以太网知识讲座物理层器件

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以太网基础知识讲义

以太网基础知识讲义以太网基础知识讲义1前言本教材是以太网知识的入门教程，前三章主要介绍了以太网了一些基本知识和工作原理方面的知识。

第四章与实际设计比较接近，介绍了目前在设计以太网产品经常会接触到的一些接口。

第五章对芯片内部的功能做了简单的介绍。

本教材适用于新近入职的研发处的员工及其它部门希望进一步了解以太网产品设计的员工。

本教材前四部分主要参考自《新版交换式以太网和快速以太网》，《千兆位以太网教程》(以上书目可在LAN组目录下查到)，《以太网》(公司参考书目)，《IEEE802.3协议-2000版》。

第五部分内容主要译自AH104芯片资料，AL101芯片资料。

有错误之处，敬请大家指正。

2以太网基础知识讲义 (1)第一章以太网技术的简单介绍 (5)1.1 以太网的起源 ..................................................................... ............................................ 5 1.2 ISO七层模型 ..................................................................... ............................................ 5 1.3 以太网常见的拓扑结构 ..................................................................... .......................... 7 1.4 以太网常见的传输介质 ............................................................................................... 9 第二章以太网常见产品的介绍 (10)网路接口卡 ..................................................................... .............................................. 10 2.12.2 集线器 ..................................................................... . (12)2.3 交换机 ..................................................................... . (13)第三章以太网的传输机制 (15)3.1 以太网的核心CSMA/CD ................................................................ ....................... 15 3.2 以太网的帧结构 ..................................................................... ..................................... 17 3.3 以太网的交换技术 ..................................................................... ................................. 19 3.4 流控机制 ..................................................................... ................................................... 22 3.5 自动协商技术 ..................................................................... .......................................... 23 第四章常用设计中的接口的介绍 . (26)4.1 MII接口 ..................................................................... .................................................... 26 4.2 RMII接口 ..................................................................... ................................................. 29 4.3 SMII和SSSMII 接口 ..................................................................... ............................ 32 4.4 GMII接口和TBI接口 ..................................................................... ......................... 34 第六章芯片的内部的功能模块 (40)6.1 PHY的功能 ..................................................................... ............................................. 40 6.2 MAC的功能 ..................................................................... ............................................ 44 6.3 SMI管理接口 ..................................................................... .......................................... 45 图表:图表 1 以太网和IEEE 802.3与OSI参照模型 (7)图表 2 IEEE802.3与OSI参照模型的对比 (7)图表 3 总线型拓扑结构 .............................................................................................. 8 图表 4 星型拓扑结构 ..................................................................... ............................. 8 图表 5 8139内部结构框图 ..................................................................... ................. 11 图表 6 8139网卡设计概图 ..................................................................... .. (11)3图表 7 5-4-3法则 ..................................................................... ................................. 13 图表 8 交换机和集线器的区别 ..................................................................... ......... 14 图表 9 数据包发送流程图 ..................................................................... .................. 16 图表 10 以太网帧结构图 ..................................................................... ........................... 17 图表 11 MAC地址格式 ..................................................................... ............................ 18 图表 12 VLAN的帧格式 ..................................................................... ......................... 19 图表 13 帧的交换过程...................................................................... .......................... 20 图表 14 PAUSE帧格式 ................................................................................................. 22 图表 15 FLP快速脉冲群的格式...................................................................... ......... 23 图表 16 FLP和NLP的比较 ..................................................................... ................... 23 图表 17 FLP的信息编码 ..................................................................... ....................... 24 图表 18 MII接口定义 ..................................................................... ............................ 26 图表 19 正常接收时序图 ..................................................................... ...................... 29 图表 20 正常发送时序图 ..................................................................... ...................... 29 图表 21 RMII接口定义 ..................................................................... ......................... 30 图表 22 RMII正常发送数据时序图 ..................................................................... ... 31 图表 23 RMII正常接收数据时序图 ..................................................................... (32).................................................................... ...................... 32 图表 24 SMII接口示意图图表 25 RXD上帧的编码 ..................................................................... ....................... 33 图表 26 TXD上帧的编码 ..................................................................... .. (33).................................................................... ................. 33 图表 27 SMII的接收时序图图表 28 SMII的发送时序图 ..................................................................... ................ 33 图表 29 SSSMII接口示意图 ..................................................................... ................ 34 图表 30 SSSMII接收时序图 ..................................................................... ................ 34 图表 31 SSSMII发送时序图 ..................................................................... ................ 34 图表 32 GMII接口定义 ..................................................................... ......................... 35 图表 33 允许的TX_EN、TXD、TX_ER编码 (36)图表 34 GMII与MII接口的简单比较 ...................................................................36 图表 35 基本帧的发送...................................................................... .......................... 37 图表 36 基本帧的接收...................................................................... .......................... 37 图表 37 TBI接口示意图 ............................................................................................ 38 图表 38 AC104内部功能框图 ..................................................................... .............. 40 图表 39 4B/5B编码 ..................................................................... ................................ 41 图表 40 NRZ码和NRZI码的比较 ..................................................................... ....... 42 图表 41 多种码型比较图 ..................................................................... ...................... 42 图表 42 AL101原理框图 ..................................................................... ....................... 44 图表 43 SMI管理接口的帧格式...................................................................... (46)4第一章以太网技术的简单介绍1.1 以太网的起源60年代末，夏威夷大学的Norman Abramson及其同事研制了一个名为 ALOHA系统的无线电网络，该网络的设计思想为使用共享的公共传输信道进行数据传输，这一技术就是以太网的核心思想。

