PHY概念 网络基本应用概念
以太网Phy的驱动概念(最新整理)
我想很多人都考虑过,当同一块板卡上的两块网口PHY芯片对连的时候,能不能省略两个网络变压器而直接对连呢,答案当然是肯定的。
不过我实际操作过后,发现里面还是有很多陷阱,现在给大家一一道来。
首先我们必须知道一件事情,网口PHY芯片对于TX与RX的驱动方式有电压驱动和电流驱动之分。
最简单的一个识别方式就是看其推荐原理图,如果网络变压器的中心抽头需要提供一个VCC(3.3V、2.5V等等,下同)电源的就是电压驱动,如果是直接加一个对地电容就可以的就是电流驱动。
现在我们来精简电路。
(由于两块PHY芯片靠的很近,故在此不考虑阻抗匹配的问题,如果情况不同,请自行考虑,下同)最原始的情形就是使用两个网络变压器,然后TX与TX交叉连接,也就是正常的连接方式。
再精简成最实用的情况,如上图所示,使用电容隔离,加入偏置电流。
其中连接千兆PHY时,电容取值0.01uF,百兆PHY时,电容取值0.1uF,网上有一个图使用的是10uF的电容,我觉得太大了。
其中电阻我实测时使用的是49.9ohm,取值的原则应该是考虑其驱动能力以及阻抗匹配的要求。
(我认为此处应该使用电感更为合理,但是我没有合适的,所以没有测过,我实测了一个60ohm 500mA的磁珠,不通,示波器观察波形发现信号幅度过小,网上有一个图使用的是30ohm的电阻,我觉得还是49.9ohm更为合理,有兴趣的朋友可以试试不同的方案)有人可能会问,能再精简一下么?我的答案是看情况。
1、如果你使用的PHY芯片的中心抽头电压VCC一致的话(对于电压驱动型PHY),可以省略电容,TX与RX直连即可,电阻也可以节省一半。
特别注意:万一VCC电压不一致的话,连接失败事小,烧芯片事大,所以注意确认。
2、如果你使用的是电流驱动型PHY的话,连接到中心抽头的电阻也可省略,因为本来就不需要嘛,呵呵。
最后总结一下:如果你使用的是电流驱动型PHY,TX与RX交叉连接即可,如果你使用的是电压驱动型PHY,必须给TX与RX提供一个偏置电压,如果两块PHY芯片的偏置电压不一致,中间需用电容隔开。
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 802.3 10 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 5 PHY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。
phy的工作原理
phy的工作原理
PHY是指物理层,也被称为物理介质依赖或物理层控制器。
它是计算机网络中的一层,负责将数据从一个节点传输到另一个节点。
PHY的工作原理是通过将数据转换为适用于传输介
质的信号形式,将数据从发送方传输到接收方。
PHY的工作原理基于以下几个方面:
1. 数据编码:PHY将来自数据链路层的数据转换为电信号形式,以便在物理介质上传输。
常见的数据编码方法包括曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
2. 调制解调:在传输数据之前,PHY负责将数据信号转换为
适应不同传输介质的信号形式。
例如,在有线传输中,PHY
可以将数字信号转换为模拟信号,然后再传输到接收端。
在无线传输中,PHY负责将数字信号转换为无线电波进行传输。
3. 信道传输:PHY将经过编码和调制的信号传输到物理介质中,通过电缆、光纤或无线信号传播到接收端。
4. 接收解码:接收端的PHY负责接收传输过来的信号,并将
其解码为原始数据。
5. 错误检测和纠正:PHY还可以使用差错检测和纠正技术,
如循环冗余检验(CRC),来检测和纠正传输过程中的错误。
总的来说,PHY的工作原理是将数据从上层传输到物理介质,
并在接收端将其还原为原始数据。
它涉及数据编码、调制解调、信道传输、接收解码以及错误检测和纠正等过程,以确保数据的可靠传输。
电流型phy和电压型phy工作原理
电流型PHY和电压型PHY的工作原理1. 引言在计算机网络中,PHY(物理层)是指负责将数字信号转换为模拟信号以及将模拟信号转换为数字信号的硬件设备。
PHY主要负责数据的传输和接收,是整个网络通信的基础。
根据数据传输的方式不同,PHY可以分为电流型PHY和电压型PHY。
2. 电流型PHY电流型PHY是一种将数字信号转换为模拟电流进行传输的物理层设备。
它将二进制数据转换为不同大小的电流脉冲,并通过传输介质(如铜线)发送到网络中。
2.1 原理当发送端产生一个二进制数据位时,电流型PHY会将其转换为一个特定大小和持续时间的脉冲。
这个脉冲会通过发送端连接到传输介质上(如铜线)。
接收端会监听传输介质上的电流变化,并将其转换回数字信号。
2.2 工作过程1.发送端:当要发送一个数据位时,发送端会根据协议规定产生相应大小和持续时间的电流脉冲。
2.传输介质:发送端通过连接到传输介质上将电流脉冲传输到接收端。
传输介质通常是一根铜线,可以通过差分信号或单端信号进行传输。
3.接收端:接收端会监听传输介质上的电流变化,并根据一定的阈值来判断接收到的是1还是0。
接收端将电流信号转换为数字信号,并将其传递给上层网络设备。
2.3 优点和缺点优点 - 抗干扰能力强:由于电流型PHY使用模拟电流进行传输,其抗干扰能力较强,可以在较差的环境下实现可靠的数据传输。
- 适用范围广:电流型PHY适用于各种不同类型的传输介质,如铜线、光纤等。
缺点 - 需要较多的功耗:由于使用模拟电流进行传输,电流型PHY需要消耗较多的功耗。
