSL等设备的LAN口，称为“MDIX口”“MDI口”与“MDIX口”被称为两种不同类型设备端口，它们之间被指定用直通线连接，而同类型设备端口之间用交叉线连接。如果芯片支持AUTO MDII-X功能的端口，可以用交叉线或直通线连接任何类型的端口,主要内容,以太网物理层简介以太网物理层信号调制技术介绍以太网物理层同步机制介绍以太网物理层问题分析,以太网物理层信号调制技术,以太网物理层接口信号调制技术,以太网物理层信号调制技术,

6、10Base-T：,以太网物理层信号调制技术,100Base-TX：,以太网物理层信号调制技术,1000Base-T：,主要内容,以太网物理层简介以太网物理层信号调制技术介绍以太网物理层同步机制介绍以太网物理层问题分析,以太网物理层同步机制介绍,(1)Auto-negotiation：当连接的双方都有自动协商能力的时候，PHY 通过发送 FLP（Fast Link Pulse 快速链路脉冲）来决定端口的工作模式，每一个FLP 脉冲群包括33 个脉冲，每个脉冲间隔62.5us，脉冲群的间隔为168ms。奇数脉冲代表时钟长有，偶数脉冲表示数据，有脉冲信号为“1”，没有脉冲信号为“0”。每个FLP

7、包含16bits 数据即所谓的“page”。所有的支持Auto-negotiation 的器件必须能够读懂“base page”。有些phy 支持“next page”功能。通过交换“base page 互相相连的两方可告知对方它的实际能力（速度、双工等）。PHY 选择双方都有的最高能力作为端口的工作模式。,以太网物理层同步机制介绍,(2)Parallel Detection：为了保证在对端不能支持自协商的情况下也能连接，引入了被称为并行检测（Parallel Detection）的机制。在一端打开自协商，另一端关闭自协商的情况下，连接的建立就依靠并行检测功能实现。并行检测机制是这样的：在具有

8、自协商能力的设备端口上，如果接收不到FLP，则检测是否有10M链路的特征信号或100M链路的特征信号。并行检测机制如果检测到NLP，则知道对方支持10M速率；如果检测到4B/5B编码的Idle符号，则知道对方支持100M速率。但是对方是否支持全双工、是否支持流控帧这些信息是无法得到的。因此在这种情况下，认为对方只支持半双工，不支持全双工，且不支持流控帧。基于以上原理，在对端不打开自协商时，打开自协商的一方只能协商成半双工模式。,主要内容,以太网物理层简介以太网物理层信号调制技术介绍以太网物理层同步机制介绍以太网物理层问题分析,以太网物理层问题分析,(1)RTL8306N并行检测案例：,以太网物理层问题分析,(2)IC plus以太网Phy同步失败问题：,谢谢各位！,