以太网系统中物理部件的功能及其应用

层器件是将以太网中各节点（站
点）设备连接到物理介质上不可缺少的关键部件。在开放式互连（Ｓ）ＯＩ参考模型中将系统问互连所要执行的全部通信功能按一定原则划入其七个功能层
中。
般来说中继器是形成碰撞域的核
心，ＩＥ０．规范了两类中继器拓扑Ｅ８２３Ｅｕ结构．按拓扑结构规则分为ｌ中继器类和ｌ中继器。而两种类型中继器不允１类许在同一碰撞域网络中使用即不能混
来，实现网段内数据的
传输、网段问数据的传输及数据帧在多节点问
的传输。
网桥的基本功能框
图如图所示。
其工作过程是：首厨桥本的基功艟框图
世界仪表与自动化
—
■
一
维普资讯
以太网系统中物理部件的及其应用功能
能。
ＭＣ地址在ＭＣ地址表中处于同一个ＡＡ端１时．执行过滤操作：否则执行转发３操作。而对于广播帧和多播帧则要将此数据帧转发到所有端１、节点或一个３节点的子集。
网桥是多设备端１从上述功能分３
于Ｏｌｓ参考模型七层结构的第二层（链路层）设备．因此它操作的不是数据包而是成帧的数据。以太网网桥对于帧信号的操作包括帧信号的收／发、帧信号内各区域的识别、解释．并且” 散列” 出节点ＭＣＡ地址并将其记录到相关的节点ＭＣ地址表中。Ａ
析可看出其硬件组成至少应包括ＣＵＰ、
ＲＡＭ
、
ＥＰＥＲＯＭ
、
转发与过滤控制机构和
通过网桥的各端１可将同一类型的３

PHY的基本知识

注：ＰＨＹ　＝ＰＨＹＳＩＣＡＬ　ＬＡＹＥＲ　ＤＥＶＩＣＥ即物理层器件。

此规范中提到的１０／１００　ＰＨＹ是指专用于以太网，支持ＩＥＥＥ　８０２．３１０　Ｍｂｐｓ　和　１００　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　（１０ＢＡＳＥ－Ｔ　和１００ＢＡＳＥ－ＴＸ）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，和此相关部分的设计见１００ＦＸ设计规范，本规范不涉及。