- 系统复杂度高:由于需要对电流进行精确控制和检测,所以电流型PHY的系统复杂度相对较高。
3. 电压型PHY电压型PHY是一种将数字信号转换为模拟电压进行传输的物理层设备。
它将二进制数据转换为不同大小的电压信号,并通过传输介质发送到网络中。
3.1 原理当发送端产生一个二进制数据位时,电压型PHY会将其转换为一个特定大小的电压信号。
无线局域网WLAN中MAC层和PHY层
WLAN中MAC子层接入技术的研究在WLAN中完成该功能的是数据链路层DLC的介质访问控制MAC子层。
可以说,WLAN的网络性能完全取决于MAC子层的接入协议。
所以,制定适当的MAC子层规范,根据网络业务特征有效地配置信道资源,提高无线资源的使用效率,提高系统的容量和传输质量,是未来WLAN研究的重要课题。
一.引言:移动计算网络的解决方案可以分为两种:广域方案和局域方案。
广域方案主要是依靠无线蜂窝数据通信网和卫星通信网作为移动计算的物理网;而局域方案WLAN由于具有更高的传输速率和更低的通信成本,可作为有线局域网LAN的扩展和替代,而显得格外的引人注目。
WLAN都以多路复用信道作为通信的基础,这样与采用点到点连接的网络相比,存在一个关键的技术问题:当信道的使用产生竞争时,如何分配信道的使用权。
在WLAN中完成该功能的是数据链路层DLC的介质访问控制MAC(medium access control)子层。
可以说,WLAN 的网络性能(吞吐量、时延等)完全取决于MAC子层的接入协议。
所以,制定适当的MAC子层规范,根据网络业务特征有效地配置信道资源,提高无线资源的使用效率,提高系统的容量和传输质量,是未来WLAN研究的重要课题。
二. MAC接入机制的分类MAC层的中心论题是相互竞争的用户之间如何分配信道资源。
多个终端共享同一信道资源的方法称为信道接入方式,或称多址方式。
在无线局域网中MAC子层常用的多址机制可以分为以下三类:1.随机竞争类,如Aloha系列。
随机竞争类的协议一般使用公共信道,连接在这条信道上的终端都可以向信道发送广播信息。
如果终端需要发送,它以某种方式竞争信道的使用权,一旦得到使用权立即发送,所有的终端都能接收到发自任一终端的信息,如果检测到是发给自己的就接受,否则抛弃。
2.按需分配类(或称预约类、无竞争类),如token ring等。
这种方法的原则是网络按某种循环顺序询问每个终端是否有数据发送,如果有则立即发送,否则网络立即转向下一个终端。
以太网原理MAC和PHY
以太网原理MAC和PHY以太网是一种局域网(LAN)技术,用于在计算机之间传输数据。
以太网原理包括物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)两个部分。
物理层(PHY)是以太网技术的底层,负责将传输的数据转化为电信号,并在网络中传输和接收数据。
PHY负责处理传输介质、传输速率等物理层面的细节。
MAC层是以太网技术的上层,负责管理和控制网络中的通信。
MAC层协议定义了数据的传输方式、帧结构、帧格式等规范,以确保数据的可靠传输和有效利用。
在以太网中,数据被分割成一系列的帧(Frame),每个帧由MAC层添加标识符和校验码,并传输到物理层。
物理层将数据转化成电信号,并通过传输介质(如双绞线、光纤等)传输到目标计算机。
PHY层通过一系列的电器和电子设备来处理数据的传输。
这些设备包括编码器、解码器、物理传输媒介、放大器等。
编码器和解码器负责将数据转化为电信号和相反的操作,物理传输媒介负责在不同的介质中传输数据,放大器用于增强信号的强度。
当数据传输到目标计算机后,物理层将电信号转化为数据,并传递给MAC层处理。
MAC层根据帧的标识符和校验码来验证数据的完整性和正确性,并将其传递给上层应用程序。
MAC层还负责管理和控制网络中的通信。
为了避免数据冲突,以太网采用了一种称为“载波侦听多址接入/碰撞检测”(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,CSMA/CD)的协议。
该协议允许多个计算机同时发送数据,但如果检测到冲突,则发送方会停止发送,等待一段随机时间后重新发送。
以太网的传输速率通常用Mbps(兆位每秒)来衡量,常见的速率有10Mbps、100Mbps和1000Mbps(即千兆以太网,也被称为千兆网)。
总结起来,以太网的原理包括物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)两个部分。
PHY层负责将数据转化为电信号,并在物理介质上传输和接收数据。
MAC层负责管理和控制网络中的通信,确保数据的可靠传输和有效利用。
phy标准
phy标准PHY是电子现象研究所(Electronic Phenomena Research Institute)从1968年开始研制的标准之一,在国际上被广泛应用于电子领域。
PHY是Physical Layer的缩写,翻译为物理层,它是计算机网络和通信领域中的一个重要概念。
物理层是计算机网络体系结构中的第一层,主要负责传输数据的物理介质和传输方式。
PHY标准主要涉及以下几个方面:传输媒介、数据传输速率、编码和调制技术、传输距离、信道容量以及传输误码率等。
其中,传输媒介可以是有线或无线,包括铜缆、光纤、无线电波等。
数据传输速率指的是每秒传输的比特数,通常以bps(bits per second)为单位。
编码和调制技术是将数字数据转化为模拟信号或者将模拟信号转化为数字数据的技术。
传输距离指的是数据传输的最远距离,这个距离受到传输媒介的限制。
