以太网物理层信号检验与分析
_ 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）。事实上链路绝大部分时间，以IDEL“11111”为主， _ 5Bit IDLE“11111”若每个“1”都跳变的话，MDI信号的频率将会是125MHz，但是经过MLT-3编码后，原来的125MHz变成31.25MHz的信号，使频率变成原来的1/4。FCC要求以太网不能产生过大的EMI，因为链路绝大部分时间是传输IDEL，MLT-3编码会使频率集中在31.25MHz范围，因此，在MLT-3编码前，PCS层会对数据流进行伪随机的Scrambling扰码，使“11111”分散，同时将能量与频谱扩散。 1、31000Base-T 以太网编码方法
1000Base-T在物理层使用5电平4D-PAM编码，每个电平表示5符号-2,-1,0,1,2中的一个符号，每个符号代表2比特信息(其中4电平中每个电平代表2比特位,分别表示00，01，10，11，还有一个电平表示前向纠错码FEC)，这比二电平编码提高了带宽利用率，并能把波特率和所需信号带宽减为原来的一半（125Mbps）。但多电平编码需要用多位A/D，D/A转换，采用更高的传输信噪比和更好的接收均衡性能。
五个符号与电平的映射关系为:-2->-1, -1->-0.5, 0->0, 1->0.5, 2->1。 _ 图3 4D-PAM编码规则 1000Base-T采用了UTP里所有的4对线，并且同时收发，在全双工的模式下，加上使用4D-PMA5编码方法实现1000MB/s的数据传输率。每对线的数据率为100Mb/s，经8b/10b编码后变为125Mb/s。每个Baud波特码元代表两个比特的信息，4对线的总带宽为
• 125Mb/s x2 x4=1000Mb/s 所以，尽管是千兆速率，但实际上对示波器的带宽要求只需能高保真采集125MHz信号即可，原因就是每对线上实际传输率是125Mbps。
2 测试参数说明 负责制定以太网标准化规范的是IEEE学会下属的802.3委员会，该规范的一部分内容就是标准测试流程，包括需要分析的参数集、测试工具的使用、结果如何判定等，目的是保证世界上各个不同厂家生产的以太网产品能满足“互操作性”。三种速率以太网物理层由于编码方法不同，自然而然也就有完全不同的测试规程。下面逐一解释标准测试集中各参数的具体含义。 2、1 10 Base-T测试项目 _ 1 DOV Mask and Voltage Test（差分输出电压的模板以及电压测试） • DOV Mask MAU Ext for external MAU testing ( MAC 模块与PHY模块分离情况下的差分输出电压模板测试） • DOV Mask MAU Ext Inv for external MAU testing of the negative-going pulses ( MAC 模块与PHY模块分离情况下的差分输出电压负脉冲模板测试） • DOV Mask MAU for internal MAU testing ( MAC 模块与PHY模块集成情况下的差分输出电压负脉冲模板测试） • DOV Mask MAU Inv for internal MAU testing of the negative-going pulses( MAC 模块与PHY模块集成情况下的差分输出电压负脉冲模板测试）
2 Link Test Pulse Mask (链接脉冲测试) • Link Test Pulse head Mask （链接脉冲帧头模板测试） • Link Test Pulse tail Mask （链接脉冲帧尾模板测试）
3 TP_IDL Mask Test （空闲信号模板测试） • TP_IDL Head Mask(空闲信号帧头模板测试） • TP_IDL Tail Mask (空闲信号帧尾模板测试）