以下将１０／１００ＰＨＹ简称为ＰＨＹ。

　１目的：将成熟设计标准化，便于重复利用。

通过对该规范的学习，能够掌握　ＰＨＹ原理并能做相关的设计。

　２内容简介　２．１　设计目标　２．２　设计方法　２．３　ＰＨＹ的基本概念　２．４　原理描述　２．５　典型ＰＨＹ分析　２．６　典型原理图参考　２．７　典型ＰＣＢ参考　２．８　常见ＰＨＹ简单介绍　２．９　引用的资料和标准　２．１０　ＰＨＹ调试方法和注意事项　３设计目标：　３．１正确、快速设计ＰＨＹ的原理图　３．２正确、快速设计ＰＨＹ　的ＰＣＢ　３．３快速调试出ＰＨＹ的实际电路　４设计方法：　４．１阅读ＰＨＹ设计规范，对其有一个全面的了解　４．２仔细阅读要使用的ＰＨＹ的相关资料　４．３找出使用的ＰＨＹ和规范中典型ＰＨＹ的不同之处，加以分析　４．４在典型ＰＨＹ设计基础上进行修改　５ＰＨＹ的基本概念：　５．１在ＯＳＩ基准模型中，ＰＨＹ属于哪一层？　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。

　５．２ＰＨＹ的基本作用：　５．３．１　对端口ＬＩＮＫ状态的判断；　５．３．２　自动协商，当然ＭＡＣ可以修改ＰＨＹ的寄存器间接控制自动协商；　５．３．３　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。

以太网物理层

6
表示
5
通信控制
4
传输
3
仲裁
2 以太网成帧&数据保护
1
比特位传输
CB1e_2_Lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.919
应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层
HTTP, FTP, TFTP SNMP, SNTP, …
TCP / UDP IP
以太网
2-4
举例：点对点通信
7
Application
6
Presentation
CB1e_2_L1.919
2-13
双绞线分类
性能类别 1类线
规格（AWG）性能
各种
低于1MHz
2类线
22和24
1MHz
3类线
22和24
16MHz
4类线
各种
20MHz
5类线
各种
100MHz
6类线 7类线
各种各种
250MHz 600MHz
典型应用
模拟语音级，ISDN基本速率接口，要求小于1Mbps的其他应用
DSC
LC（用于千兆网络，接口小巧）
Industry connectors for IP 67
LC
M12 for F/O
其它带保护套的连接方式
CB1e_2_L1.919
2-26
IP 防护等级
CB1e_2_L1.919
2-27
连接器和终端设备必须符合特定的防护等级以满足防尘和防水要求——即IP防护等级 (IP = International Protection)
CB1e_2_L1.919
2-7
以太网: 同轴电缆10BASE2

以太网知识讲座(3)—物理层器件

逻辑数据链路层（Ｌ）ＤＬ，
而ＭＤ的下层则直接与Ｉ
传输介质相连。
以下对四个功能层
包
（ｉ流的透明传输等。ｂｔ）通常物理层的功能均被集成在一个芯片之中，有的芯片也将部分链路层的功能集成进来，但如物理介质接入控制（Ｃ：ｄａＡｃｓＣｎＭＡＭｅｉｃｅｓｏ — ｔ１子层的功能等。其ＭＡ／ｅｅｔｒ口在ｌｒ）ｏＣＲｐａｅ接０
１２１ＭＡＣ—ＰＹ端口．．Ｈｆ
这是ＭＡＣ与ＰＹ器件之间的接口，括同步Ｈ包收发接口和介质状态控制接口。介质状态控制接在
Ｅ中有载波读出信号（Ｒ：ａｒｒＳｎｅＳｇａ）ｌＣＳＣｒｅｅｓｉｎ１和ｉ碰撞检测信号（Ｏ：ｏｉｏｅｅｔｎＳｇａ）。ＣＬＣｌｓｎＤｔｃｉｉｎ等ｌｉｏ１
１２２Ｓ．．ＴＡ—ＰＨＹ端口
王廷免＜ｌ
）男，９３年毕业于内蒙古大学，：ｌ６
现任天津恒先科技有瞎公司高鼓－程师。ｒ＿
马克ｊ（９３：，９５年毕业于西安电子科技．１６一）另ｌ８Ｌ大学，现任天牵扭光科技有限公司甚经理。主持开发研了多种竞通信产品并在公司内成
收稿１＂０１１ — １３期２０ — ２２