信道容量是指在单位时间内传输的数据量,通常以bps为单位。
传输误码率是指在传输过程中发生的比特错误率。
在PHY标准中,一般会规定不同传输媒介和传输速率的组合,以满足不同应用场景下的需求。
比如,对于以太网,PHY标准规定了10Mbps、100Mbps、1000Mbps等不同的传输速率,并且根据传输媒介的不同,又细分为10Base-T、100Base-TX、1000Base-T等不同的标准。
另外,PHY标准还会规定相应的编码和调制技术,以改善数据传输的可靠性和效率。
在无线通信领域,PHY标准通常会规定不同频段和调制方式的组合。
比如,Wi-Fi使用的是2.4GHz和5GHz频段,并且使用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制方式。
而蜂窝移动通信使用的是不同的频段和调制方式,如GSM使用的是900MHz和1800MHz频段,并且使用了GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)调制方式。
MAC和PHY的工作原理
MAC和PHY的工作原理MAC(Media Access Control)和PHY(Physical Layer)是指网络协议中的两个重要组成部分。
MAC层是网络协议中的第二层,用于控制网络中的数据传输。
它负责在共享媒体环境中决定哪个设备有权利发送数据,并解决可能产生的冲突问题。
MAC层的工作原理主要分为两个方面:介质访问控制和错误检测与纠正。
介质访问控制是MAC层的主要任务之一、在共享媒体环境中,多个设备都可以同时使用同一条传输线路来发送数据。
为了避免冲突,MAC层使用了各种访问控制策略,例如CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)和CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。
这些策略可以监测传输线路上的信号,以确定是否有其他设备正在发送数据。
如果有冲突发生,MAC层还需要进行冲突检测,并通过一定的算法来解决冲突。
错误检测与纠正也是MAC层的重要任务之一、在数据传输过程中,可能会发生一些传输错误,例如噪声、干扰等。
MAC层通过使用校验码(CRC)和重传机制来检测和纠正这些错误。
校验码可以通过对数据帧进行计算得到,然后在接收端进行比较以确定是否有错误发生。
如果有错误发生,MAC层会要求发送端重新发送数据帧,以确保数据的完整性和准确性。
PHY层是网络协议中的第一层,负责将数据在物理媒体上进行传输。
它主要依靠物理媒体(例如电缆、光纤等)和传输设备(例如网卡)来完成数据传输。
PHY层的工作原理主要包括编码、调制和解调、传输速率控制等。
编码是PHY层的主要任务之一、在数据传输过程中,需要将数字信号转换为模拟信号以在物理媒体上进行传输。
PHY层使用特定的编码方案,例如曼彻斯特编码或4B/5B编码,将数字信号转换为模拟信号,并在接收端将其还原为数字信号。
MAC和PHY详解(含重点标注)
以太网设计FAQ:以太网MAC和PHY问:如何实现单片以太网微控制器?答:诀窍是将微控制器、以太网媒体接入控制器(MAC)和物理接口收发器(PHY)整合进同一芯片,这样能去掉许多外接元器件。
这种方案可使MAC和PHY实现很好的匹配,同时还可减小引脚数、缩小芯片面积。
单片以太网微控制器还降低了功耗,特别是在采用掉电模式的情况下。
问:以太网MAC是什么?答:MAC就是媒体接入控制器。
以太网MAC由IEEE-802.3以太网标准定义。
它实现了一个数据链路层。
最新的MA C同时支持10Mbps和100Mbps两种速率。
通常情况下,它实现MII接口。
问:什么是MII?答:MII即媒体独立接口,它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准。
它包括一个数据接口,以及一个MAC和PHY之间的管理接口(图1)。
数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道。
每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。
MII数据接口总共需要16个信号。
管理接口是个双信号接口:一个是时钟信号,另一个是数据信号。
通过管理接口,上层能监视和控制PHY。
问:以太网PHY是什么?答:PHY是物理接口收发器,它实现物理层。
IEEE-802.3标准定义了以太网PHY。
它符合IEEE-802.3k中用于10B aseT(第14条)和100BaseTX(第24条和第25条)的规范。
问:造成以太网MAC和PHY单片整合难度高的原因是什么?答:PHY整合了大量模拟硬件,而MAC是典型的全数字器件。
芯片面积及模拟/数字混合架构是为什么先将MAC集成进微控制器而将PHY留在片外的原因。
更灵活、密度更高的芯片技术已经可以实现MAC和PHY的单芯片整合。
问:除RJ-45接口外,还需要其它元件吗?答:需要其它元件。
虽然PHY提供绝大多数模拟支持,但在一个典型实现中,仍需外接6、7只分立元件及一个局域网绝缘模块。
绝缘模块一般采用一个1:1的变压器。
这些部件的主要功能是为了保护PHY免遭由于电气失误而引起的损坏。
phy原理
phy原理
PHY (Physical layer) 原理是计算机网络中的低层协议,负责处理传输媒介的物理特性和数据传输的基本方式。
它将数据从逻辑格式转换为物理信号,以便在网络中进行传输。