4 Output Timing Jitter (输出抖动测试) • Output Timing Jitter 8 BT （触发点后8 bit的抖动测试） • Output Timing Jitter 8 BT （触发点后8.5 bit的抖动测试）
2、2 100Base-Tx测试项目 _ 1 Mask Test (眼图/模板测试） 2 Jitter（抖动测试） 3 Duty cycle distortion （占空比失真） 4 Amplitude, Symmetry, and Overshoot（信号幅度，对称性，以及过冲测试） 5 Rise and Fall Time（信号上升，下降时间测试）
3 1000Base-Tx测试项目 测试模式1：模板测试、峰值电压测试、衰落测试 模式1信号是由+2，然后接着127个0，-2，然后接着127个0，+1，然后接着127个0，-1，然后接着127个0，接着是128个+2，128个-2，128个+2，128个-2，最后是1024个0。 验证的目的是：
接口有否驱动足够的能量将信号传送100米距离。 上升时间是否足够快得以实现快速的数据交换 接口有否发射过多的EMI， 超过FCC Class A的要求 信号是否对称， 即A与B， C与D是否对称 _ 图4 模式1各点示意图 4 对测试模式1信号的F点500nS后的G点以及H点500nS后的J点，测量他们的电压验证插入磁损耗是否过大。规范要求，G点的幅度需要大于73.1% F点的幅度，同样J点的幅度需要大于73.1%H点的幅度。 5 测试模式2：主模式抖动 6 测试模式3：从模式抖动 7 测试模式4：波形失真测试、共模输出电压
3、测试配置 3、1 示波器的选择 ·10/100M 以太网电口测试 要求示波器带宽高于400MHz，支持型号有力科WaveRunnerXi-A，WavePro7Zi，WaveMaster8Zi。
·1000M 以太网电口测试 _ 每路数据线传输速率是125Mbps； 示波器主机带宽至少为 1GHz； 支持型号包括 WaveRunner 104Xi-A,204Xi-A；WavePro7Zi，WaveMaster8 Zi。
3、2 测试夹具 测试夹具的主要功能是将双绞线信号转换成示波器能够直接识别的探头或通道信号。 力科为测试工程师提供的新型以太网测试夹具TF-ENET-B,具有优势特性包括：
·同时支持10/100/1000Mbps三种 以太网速率级别 ·免探头设计，只需使用SMA线缆，降低费用，操作便利 ·高信号质量转发，支持全部以太网测试项目
图5 无需探头的TF-ENET-B测试夹具
3、3 测试激励生成 802.3标准委员会规定，完全测试以太网必须DUT(被测设备)发出专门的测试报文，物理层PHY芯片内部都有测试寄存器。底层驱动设计工程师通过编程置位此寄存器，PHY芯片就会向UTP线路上发出特定的测试序列报文。有些厂商，比如Intel和Realtek公司提 _ 供高层应用软件，允许测试人员能够直接操作以Intel(或RealTek)以太网芯片为核心处理单元的网卡，并驱动该网卡发送特定测试序列报文到双绞线，示波器采集这种测试序列并加以后处理与分析！ 4. 力科以太网物理层测试方案
力科的以太网物理层信号测试和分析解决方案包括全系列带宽的数字示波器、串行数据分析仪、测试夹具和功能强大、易于使用的QualiPHY软件包，其具有的优势特性包括：
4.1、用户可定制测量项目 完整的一致性测试包含十几个甚至几十个项目，但不是每次测试都要遍历全部项目。
图6 100Base-Tx测试项目定制窗口 QualiPHY软件支持用户可定制化测试项目，可以选择单个或多个项目分别测试，从而大大提高了灵活性。图5描述的是100Base-T测试项目定制窗口。
4.2、 自动化测试
以太网
直通网线制作示例图
交叉网线制作示例图
百兆以太网标准