物理层

物理编码子层
• 2. PCS接收子层 PCS接收子层主要完成以下功能： a.串/并变换； b.载波检测； c.4B/5B或Manchester译码； d.码组成帧。即PCS接收子层状态机连续接收从PMA 来的数据，将其由串行变换为并行，以及成帧和译码，之后送到MAC/Pepeater接口。
物理编码子层
物理编码子层
• 每个MAC/Repeater帧的前16nib(16×4=64bit) 表示帧前序（Frame Preamble）。PCS将前两个nib用数据流起始标帜符/J/K/代替，并在帧结束时加入数据流结束标帜符/T/R/，用于表示包的结束(ESD:End-of-Stream Delimiter)。4B/5B编码器同样在包之间充满间隔空信号（Idle Period）。用间隔空（Idle）符号实现数据流的连续性。编码后的符号送入后面的扰码器。
物理介质连接子层
• 1. PMA发送子层 PMA发送子层（PMA Transmit Sublayer）从PCS子层接收串行比特流并且将其变换为 NRZI格式，然后将其送入物理介质相关子层（PMD）。 PMA使用数字锁相环（PLL）合成技术，从时钟标准接口得到需要发送的时钟脉冲，并根据标准时钟接口的安排，得到不同的发送时钟值。
物理介质相关子层
• 1 数据流的扰码器/解扰器通常，数字传输系统的鲁棒性（Robustness）依赖于数字信号源的统计特性。例如，接收时钟是从接收数据提取得来的，长串“0”和“1”可能引起同步的丢失。为了使定时恢复电路处于同步状态，数据信号必须包含足够多的跃变沿。 IEEE 802.3u协议允许出现一些重复的数据图形，这些重复的图形在线路信号的功率频谱密度分布中出现能量峰值，其不连续的频谱分量是有害的，必须将其抑制掉。

(完整版)以太网物理层信号测试与分析

以太网物理层信号测试与分析1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层，对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。

MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口（MII）。

物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口（MDI）。

在物理层中，又可以分为物理编码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）、物理介质相关子层（PMD）。

根据介质传输数据率的不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx和1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps和1000Mbps三种速率级别。

不仅是速率的差异，同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同，各有各的章法。

下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。

1、1 10Base-T 编码方法10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。

图1 曼彻斯特编码规则1、2100Base-Tx 编码方法100Base-TX又称为快速以太网，因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100Base-TX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。

MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率。

图2 MLT-3编码规则100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间，会插入IDEL帧（IDEL=11111），告诉网上所连接的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。

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以太网知识讲座()——物理层器件以太网知识讲座（3）——物理层器件2010-05-2513:24（天津光电通信产业集团恒光科技有限公司；天津300211）摘要：系统地介绍了以太网的基本要领介质接入控制和物理层标准规范，以太网信号的帧结构、网络硬件设备、网络组成及主要性能，以及以太网信号在PDH、SDH/SONET中的传输等等。

由于以太网中的各种设备必需通物理层接口器件才能与网络传输介质相连，因此本部分主要介绍物理层器件。

关键词：以太网；物理层；接口1物理层器件物理层器件（PHY:Physical Layer Interface Devices）是将各网元连接到物理介质上的关键部件。

负责完成互连参考模型（OSI）第I层中的功能，即为链路层实体之间进行bit传输提供物理连接所需的机械、电气、光电转换和规程手段。

其功能包括建立、维护和拆除物理电路，实现物理层比特(bit)流的透明传输等。

通常物理层的功能均被集成在一个芯片之中，但有的芯片也将部分链路层的功能集成进来，如物理介质接入控制（MAC:Media Access Con-brol）子层的功能等。

其MAC/Repeater接口在10Mbit/s、100Mbit/s两种速率下有10/100MII、100M符号、10M串行和链路脉冲几种模式。

1.1PHY的结构如图1所示，物理层包括四个功能层和两上层接口。

两个层接口为物理介质无关层接口（MII）和物理介质相关层接口（MDI），在MII的上层是逻辑数据链路层（DLL），而MDI的下层则直接与传输介质相连。

以下对四个功能层和两个层接口分别进行介绍。

1.2MIIMII满足ISO/IEC8802-3和IEEE802.3标准的要求，支持以太网数据传输的速率为10Mbit/s，100Mbit/s、1000Mbit/s和10Gbit/s，有对应的运行时钟。