PHY 原理的主要功能包括:
1. 数据编码:将逻辑数据转换为物理信号。
常用的编码技术包括曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等,这些编码能够保证数据传输的可靠性和准确性。
2. 数据传输方式:确定数据在传输媒介中的传输方式。
常见的数据传输方式包括单工、半双工和全双工。
单工是指数据只能在一个方向上传输,半双工是指数据可以在两个方向上交替传输,全双工则是指数据可以同时在两个方向上传输。
3. 物理介质选择:根据不同的网络需求选择合适的物理传输媒介,包括电缆、光纤、无线信道等。
不同的物理介质具有不同的传输速率和传输距离,因此在选择物理介质时需要考虑网络的要求和限制。
4. 时钟同步:在数据传输过程中,为了确保发送方和接收方的时钟同步,PHY 原理需要对时钟进行同步处理,以确保数据的完整性和准确性。
5. 传输速率控制:PHY 原理可以根据网络需求和传输媒介的限制来调整传输速率。
高速网络通常需要更高的传输速率,而低速网络则选择适当的传输速率以节省资源。
总之,PHY 原理是计算机网络中的基础协议,它通过处理物理特性和数据传输方式来保证数据在网络中的可靠传输。
通过
适当的数据编码、传输方式选择和物理介质选择,PHY 原理能够实现高效的数据传输和通信。
PHY以太网寄存器解析
以太网PHY寄存器分析以太网PHY寄存器分析 (1)1、以太网PHY标准寄存器分析 (2)1.1 Control Register (2)1.2 Status register (5)1.3 PHY Identifier Register (8)1.4 Auto-Negotiation Advertisement Register (8)1.5 Auto-Negotiation Link Partner Base Page Ability Register (9)1.6 Auto-Negotiation Expansion Register (10)1.7 AN next page Register/AN Link Partner Received Next Page (10)1.8 MASTER-SLAVE Control Register (10)1.9 MASTER-SLAVE Status Register (12)1.10 Extended Status Register (13)2、PHY扩展寄存器分析 (13)2.1 工作模式控制器 (14)2.2端口驱动模式 (15)2.3 预加重配置 (15)2.4自动协商降格 (16)2.5 Auto-Crossover配置 (17)2.6 MDI信号边沿速率调整 (18)2.7 错误指示寄存器 (18)1、以太网PHY标准寄存器分析PHY是IEEE802.3中定义的一个标准模块,STA(station management entity,管理实体,一般为MAC或CPU)通过SMI(Serial Manage Interface)对PHY 的行为、状态进行管理和控制,而具体管理和控制动作是通过读写PHY内部的寄存器实现的。
PHY寄存器的地址空间为5位,从0到31最多可以定义32个寄存器(随着芯片功能不断增加,很多PHY芯片采用分页技术来扩展地址空间以定义更多的寄存器,在此不作讨论),IEEE802.3定义了地址为0-15这16个寄存器的功能,地址16-31的寄存器留给芯片制造商自由定义,如表1所示。
phy工作原理(一)
phy工作原理(一)phy工作1. 简介phy工作是指在无线通信系统中,利用物理层技术进行通信的一种工作方式。
物理层(Physical Layer)负责将数据从发送方传输到接收方,通过调制、编码、解调、调制解调方式实现数据的传输和接收。
2. 调制与解调调制调制(Modulation)是指将数字信号转换为模拟信号的过程。
常见的调制方式包括:•Amplitude Shift Keying (ASK)•Frequency Shift Keying (FSK)•Phase Shift Keying (PSK)解调解调(Demodulation)是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
解调的方式与调制方式相对应,例如对应ASK调制的解调方式为ASK 解调。
3. 编码与解码编码编码(Encoding)是指将数字信号转换为二进制码的过程,常见的编码方式包括:•Pulse Code Modulation (PCM)•Differential Pulse Code Modulation (DPCM)•Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM)解码解码(Decoding)是指将二进制码转换为数字信号的过程,解码的方式与编码方式相对应,例如对应PCM编码的解码方式为PCM解码。
4. 调制解调器调制解调器(Modem)是实现调制和解调功能的设备。
它将数字信号通过调制方式转换为模拟信号,并将模拟信号通过解调方式转换为数字信号。
调制解调器广泛应用于电话系统和计算机网络中,用于数据的传输和接收。
5. 物理层协议物理层协议是为了实现数据在物理层的传输而定义的一组规范。
常见的物理层协议包括:•Ethernet•Wi-Fi•Bluetooth•4G LTE这些物理层协议定义了数据传输的速率、编码方式、调制解调方式等,以及相应的硬件标准。
结论phy工作是无线通信系统中的重要组成部分,通过调制、解调、编码和解码等技术,实现了数据的传输和接收。