IEEE802.3u规定了快速以太网标准，也叫做百 兆以太网。IEEE802.3u在物理层使用 100BaseTX或100BaseFX标准。IEEE802.3中规 定物理层采用4B/5B编码，可以适应半双工或 全双工工作方式。工作在半双工状态下时，在 数据链路层同样采用CSMA/CD介质占用规则。 100M以太网在采用光纤连接时物理标准为 100BaseFX。工作方式和传输距离与10M以太 网相同。
Ethernet 组成
Ethernet 基本网络组成：
共享媒体和电缆：双绞线，同轴细缆，同轴 粗缆，光纤； 转发器或集线器； 网桥； 交换机。
Ethernet地址
为了标识以太网上的每台主机，需 要给每台主机上的网络适配器分配一个 唯一的通信地址，即Ethernet地址或称 为网卡的物理地址、MAC地址。
以太网帧的结构
以太网的帧前面都有一段前同步信号，作为帧 开始的标记，以及同步发送方和接收方的时钟。 前同步信号包括64位二进制码，前面62位是连 续的“1010……”间隔，最后两是“11”，称为 “开始标记”。前同步位没有意义，虽然它也 是帧的组成部分，但严格地说不属于帧的有效 字段。
以太网帧的结构
数据传输形式
a.单播unicast：数据包从源节点发送到目的节点， 用目的节点的地址为数据包编址，将数据包发 送到网络上，由网络将数据包最终传送到目的 节点。 b.多播multicast：由单一数据包组成，被复制后 发送到网络上某些特定的节点：源节点用多播 传输的地址为数据包编址，然后将其发送到网 络上，数据包在网络上得到复制并被传送到多 播地址指定的节点上去。 c.广播broadcast：由单一数据包组成，被复制后 发送到网络上所有节点。方式类似于多播。
以太网GMII介绍
以太网知识GMII / RGMII接口本文主要分析MII/RMII/SMII，以及GMII/RGMII/SGMII接口的信号定义，及相关知识，同时本文也对RJ-45接口进行了总结，分析了在10/100模式下和1000M模式下的连接方法。
1. GMII 接口分析GMII接口提供了8位数据通道，125MHz的时钟速率，从而1000Mbps的数据传输速率。
下图定义了RS层的输入输出信号以及STA的信号：图18 Reconciliation Sublayer (RS) and STA connections to GMII下面将详细介绍GMII接口的信号定义，时序特性等。
由于GMII接口有MAC和PHY模式，因此，将会根据这两种不同的模式进行分析，同时还会对RGMII/TBI/RTBI接口进行介绍。
4.1 GMII接口信号定义GMII接口可分为MAC模式和PHY模式，一般说来MAC和PHY对接，但是MAC和MAC也是可以对接的。
在GMII接口中，它是用8根数据线来传送数据的，这样在传送1000M数据时，时钟就会125MHz。
GMII接口主要包括四个部分。
一是从MAC层到物理层的发送数据接口，二是从物理层到MAC层的接收数据接口，三是从物理层到MAC层的状态指示信号，四是MAC层和物理层之间传送控制和状态信息的MDIO接口。
GMII接口的MAC模式定义：注意在表7中，信号GTX_CLK对于MAC来说，此时是Output信号，这一点和MII接口中的TX_CLK的Input特性不一致。
GMII接口PHY模式定义：表8注意在表8中，信号GTX_CLK对于PHY来说，此时是Input信号，这一点和MII接口中的TX_CLK的Output特性不一致。
4.2 GMII接口时序特性在GMII接口中，TX通道参考时钟是GTX_CLK，RX通道参考时钟是RX_CLK，802.3-2005定义了它们之间的关系。
图19 GMII signal timing at receiver input由图19可知，Spec只定义了TX通道和RX通道中接收端Setup时间和Hold时间。
基于FPGA的千兆以太网端口通信的设计
设计思路
设计需求：本次演示旨在设计一个具有十个端口的千兆以太网接口，以满足 高数据传输速率和多任务处理的需求。