MII接口主要由与链路层之间的端口（MAC-PHY）和与站管理实体（STA:Station Management Entity）之间的端口（STA-PHY）两部分组成。

1.2.1MAC-PHY端口这是MAC与PHY器件之间的接口，包括同步收发接口和介质状态控制接口。

在介质状态控制接口中有载波读出信号（CRS:Carrier Sense Signal）和碰撞检测信号（COL:Collision Detection Signal）等。

1.2.2STA-PHY端口STA-PHY作为MII接口的一部分，用于在STA和PHY器件之间交换有关控制、状态和配置方面的信息。

为此，ISO/IEC、IEEE规范了这个双线串行管理接口的相关协议及管理信息帧的结构和管理寄存器的标准。

（1）管理寄存器按标准，管理寄存器集（Management Registerset）包括强制性“基本控制”寄存器（Mandatory“Basic Control”Registers）、状态寄存器（Status Re-gisters）和专用扩展寄存器ICS（Specifie Extended Registers）几部分。

（2）管理信号帧结构管理接口是一个双向串行接口，用于交换PHY与STA之间的配置、控制和状态数据，利用定义的寄存器集实现PHY和STA的数据交换。

STA可以启动所有的处理功能。

ISO/IEC、IEEE对串行管理数据流定义了相关管理帧结构和协议（管理信号帧的结构已在第一讲中讨论）。

1.3物理编码子层物理编码子层（PCS）有两个对外接口，一是与MII的接口，二是与物理介质连接子层（PMA：Physical Medium Attachment Sublayer）的接口。

PCS子层遵循ISO/IEC8802.3和IEEE 802.3标准，功能包括对信号的编译码、收发处理、管理和控制等。

这里可用100Base-TX速率来讨论PCS子层要完成的功能。

1.3.1PCS在100Mbit/s与10Mbit/s下的工作模式一般称10Base-T为以太网，10Base-TX为快速以太网，两者信号的速率，执行的协议以及采用的传输介质均有所不同。

PCS子层对于10Base-TX信号进行4B/5B编译码、扰码（Serambled）和MLT-3编码，将信号交换为62.5MHz的三元数据，然后通过隔离变压器送入5类双绞线电缆或者比5类双绞线电缆更好地电缆线路中传输。

对于10Base-T信号则需进行曼乇斯特（Manchester）编译码和相关的处理。

对10Base-TX信号和10Base-T信号处理的功能比较如表1所示。

1.3.2PCS发送子层这里讨论10Mbit/s和100Mbit/s两种情况。

PCS发送子层的功能是编码、碰撞检测与并/串变换等。

（1）100Mbit/s PCS发送子层PCS发送10Base-TX的数据需要进行4B/5B编码，即是将4bit数据组成的奈培（nib）变换成由5bit数据组成的码字。

4B/5B编码的目的就是将数据包的起始符、帧结束、空载与控制功能等符号都编成码组进行传输。

将4B码的nib映射入5B码字的过程是按IEEE802.3标准规范进行的。

每个MAC/Repeater帧的前16nib(16×4=64bit)表示帧前序（Frame Preamble）。

PCS将前二个nb用数据流起始标帜符/J/K/代替，并在帧结束时加入数据流结束标帜符/T/R/，用于表示包的结束(ESD:End-of-Stream Delimiter)。

4B/5B编码器同样在包之间充满间隔空信号（Idle Period）。

用间隔空（Idle）符号实现数据流的连续性。

表2即是4B/5B编码表。

编码后的符号送入后面的扰码器。

PCS发送的子层4B/5B编码，有32种5bit的编码组合，其中16种5bit组合用于表示原16捉nib(4bit)的组合；另16种5bit组合，IEEE标准定义了6种用于控制使用的组合，还有10种认为非法的组合。

IEEE定义的6种控制码组是：a./H/表示一个发送差错；b./I/表示一个IDLE空载；c.两个码组表示数据流启始标帧符（SSD）；d./J/和/K/；e.两个码组表示数据流结束标帜符（ESD）；f./T/和/R/；（2）10Mbit/s的PCS发送子层按ISO/IEC、IEEE标准的要求，10Mbit/s的PCS发送子层采用Manchester编码，即利用数据与时钟相“异或”，使数据每bit的前一半取数据的补码，后一半取数据的原码，从而保证跃变沿总是发生在每bit的中央处。