5GNR物理层5GPHY层概述
5GNR物理层5GPHY层概述简介:2017年12⽉发布了第⼀个规范,该规范⽀持NSA(⾮独⽴),其中符合5G规范的UE依赖现有LTE进⾏初始访问和移动性。
2018年6⽉,SA版本的5G NR规格已完成,可独⽴于LTE运⾏。
5G NR技术有3个不同的⽤例,即。
eMBB(增强型移动宽带),mMTC(⼤型机器类型通信)和URLLC(超可靠的低延迟通信)。
3GPP TS 38.200系列⽂档中指定了5G PHY层。
5G NR⽹络即有两个主要组成部分。
UE(即移动⽤户)和gNB(即基站)。
5G NR⽀持两个频率范围FR1(低于6GHz)和FR2(毫⽶波范围,24.25⾄52.6 GHz)。
NR使⽤从LTE中使⽤的基本15 KHz⼦载波间隔中得出的灵活⼦载波间隔。
因此,选择CP长度。
µΔF= 2 µ 0.15循环前缀015KHz普通的130 KHz普通的260KHz普通,扩展3120KHz普通的4240KHz普通的5480KHz普通的⼀个5G NR帧的持续时间为10ms。
⼀帧具有10个⼦帧,每个⼦帧具有1ms的持续时间。
每个⼦帧的时隙数取决于⼦载波间隔。
根据循环前缀类型,每个时隙可以具有14个OFDM符号或12个OFDM符号。
对于15 KHz为1 ms,对于30 KHz为500 µs,依此类推。
15 KHz的⼦载波间隔每个⼦帧占⽤1个时隙,30 KHz的⼦载波间隔每个⼦帧占⽤2个时隙,依此类推。
每个时隙分别基于正常CP和扩展CP占⽤14个OFDM符号或12个OFDM符号。
每个5G NR帧被分为两个相等⼤⼩的半帧,每个半帧中有5个⼦帧。
半帧-0由⼦帧0⾄4组成,半帧1由⼦帧5⾄9组成。
上⾏链路帧i在下⾏链路帧i之前的提前的开始时间为T TA 。
T TA =(N TA + N TA,偏移量)* Tc其中,物理层时间单位Tc = 1 /(Δfmax* Nf)Δfmax= 480 KHz,Nf = 4096Tc = 0.509 ns 在时域中称为采样时间K = LTE采样时间/ 5G NR采样时间= Ts / Tc➤K= 64N TA,偏移量在TS 38.133⽂件中按表7.1.2-2定义。
(完整版)PHY芯片介绍讲解
问:如何实现单片以太网微控制器?答:诀窍是将微控制器、以太网媒体接入控制器(MAC)和物理接口收发器(PHY)整合进同一芯片,这样能去掉许多外接元器件.这种方案可使MAC和PHY实现很好的匹配,同时还可减小引脚数、缩小芯片面积。
单片以太网微控制器还降低了功耗,特别是在采用掉电模式的情况下。
问:以太网MAC是什么?答:MAC即Media Access Control,即媒体访问控制子层协议。
该协议位于OSI七层协议中数据链路层的下半部分,主要负责控制与连接物理层的物理介质。
在发送数据的时候,MAC协议可以事先判断是否可以发送数据,如果可以发送将给数据加上一些控制信息,最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层;在接收数据的时候,MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误,如果没有错误,则去掉控制信息发送至LLC层。
该层协议是以太网MAC由IEEE—802。
3以太网标准定义.最新的MAC同时支持10Mbps和100Mbps两种速率。
以太网数据链路层其实包含MAC(介质访问控制)子层和LLC(逻辑链路控制)子层。
一块以太网卡MAC芯片的作用不但要实现MAC子层和LLC子层的功能,还要提供符合规范的PCI界面以实现和主机的数据交换。
MAC从PCI总线收到IP数据包(或者其他网络层协议的数据包)后,将之拆分并重新打包成最大1518Byte,最小64Byte的帧.这个帧里面包括了目标MAC地址、自己的源MAC地址和数据包里面的协议类型(比如IP数据包的类型用80表示).最后还有一个DWORD(4Byte)的CRC码。
可是目标的MAC地址是哪里来的呢?这牵扯到一个ARP协议(介乎于网络层和数据链路层的一个协议)。
第一次传送某个目的IP地址的数据的时候,先会发出一个ARP包,其MAC的目标地址是广播地址,里面说到:"谁是xxx.xxx.xxx.xxx这个IP地址的主人?”因为是广播包,所有这个局域网的主机都收到了这个ARP请求。
网口PHY工作原理
网口PHY工作原理网口PHY(Physical Layer,物理层)是指计算机网络中负责传输实际数据的硬件层,它将数据转换为一系列电信号,并在网络中传送和接收这些信号。
网口PHY工作原理包括信号的编码和解码、时钟恢复和数据的传输。
首先,网口PHY通过电信号的编码和解码实现数据传输。
在数据传输之前,数据需要转换为与电信号一致的形式。
编码是指将数据转换为电信号的过程,常见的编码方式有非归零码NRZ(Non-Return-to-Zero)、曼彻斯特编码和4B/5B编码等。
解码是指将接收到的电信号转换为原始数据的过程。
编码和解码过程需要遵循一定的规则,以确保数据能在传输过程中正确无误地被接收和解码。
其次,网口PHY通过时钟恢复实现数据的同步。
在数据传输过程中,发送端和接收端的时钟可能存在一定的差异,造成数据传输时的时钟抖动。
为了保证数据的正确性,接收端需要通过时钟恢复技术将接收到的信号与本地时钟同步。
时钟恢复可以通过信号的边沿检测和频率锁定两个步骤实现。
边沿检测是指通过检测信号中的上升沿和下降沿来确定时钟频率和相位。
频率锁定是指通过调整本地时钟的频率,使其与接收到的信号频率保持一致,从而实现时钟同步。