设计原理：基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计原理是利用FPGA的并行 处理能力，将十个千兆以太网物理层（PHY）芯片与FPGA集成在一起，实现高速 数据传输。
逻辑实现：通过FPGA编程语言（如VHDL或Verilog）实现逻辑设计，完成十 个端口的千兆以太网接口的配置和管理。
另外，我们还需要定义一个以太网帧的发送模块。该模块包括一个外部存储 器接口、一个封装模块和一个曼彻斯特编码器。当需要发送一个数据帧时，外部 存储器接口会从存储器中读取数据并将其传递给封装模块。封装模块会将数据封 装成一个以太网
帧，然后将其传递给曼彻斯特编码器。曼彻斯特编码器会将数字信号转换为 模拟信号，以便在物理层上进行传输。
结论
基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计与实现具有重要的应用价值和优势。 在硬件设计中，通过选用高性能的PHY芯片和优化信号完整性分析等措施，提高 了数据传输的稳定性和可靠性。在软件设计中，实现了以太网协议栈和TCP/IP协 议，
并添加了异常处理机制。经过严格的测试和验证，设计的接口具有高性能、 高稳定性、高可靠性等特点，适用于各种需要多端口千兆以太网连接的应用场景。
我们将FPGA中的数据通过SGMII接口传输到以太网控制器中，或者将从以太 网控制器中接收到的数据传递给FPGA处理。
五、SPI接口设计
SPI接口用于在FPGA和外部存储器之间进行数据传输。在设计中，我们使用 了一种同步串行通信协议来实现数据传输。该协议使用一根时钟线和多根数据线 来传输数据，具有简单、高速和可靠等优点。我们将需要保存的数据通过SPI接 口存储到一个外部存储
以太网技术和组网规范
以太网模块和功能 以太网层次结构
以太网层次结构主要对应于OSI层次结构中的数据链路层和物理层。其层次结构如图2-5所示。
图2-5 以太网层次结构
数据链路层的功能有： 提供一个或多个SAP； 发送时将数据组装成带MAC地址和差错检测的帧，进行同步、定界及透明传输； 接收时拆卸帧，执行MAC地址识别（寻址）和差错检测； 管理链路上的通信，进行流量控制，差错控制。 局域网的数据链路层与传统的OSI中数据链路层也有区别： 局域网链路支持多重访问，支持成组地址和广播； 支持MAC介质访问控制功能； 提供某些网络层的功能，如网络服务访问点SAP、多路复用、流量控制、差错控制。 MAC子层功能： 成帧/拆帧； 实现、维护MAC协议； 位差错检测，寻址等。
传输媒体（也称网络介质）：100BASE-T 标准允许包括四个不同的物理层规范，第一个物理层规范支持2对5类UTP或1类STP，第二个物理层规范支持4对3/4/5类UTP，第三个物理层规范支持单模或多模光缆，第四个物理层规范支持2对3/4/5类UTP。100BASE-T根据使用物理层传输媒体的不同类型，分为100BaseTX、100BaseT4、100BaseFX和100BaseT2四种。
按照数据链路层控制来分，有以太网卡、令牌环网卡、ATM网卡等，它们在数据链路控制、寻址、帧结构等方面不同。
以太网采用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)控制技术。在OSI七层协议中主要定义了物理层和数据链路层的工作方式。二者之间有标准的接口(例如MII，GMII等)来传递数据和控制。
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向高层提供SAP（服务访问点）； 建立/释放逻辑连接； 差错控制； 帧序号处理； 提供某些网络层功能等。
LLC子层功能：
100M以太网口回波损耗测试
100M以太网口回波损耗测试【摘要】在以太网的物理层接口性能中，回波损耗是一个重要指标；通过测量回波损耗，可以清楚地确定单板的设计阻抗与双绞线的特性阻抗之间的关系。
