mac网口ethernet_总线Ethernet

1. _Ethernet

1.1. 参考资料

• TI Ethernet portfolio overview
• Ethernet PHY
• POE

1.2. 名词解释

1. PDU&＃xff1a;protocol data unit
2. LLC: logical link control
3. MAC:media access control
4. PHY:physical
5. MII:media independent interface
6. MDI:media dependent interface
7. PCS&＃xff1a;Physical coding sublayer
8. PMA&＃xff1a;physical media attach
9. PMD&＃xff1a;physical media dependent
10. MLT&＃xff1a;multi level transmission
11. PAM&＃xff1a;pulse amplitude modular
12. POE: power over Ethernet
13. PSE&＃xff1a;power source equipment
14. PD&＃xff1a;powered device

1.3. 总结

1. 以太网的layout&＃xff0c;水晶头下面的gnd要挖空。因为不同的参考平面&＃xff0c;水晶头里是有变压器隔离的。
2. OSI7层&＃xff1a;
   1. PHY在物理层
   2. MAC在数据链路层

1. 理解Ethernet的层级
   1. 重点在理解media&＃xff1a;就是物理媒介
   2. MII连接了PHY和MAC&＃xff0c;是单端信号&＃xff0c;要等长
   3. MDI连接了PHY和网口&＃xff0c;是差分信号。

1. MAC我们不用管&＃xff0c;意味着数据链路层以上我们不关心。我们就只关心PHY&＃xff0c;PHY和MAC之间的MII走线。
2. PHY里面的PCS是处理软件编码的&＃xff0c;工作都在这一块
3. PMA和PMD其实是一起的&＃xff0c;都是和media打交道。但是为了避免不同的media导致的不同的协议&＃xff0c;所以提取了和media更加紧密的PMD出来。
4. 注意百兆和千兆网的MII和MDI其实都是不一样的。千兆忘得MII要求更多了&＃xff0c;对Layout也更加严格了。
5. Bootstrap电阻&＃xff0c;也是需要考虑的一个点。
6. 时钟清晰了误码率
7. MDIO是控制总线&＃xff0c;和Ethernet是分离的&＃xff0c;只是为了PHY的诊断。所有MDIO的信号都不会在网线上体现
8. POE&＃xff1a;在网线上提供44V到57V的直流电
   1. 怎么实现&＃xff1a;2条线是一个pair&＃xff0c;会有一个变压器。那么在2个pair的2个变压器的中心抽头&＃xff0c;注入直流信号&＃xff0c;就相当于两个变压器有共模电压差。到了PD再把直流的压差提取出来。
   2. 发展历史
      1. IEEE802.3af&＃xff1a;1类.PD13W
      2. 802.3at&＃xff1a;2类。PD25W
      3. 802.3bt&＃xff1a;3-4类。PD71W

2. PHY

2.1. OSI模型

• Ethernet的三大块

2.2. PCS

• PCS:不愧是coding的层&＃xff0c;负责编码&＃xff0c;信息检测和冲突检测

2.3. PMA

• PMA&＃xff1a;PCS和PMD之间传话的

2.4. PMD

• PMD&＃xff1a;解释了为什么需要PMA&＃xff0c;因为PMD会依赖于media&＃xff0c;不同的media会导致PMD不一样。但是标准想要把物理层的东西和PCS这个编码层分开&＃xff0c;所以就娱乐PMA

3. 电路模块

1. 电路上的模块

1. MAC interface的种类

1. 延时&＃xff1a;
   1. 这里主要写的是PHY里面的延时

3.1. SDF

1. 一帧数据的开始SFD

3.2. Power

3.3. Layout

• MII是等长的 MDI是差分的

3.4. Layout建议2

1. 总览

1. 线长匹配&＃xff0c;要匹配到失调端&＃xff0c;不然走线都是有延时的

1. 参考平面决定了信号的回流路径。走线阻抗会使得EMI严重

1. 1. 类似于3W&＃xff0c;保持1.5W就能使得EMI被吸收80%

1. 不得不跨分割&＃xff0c;使用缝合电容。类似于抑制共模干扰。也是提供AC回路

1. 3W原则&＃xff0c;防止串扰。距离板边的缩进。不然容易把能量泄露出去

3.5. 线缆pin

1. 百兆和千兆以太网的线缆CAT类别是不一样的
2. 百兆网的信号对&＃xff1a;1发一收。3MLT

1. 千兆网&＃xff1a;2发2收。PAM5

3.6. bootstrap

1. 启动电阻的选取&＃xff1a;
   1. IC可能是2阈值的&＃xff0c;也可能是5阈值的。
   2. 同时也要考虑内部的电阻和他的精度
   3. 电阻要根据模式来选取。具体的要看手册。

3.7. clock

1. 使用的crystal的类型
2. 需要的起振电阻&＃xff0c;限流电阻&＃xff0c;负载电容。
3. 晶振的jitter对信号质量的影响
4. PHY对于晶振的要求。比如PPM&＃xff0c;温漂精度。

3.8. redriver和retimer

1. redriver就是个中继&＃xff0c;进行简单的信号放大&＃xff0c;当线长超过了标准。也对一些jitter有修正效果
2. retimer可以调节时序。
3. jitter&＃xff1a;
   1. 有来源的&＃xff1a;串扰&＃xff0c;信号反射&＃xff0c;时延不匹配&＃xff0c;DCDC的电源噪声
   2. 随机噪声&＃xff1a;白噪声

4. 协议&＃xff1a;

• MII&＃xff0c;RMII RGMII&＃xff1a;pin数量&＃xff0c;参考时钟的复用。

5. POE

5.1. 基本原理

1. PSE怎么注入电源

1. 优点&＃xff1a;

1. 发展历史
   1. IEEE802.3af&＃xff1a;1类.PD13W
   2. 802.3at&＃xff1a;2类。PD25W
   3. 802.3bt&＃xff1a;3-4类。PD71W

5.2. 802.3at

1. 12 36两组线圈注入

5.3. 802.3bt

1. 到了bt。所有线圈都注入&＃xff0c;一共2组。为了降低阻抗

5.3.1. handshake

1. 检测有没有PD&＃xff0c;然后检测PD的分类&＃xff0c;需要给他多少电流

1. 检测&＃xff1a;

1. 分类&＃xff1a;

1. at的握手

1. bt的握手

5.4. 保护

5.4.1. inrush

• 优点烦躁&＃xff0c;就贴图把。。。等用到了再来写心得。