最后,网口PHY通过数据的传输实现数据的收发。
在数据传输过程中,发送端将数据进行分组,并将每一组数据转换成一系列电信号进行传输。
接收端接收到电信号后,通过解码和时钟恢复得到原始数据。
数据传输通常采用全双工模式,即发送和接收可以同时进行。
为了保证数据的可靠性,网口PHY通常还会使用一些错误检测和纠错技术,如循环冗余检验(CRC)和前向纠错码(Forward Error Correction,FEC)。
这些技术可以检测和纠正在数据传输过程中可能出现的错误,提高数据传输的可靠性。
总结起来,网口PHY工作原理主要包括信号的编码和解码、时钟恢复和数据的传输。
通过编码和解码,将数据转换为电信号进行传输;通过时钟恢复,实现接收到的信号与本地时钟同步;通过数据的传输,实现数据的收发。
phy 电流型 电压型
phy 电流型电压型PHY电流型和电压型是电路中两种常见的信号传输方式。
在电子领域中,信号的传输方式可以分为电流型和电压型,它们分别以电流和电压为基础进行信号传输。
在本文中,我将详细介绍PHY电流型和电压型的特点、优缺点以及在实际应用中的应用场景。
我们来看PHY电流型传输方式。
PHY电流型传输方式是指通过改变电流的大小来传输信号。
在传输过程中,信号的大小由电流的变化来决定。
这种传输方式常见于传感器和工业自动化领域。
PHY电流型传输方式主要有以下特点:1. 高抗干扰性:由于电流信号的传输方式,PHY电流型传输方式具有较高的抗干扰能力,能够有效地抵御外界电磁干扰的影响。
2. 适用于长距离传输:PHY电流型传输方式适用于长距离传输,能够在信号传输过程中保持较低的衰减率,保证信号的可靠传输。
3. 传输速率较低:相比于电压型传输方式,PHY电流型传输方式的传输速率较低。
这是由于电流的变化速率相对较慢,导致传输速率受到一定限制。
接下来,我们来看PHY电压型传输方式。
PHY电压型传输方式是指通过改变电压的大小来传输信号。
在传输过程中,信号的大小由电压的变化来决定。
这种传输方式常见于通信和计算机领域。
PHY电压型传输方式主要有以下特点:1. 传输速率较高:由于电压信号的传输方式,PHY电压型传输方式具有较高的传输速率,能够实现高速数据传输。
2. 适用于短距离传输:PHY电压型传输方式适用于短距离传输,能够在信号传输过程中保持较低的延迟,保证信号的快速传输。
3. 抗干扰性相对较低:相比于电流型传输方式,PHY电压型传输方式的抗干扰能力相对较低。
这是由于电压信号容易受到外界电磁干扰的影响,导致信号传输的稳定性较差。
在实际应用中,PHY电流型和电压型传输方式各有其适用场景。
PHY电流型传输方式适用于对抗干扰能力要求较高、传输距离较远的场景,如工业自动化和传感器数据传输。
而PHY电压型传输方式适用于对传输速率要求较高、传输距离较短的场景,如通信和计算机数据传输。
电流型phy和电压型phy工作原理
电流型phy和电压型phy工作原理电流型PHY和电压型PHY工作原理简介在网络通信中,物理层(PHY)是负责实现数据传输的硬件部分。
PHY可以分为两种主要类型:电流型PHY和电压型PHY。
本文将从浅入深,分别介绍这两种PHY的工作原理。
电流型PHY原理概述电流型PHY基于模拟电路技术,使用电流来表示0和1的二进制数据。
它的核心部分是一个输出电流驱动器。
通过改变输出电流的大小,电流型PHY可以表示不同的二进制数据。
工作原理详解1.编码和调制:数据经过编码和调制,将数字信号转换为模拟信号,然后通过电流源将模拟信号转换为电流信号。
2.电流传输:电流信号通过传输介质(如电缆或光纤)发送到接收端。
3.接收端:接收端使用电流检测器来解析接收到的电流信号。
当电流大于某个阈值时,被认为是1;当电流小于某个阈值时,被认为是0。
4.解码和恢复:接收端对接收到的电流信号进行解码和恢复,从而获得原始的数字信号。
优点和缺点•优点:–电流型PHY在长距离传输中有较好的抗干扰能力,能够减少信号失真。
–电流型PHY的传输速度可以较快,适用于高速数据传输。
•缺点:–电流型PHY的功耗较高,产生的热量也较多。
–电流型PHY的传输距离受限制,不能很好地应对长距离传输需求。
电压型PHY原理概述电压型PHY基于数字电路技术,使用电压来表示0和1的二进制数据。
它的核心部分是一个输出电压驱动器。
通过改变输出电压的大小,电压型PHY可以表示不同的二进制数据。
工作原理详解1.编码和调制:数据经过编码和调制,将数字信号转换为模拟信号,并通过电压源将模拟信号转换为电压信号。
2.电压传输:电压信号通过传输介质(如电缆或光纤)发送到接收端。
3.接收端:接收端使用电压检测器来解析接收到的电压信号。
当电压超过某个阈值时,被认为是1;当电压小于某个阈值时,被认为是0。
4.解码和恢复:接收端对接收到的电压信号进行解码和恢复,从而获得原始的数字信号。
优点和缺点•优点:–电压型PHY的功耗较低,产生的热量也较少。
phy基本介绍
PHY基本介绍1、PHY基本概念在OSI 的7 层基准模型中我们使用的PHY 属于第一层--物理层( PHY),PHY是数据链路层的媒体访问控制部分和媒体的接口。
PHY 对所有传输的数据,只是进行编码转化,没有对有效数据信号进行任何分析或改变。
但是MAC 所有的数据传输都必须经过PHY 发送和接收才会传输到目标MAC。
PHY 还可以完成连接判断,自动协商以及冲突检测。
MAC 可以通过修改PHY 的寄存器完成对自动协商的监控,当然也可以读取PHY 的寄存器来判断PHY 的状态。
1.1 以太网接口类型以太网接口常用有双绞线接口(俗称电口)和光纤接口(俗称光口)2种。