Manchester编码器在数据包结束后加入一个起始空脉冲（SOI:Start of Idle Pulse）。

在编码过程中与包之间的间隔则不进行编码，由链路脉冲填充。

Manchester编码过程的时间关系如图2所示。

从MAC/Repeater接口来的4bit的nib流或串行bit流，利用Manchester编码进行编码。

编码的逻辑是：a.二进制NRZ数据“1”当码元（bit）周期前半周期时取负值；当码元（bit）周期后半周期时取正值。

b.二进制NRZ数据“0”当码元（bit）周期前半周期时取正值；当码元（bit）周期后半周期时取负值。

使用Manchester编码的优点，一是每个bit周期可有一编码时钟；二是不必考虑数据本身是“0”还是“1”，增加了数据的跃变沿。

但它的缺点是编码后的数据率增加了一倍。

PCS子层还可完成碰撞检测，即在数据传输和接收同时发生时，需按标准规范和根据工作模式进行处理。

在半双工工作模式下，发生碰撞时产生检测信号（COL:Collision Detection Signal），而在全双工工作模式下，不产生COL。

1.3.3PCS接收子层（1）PCS接收子层的功能PCS接收子层主要完成以下功能：a.串/并变换；b.载波检测；c.4B/5B或Manchester译码；d.码组成帧。

即PCS接收子层状态机连续接收从PMA来的数据，将其由串行变换为并行，以及成帧和译码，之后送到MAC/Pepeater接口。

接收状态机则在接收和数据状态判断之间进行转换并连续这个过程，直到发生下述情况之一时为止：数据流结束标帜符（ESD，即/T/R/符号）；有差错发生；过早结束（空号）。

依据ESD，接收状态机返回到Idle状态时，ESD并没有被送入MAC/Pepeater接口，因此检测出的差错将迫使接收状态机宣告接收错，并等待后面符号。

若接收状态机检出“过早结束信号（Prematureend）”，同样也要宣告接收错，而返回Idle状态。

（2）100Mbit/s的PCS接收子层4B/5B译码器4B/5B编码，因此在收端必须利用4B/5B译码器进行译码，即将5B码组映射成4B码。

4B/5B译码器的输入严自解扰器（Descrambler）。

按表3所示，将5bit码组变换为4bit的nib。

4B/5B译码器应首先将SSD帧符（/J/K/符号）拆除并用两个4B数据“5”nb(/5/符号)来代替，对ESD帧符（/T/R/符号）也需被拆除并用两个4B数据“0”nib（/I/符号）代替。

（3）10Mbit/s PCS接收子层Manchester译码Manchester译码器将从双绞线对接收到的Manchester编码信号变换为原NRZ信号，并将空载开始脉冲（SOI:Start of Idle）拆除。

在发送端，NRZ数据S被Manchester编剧骊，即MS=S ⊕C（C为时钟<Clock>）。

在收端，MS数据重新被译码为S，即图3、图4即为ML2653型10Base-T物理接口芯片发收Manchester信号编译码的一时图。

PCS子层提供CRS载波检测信号（Carrier Sense Signal）和碰撞检出信号（Collision Detection Signal），用这两个控制信号实现对MII接口的控制与管理。

1.4PMA子层PMA与PCS及PMD子层相连，因此必须有两个接口；一个是到上边PCS子层的接口，另一个是到下边PMD子层的接口。

PMA子层主要功能是：（1）链路监测（Link Monitoring）；（2）载波检测（Carrier Dete-cting）；（3）MRZI编/译码（NRZI En-coding/Decoding）；（4）发送时钟合成（Transmit Clock Synthesis）；（5）接收时钟恢复（Receive Clock Recovery）。

1.4.1PMA发送子层PMA发送子层（PMA Transmit Sublayer）从PCS子层接收串行比特流并且将其变换为NRZI 格式（10Mbit/s不用），然后将其送入物理介质相关子层（PMD）。