以太网信号编码和自协商以及测试.docVIP

PAGE I DOCPROPERTY 模块名称 错误！未知的文档属性名称 DOCPROPERTY 版本号 错误！未知的文档属性名称 PAGE I 以太网物理层信号编码和速率协商及测试 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1. 信号编码 1 1.1 10BASE-T 1 1.2 100BASE-TX 2 1.3 1000BASE-T 4 2. 自动协商 6 2.1 NLP 6 2.2 FLP 7 2.3 并行检测 9 3. 以太网兼容性测试 9 3.1 NLP或者FLP bursts测试 9 3.2 10BASE-T TP_IDL 11 3.3 10BASE-T 差分输出电压 11 3.4 10BASE-T MAU 11 3.5 10BASE-T Jitter 11 3.6 10BASE-T Harmonic 11 3.7 100BASE-TX All 11 3.8 1000BASE-T Transmitter waveform 12 3.9 1000BASE-T Jitter Master 13 3.10 1000BASE-T Transmitter Distortion 13 3.11 Common Mode Output Voltage 14 - PAGE 14 - 信号编码 10BASE-T 曼彻斯特编码，上升沿为1，下降沿为0，如 REF _Ref408157305 \h 图 11所示。差分信号幅度为±2.2V~±2.8V。 REF _Ref408157328 \h 图 12和 REF _Ref408157647 \h 图 13是实测信号。 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 1 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 2 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 3 100BASE-TX 发送时，从MII接口进来的数据经过4B/5B编码，并行数据到串行数据转换，串行数据转换为MTL-3信号从TX+和TX-输出。 4B/5B编码是指将4位一组的数据转换为5位一组，5位二进制可以表示32个数据，选择其中的16个来表示4位的数据，另外选择一些作为控制符号，其余没有用到的作为无效符号，无效符号提供了一种错误检测机制，当接收到的数据中包含无效符号时说明传输出现了错误。 REF _Ref408160384 \h 图 14是4B/5B编码的对照表，I(11111)是空闲符号IDLE，当链路完成速率协商，且没有数据传输时，PHY不停地发送IDLE。J(11000)和K(10001)共同作为数据流的起始符SSD，T（01101）和R（00111）共同作为数据流的结束符ESD。SSD和ESD之间的为上层传下来的数据。 MAC层传给PHY的帧前8个字节为前导码（preamble），在物理层，前导码的前8位被SSD代替，帧的末尾加上ESD，构成物理层的数据流，如 REF _Ref408161322 \h 图 15所示。 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 4 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 5 100BASE-TX输出信号为MLT-3（三电平）编码，差分信号幅度分别为1V，0V，-1V三个状态。数据为0时，信号幅度保持不点，数据为1时，信号幅度发生改变。 REF _Ref408210561 \h 图 16是MLT-3编码方式。空闲时发送的IDLE（11111）信号不断地跳变，有助于接收端提取时钟信号以保持同步。 REF _Ref408214927 \h 图 17是实测的100BASE-TX数据信号。 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 6 图 STYLEREF 1 \s 1 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 7 接收过程与发射相反，串行数据转换为并行数据，然后进行4B/5B解码，再通过MII接口将数据发给上层的MAC。接收时需要将SSD和ESD之间的数据分为5位一组，那么就必须要要能判别SSD。用一个10位的缓存将接收的数据暂存起来，然后寻找是否存在SSD。如 REF _Ref408215520 \h 图 18，新接收到的数据存如最低位（第0位），其它数据向左移动，最高位（第9位）数据丢弃。