另外还有早期的同轴电缆接口。
1.1.1 电口电口传输距离标准为100m,电口采用RJ-45接口。
图 1-1 RJ-45插座与RJ-45 插座相对应的是RJ-45 插头,如图4所示,一般为8PIN。
在10/100M以太网时,其中2根表示1对发送数据,另2根表示1对接收数据,剩下4根保留(100BASE-T4使用4对线,是为3类线设计的);在1000M以太网时,1000BASE-T使用的是4对双绞线,每一对线都作双向数据传输。
图 1-2 RJ-45插头我们常用的网线有两种:不带交叉网线(MDI)和带交叉网线(MDIX), 现在有些物理层芯片支持MDI和MDIX自动识别功能,具有此功能的PHY能够根据对方的发送和接收信号,决定使用MDI 或者是MDIX。
连接的双方,只要有一方具有Crossover,就可实现功能。
此时双方无论使用正线还是反线都能连接上。
1.1.2 光口目前以太网光模块封装有GBIC、SFF、SFP。
下图为GBIC(Gigabit Interface Converter)封装的光模块,其收发分开,采用SC 光纤接头,多模的波长为850nm,单模有1310nm和1550nm,支持热插拔。
图 1-3 GBIC封装光模块下图为SFP(Small Form-factor Pluggable)封装的光模块,其收发分开,采用LC光纤,支持热插拔。
什么是PHY
以太网PHY芯片 网络中最基础的部件是什么?不是交换机也不是路由器,而是小小的不起眼但又无处不在的网卡。
如果在5年前,或许网卡与您无关,但在如今这网络的时代,无论是上网冲浪还是联网玩游戏,都离不开网卡,更何况,就算您不食人间烟火,多数主板上也会为您集成一块板载网卡。
所以,对于想迈入网络之门的读者而言,先认识网卡,会让您在进行各种网络应用时更得心应手。
一、网卡的主要特点 网卡(Network Interface Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备。
无论是普通电脑还是高端服务器,只要连接到局域网,就都需要安装一块网卡。
如果有必要,一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。
电脑之间在进行相互通讯时,数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。
我们可以把帧看做是一种数据包,在数据包中不仅包含有数据信息,而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。
一块网卡包括OSI模型的两个层——物理层和数据链路层。
物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。
数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。
网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上其它设备传过来的帧,并将帧重新组合成数据,发送到所在的电脑中。
网卡能接收所有在网络上传输的信号,但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧,将其余的帧丢弃。
然后,传送到系统CPU做进一步处理。
当电脑发送数据时,网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。
接收系统通知电脑消息是否完整地到达,如果出现问题,将要求对方重新发送。
二、图解网卡 以最常见的PCI接口的网卡为例,一块网卡主要由PCB线路板、主芯片、数据汞、金手指(总线插槽接口)、BOOTROM、EEPROM、晶振、RJ45接口、指示灯、固定片等等,以及一些二极管、电阻电容等组成。
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PHY指物理层,OSI的最底层。
一般指与外部信号接口的芯片。
物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。
物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。
媒体和互连设备物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。
通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。
DTE既数据终端设备,又称物理设备,如计算机、终端等都包括在内。
而DCE则是数据通信设备或电路连接设备,如调制解调器等。
数据传输通常是经过DTE──DCE,再经过DCE──DTE的路径。
互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置,如各种插头、插座。
LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头,接收器,发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。
物理层的一些重要标准物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果。
ISO2110:称为“数据通信----25芯DTE/DCE 接口连接器和插针分配”。