单板被测网络端口的返回值越小，单板输入阻抗特性与双绞线阻抗的匹配越好；【关键词】回波损耗，网络分析仪，802.3一、回波损耗测试规范要求测量100M以太网端口的回波损耗是否符合以太网标准802.3的要求。
utp标称阻抗100ω，在2.0～80.0mhz范围内阻抗回输损耗应满足下列要求：2～30mhz：＞16db30~60MHz:>16~20lg（F/30）DBF：频率，单位为MHz，60~80MHz:>10dB二、测试回波损耗的基本概念及重要意义1.收益损失的基本概念回波损耗(rl，简称回损)，顾名思义，指的是一种损耗。
实际上，它测量的是传输信号被反射到发射端的比例。
我们都知道，当使用非屏蔽双绞线时，数据电缆的阻抗（或应该）为100欧姆。
然而，在指定的频率下，阻抗值很少能精确地等于100欧姆。
下图显示了退货损失的产生过程。
回波损耗的基本定义：rl=20logo（zin-100）/（zin+100）o2、测试回波损耗的重要意义在以太网的物理层接口性能中，回波损耗是一个重要指标；通过测量回波损耗，可以清楚地确定单板的设计阻抗与双绞线的特性阻抗之间的关系。
单板被测网络端口的返回值越小，单板输入阻抗特性与双绞线阻抗的匹配越好；以太网标准802.3中要求，在测试以太网口物理层指标中，要测试输入端口的回波损耗；在过去，当我们使用非屏蔽双绞线传输数据时，一对用于传输数据，另一对用于接收数据，因此背向损耗不会造成大问题。
但是在当前的传输方案中，比如千兆位位以太网中，回损则有可能造成很大的影响。
因为千兆位以太网采用的是双向传输，即4个线对同步传输和接收数据。
对任一个线对来说，信号的传输端同时也是来自另一端信号的接收端。
传统以太网也会遇到背向损耗问题，但由于使用不同的线对进行数据传输和接收，因此对大背向损耗问题具有很强的免疫力。
ETH—Lwip以太网通信
ETH—Lwip以太⽹通信1、TCP/IP 协议栈 标准 TCP/IP 协议是⽤于计算机通信的⼀组协议，通常称为 TCP/IP 协议栈，通俗讲就是符合以太⽹通信要求的代码集合，⼀般要求它可以实现每个层对应的协议，⽐如应⽤层的 HTTP、 FTP、 DNS、 SMTP 协议，传输层的 TCP、 UDP 协议、⽹络层的 IP、ICMP 协议等等。
关于 TCP/IP 协议详细内容推荐阅读《TCP-IP 详解》和《⽤ TCP/IP 进⾏⽹际互连》理解。
Windows 操作系统、 UNIX 类操作系统都有⾃⼰的⼀套⽅法来实现 TCP/IP 通信协议，它们都提供⾮常完整的 TCP/IP 协议。
对于⼀般的嵌⼊式设备，受制于硬件条件没办法⽀持使⽤在 Window 或 UNIX 类操作系统的运⾏的 TCP/IP 协议栈，⼀般只能使⽤简化版本的TCP/IP 协议栈，⽬前开源的适合嵌⼊式的有 uIP、 TinyTCP、 uC/TCP-IP、 LwIP 等等。
其中LwIP 是⽬前在嵌⼊式⽹络领域被讨论和使⽤⼴泛的协议栈。
1.1 、为什么需要协议栈 物理层主要定义物理介质性质， MAC ⼦层负责与物理层进⾏数据交接，这两部分是与硬件紧密联系的，就嵌⼊式控制芯⽚来说，很多都内部集成了 MAC 控制器，完成 MAC ⼦层功能，所以依靠这部分功能是可以实现两个设备数据交换，⽽时间传输的数据就是 MAC数据包，发送端封装好数据包，接收端则解封数据包得到可⽤数据，这样的⼀个模型与使⽤ USART 控制器实现数据传输是⾮常类似的。
但如果将以太⽹运⽤在如此基础的功能上，完全是⼤材⼩⽤，因为以太⽹具有传输速度快、可传输距离远、⽀持星型拓扑设备连接等等强⼤功能。
功能强⼤的东西⼀般都会⽤⾼级的应⽤，这也是设计者的初衷。
使⽤以太⽹接⼝的⽬的就是为了⽅便与其它设备互联，如果所有设备都约定使⽤⼀种互联⽅式，在软件上加⼀些层次来封装，这样不同系统、不同的设备通讯就变得相对容易了。
以太网接口知识
以太⽹接⼝知识以太⽹接⼝知识本⽂主要分析MII/RMII/SMII，以及GMII/RGMII/SGMII接⼝的信号定义，及相关知识，同时本⽂也对RJ-45接⼝进⾏了总结，分析了在10/100模式下和1000M模式下的设计⽅法。
1. MII接⼝分析MII接⼝提供了MAC与PHY之间、PHY与STA(Station Management)之间的互联技术，该接⼝⽀持10Mb/s与100Mb/s的数据传输速率，数据传输的位宽为4位。
提到MII，就有可能涉及到RS，PLS，STA等名词术语，下⾯讲⼀下他们之间对应的关系。
所谓RS即Reconciliation sublayer，它的主要功能主要是提供⼀种MII和MAC/PLS之间的信号映射机制。
它们(RS与MII)之间的关系如下图：图1MII接⼝的Management Interface可同时控制多个PHY，802.3协议最多⽀持32个PHY，但有⼀定的限制：要符合协议要求的connector特性。
所谓Management Interface，即MDC信号和MDIO信号。
前⾯已经讲过RS与PLS的关系，以及MII接⼝连接的对象。
它们是通过MII接⼝进⾏连接的，⽰意图如下图。
由图可知，MII的Management Interface是与STA（Station Management）相连的。
MII接⼝⽀持10Mb/s以及100Mb/s，且在两种⼯作模式下所有的功能以及时序关系都是⼀致的，唯⼀不同的是时钟的频率问题。
802.3要求PHY不⼀定⼀定要⽀持这两种速率，但⼀定要描述，通过Management Interface反馈给MAC。
图2下⾯将详细介绍MII接⼝的信号定义，时序特性等。
由于MII接⼝有MAC和PHY模式，因此，将会根据这两种不同的模式进⾏分析，同时还会对RMII/SMII进⾏介绍。
1.1 MII接⼝信号定义MII接⼝可分为MAC模式和PHY模式，⼀般说来MAC和PHY对接，但是MAC和MAC也是可以对接的。
以太网知识(4)-TBI接口-ten bit
以太网知识(4)-TBI接口-ten bit interface作者:luqiliang 日期:2010-5-14 15:36:41字体大小: 小中大本文主要分析MII/RMII/SMII，以及GMII/RGMII/SGMII接口的信号定义，及相关知识，同时本文也对RJ-45接口进行了总结，分析了在10/100模式下和1000M 模式下的连接方法。
6. TBI接口分析所为TBI，即Ten-Bit interface，10位接口(TBI)从千兆媒体独立接口(GMII)演化而来，它们都是千兆以太网的接口。
TBI与GMII接口的主要区别在于，GMII 接口还包括物理编码子层(PCS)功能，支持TBI接口的器件通常不包含上述功能，如图26中被方框圈起来的部分。
选择TBI还是GMII接口，主要取决于所采用的媒体访问控制器(MAC)以及是否具备必需的PCS功能，或收发器是否需要这些功能。
图26从图26可以看出，千兆以太网协议与10/100Mb/s以太网协议的差别仅仅在于物理层。
图中的PHY表示实现物理层协议的芯片；协调子层（Reconciliation sublayer）用于实现指令转换；MII（介质无关接口）／GMII（吉比特介质无关接口）是物理层芯片与实现上层协议的芯片的接口；MDI（介质相关接口）是物理层芯片与物理介质的接口；PCS、PMA和PMD则分别表示实现物理层协议的各子层。
在实际应用系统中，这些子层的操作细节将全部由PHY芯片实现，只需对MII和MDI接口进行设计与操作即可。
吉比特以太网的物理层接口标准主要有四种：GMII、RGMII(Reduced GMII)、TBI(Ten-Bit Interface)和RTBI(Reduced TBI)。
GMII是标准的吉比特以太网接口，它位于MAC层与物理层之间。
对于TBI接口，图26中PCS子层的功能将由MAC层芯片实现，在降低PHY芯片复杂度的同时，控制线也比GMII接口少。
100M以太网口回波损耗测试
100M以太网口回波损耗测试【摘要】在以太网的物理层接口性能中，回波损耗是一项重要的指标；通过测量回波损耗，可以很清楚的单板设计的阻抗和双绞线的特性阻抗之间的关系，单板被测网口的回波越小，说明单板的输入阻抗特性与双绞线阻抗匹配的越好；【关键词】回波损耗、网络分析仪、802.3一、回波损耗测试规范要求测量100M以太网口的回波损耗是否满足以太网标准802.3中要求。
UTP标称阻抗100Ω，在2.0～80.0MHz范围内阻抗回输损耗应满足下列要求：2～30MHz：＞16dB30～60MHz：＞16～20lg（f/30）dB f：频率，以MHz计60～80MHz：＞10dB二、测试回波损耗的基本概念及重要意义1、回波损耗基本概念回波损耗(RL，简称回损)，顾名思义，指的是一种损耗。
实际上，它测量的是传输信号被反射到发射端的比例。
我们都知道，在使用非屏蔽双绞线时，数据电缆有（或本应该有）100欧姆的阻抗。
但是在一个指定的频率上，阻抗值很少能正好等于100欧姆，下面的图形说明了回波损耗的产生过程。
回波损耗的基本定义：RL=20log∣(Zin-100)/(Zin+100)∣2、测试回波损耗的重要意义在以太网的物理层接口性能中，回波损耗是一项重要的指标；通过测量回波损耗，可以很清楚的单板设计的阻抗和双绞线的特性阻抗之间的关系，单板被测网口的回波越小，说明单板的输入阻抗特性与双绞线阻抗匹配的越好；以太网标准802.3中要求，在测试以太网口物理层指标中，要测试输入端口的回波损耗；以往，我们在使用非屏蔽双绞线传输数据时，其中一个线对用来传输数据，另一个线对用来接收数据，因此回损并不构成很大的问题。
但是在现在的传输方案，如千兆位以太网中，回损则有可能造成很大的影响。
因为千兆位以太网采用的是双向传输，即4个线对同步传输和接收数据。
对任一个线对来说，信号的传输端同时也是来自另一端信号的接收端。
传统的以太网也同样会遇到回损问题，但由于它采用的是不同的线对进行数据传送和接收，因此对于较大回损问题有较强的免疫力。
以太网知识讲座(2)—以太网介质接入控制方法和物理层性能标准规范
备 、 络 组 成 及 主 要 的 性 能 ， 及 以太 网 信 号 在 Ｐ 网 以 ＤＨ、Ｄ Ｓ Ｅ 中 的 传 输 等 等 。本 部 分 为 介 质 接 人 控 制 方 法 和 Ｓ Ｈ／ ＯＮ Ｔ 物 理 层 性 能 的 标 准 规 范 。 介 质 接 人控 制 方 法 方 面 介 绍 了 半 双 工 和 全 双 工 以 太 网 两 种 工 作 模 式 ， 物 理 层 性 能 标 在 在
在 以太 网 中， 个 节 点 都 必 须 通 过 中 继 器 （ ． 每 Ｒｅ
ｐ ａｅ ｒＥ ｈ ｍｅ） 网 络 进 行 连 接 ， 继 器 内 部 呈 ｅ ｔｒ ｏ ｔｅ ｔ 与 中
总 线 结 构 ， 外 部 呈 星 型 拓 扑 结 构 。对 于半 双 工 工 而 作 模 式 的 以太 网来 说 ， 是 与 中 继 器 连 接 的众 多节 就 点 共 享 中 继 器 内部 总 线 的介 质 。 因此 ， 享 介 质 的 共 接 入 是 通 过 每 个 节 点 中 的介 质 接 入 控 制 器 （ Ｃ： ＭＡ
一
种 功 能 。 此对 众 多 节 点 共享 同一 介 质 的 网络 ， 因 需
要 采 用某 种 规 则 ，以对 节 点 发 送 信 息 的 时 机 进 行控 制 ， 免 发生 冲突 （ 撞 ） 避 碰 。半 双工 以太 网 ＭＡＣ的方 法 遵 循 了 Ｉ Ｅ ８ ２３与 Ｉ０ Ｉ Ｃ ８ ２ ３标 准 规 范 ， Ｅ Ｅ０． Ｓ ／Ｅ ８ ０ —
作 者 简 介
１１１ 半 双 工 以 太 网 Ｃ ＭＡ／ Ｄ 接 入 协 议 ．． Ｓ Ｃ
８王廷尧（ ３－ ： １ ３ １ ７ ）男， ６ 年毕业于内蒙古大学， ｌ ９ ９ ９ 现任天津恒光科技有限公司高级工程师。 ８马克诚（ ６一 ： １８ 年毕业于西安电子科技 ｌ １ ３ ）男， ５ ９ ９ ｌ 大学， 现任天津恒光科技有限公司总经理， ｌ 主