它与EIA(美国电子工业协会)的“RS-232-C”基本兼容。
ISO2593:称为“数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配”。
ISO4092:称为“数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配”。
与EIARS-449兼容。
CCITT V.24:称为“数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表”。
其功能与EIARS-232-C 及RS-449兼容于100序列线上。
PHYPHY指物理层,OSI的最底层。
一般指与外部信号接口的芯片。
以太网PHY芯片。
小小的不起眼但又无处不在的网卡。
如果在5年前,或许网卡与您无关,但在如今这网络的时代,无论是上网冲浪还是联网玩游戏,都离不开网卡,更何况,就算您不食人间烟火,多数主板上也会为您集成一块板载网卡。
所以,对于想迈入网络之门的读者而言,先认识网卡,会让您在进行各种网络应用时更得心应手。
目录概述网卡的主要特点网卡的功能概述网卡的主要特点网卡的功能展开编辑本段概述网卡工作在osi的最后两层,物理层(phy)和数据链路层(mac)。
物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。
物理层的芯片称之为PHY。
数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。
以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。
很多网卡的这两个部分是做到一起的。
他们之间的关系是pc i总线接mac总线,mac接phy,phy接网线编辑本段网卡的主要特点网卡(Netw ork Interfac e Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备。
无论是普通电脑还是高端服务器,只要连接到局域网,就都需要安装一块网卡。
如果有必要,一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。
电脑之间在进行相互通讯时,数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。
我们可以把帧看做是一种数据包,在数据包中不仅包含有数据信息,而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。
一块网卡包括OSI模型的两个层——物理层和数据链路层。
物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。
数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。
编辑本段网卡的功能一、传输是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上其它设备传过来的帧,并将帧重新组合成数据,发送到所在的电脑中。
网卡能接收所有在网络上传输的信号,但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧,将其余的帧丢弃。
然后,传送到系统CPU做进一步处理。
当电脑发送数据时,网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。
接收系统通知电脑消息是否完整地到达,如果出现问题,将要求对方重新发送。
二、图解网卡以最常见的PCI接口的网卡为例,一块网卡主要由PCB线路板、主芯片、数据汞、金手指(总线插槽接口)、BOOTROM、EEPROM、晶振、RJ45接口、指示灯、固定片等等,以及一些二极管、电阻电容等组成。
下面我们就来分别了解一下其中主要部件。
主芯片网卡的主控制芯片是网卡的核心元件,一块网卡性能的好坏和功能的强弱多寡,主要就是看这块芯片40nm串行phy_存储的质量。
以常见的Realtek公司推出的RTL8139C和RTL8139D为例,二者首先在封装上略有不同,前者是128pin QFP/LQFP而后者为100pin,其次在搭配的EEPROM 上,8139C比后者多出了对93c56的支持,而8139D是93C46。
但是在功能方面,8139D 更强一些,它多提供了对PCI Multi-function和PCI-bridge I/F的支持,PCIMulti-function允许把RTL8139D芯片和其他的功能芯片(如硬件调制解调芯片)设计在同块PCB板上协同工作来做成不同种类的多功能卡,在其中8139起的作用是辨别LAN信号还是PCI总线信号的作用;8139D还增强了电源管理功能。
如果按网卡主芯片的速度来划分,常见的10/100M自适应网卡芯片有Realtek 8139系列/810X系列、VIA VT610*系列、Intel 82550PM/82559系列、Broadc om 44xx 系列、3COM 3C920系列、Davic om DM9102、Mxic MX98715等等。
常见的10/100/1000M自适应网卡芯片有Intel的8254*系列,Broadcom的BCM57**系列,Marvell的88E8001/88E8053/88E806*系列,Realtek的RTL8169S-32/64、RTL8110S-32/64(LOM)、RTL8169SB、RTL8110SB(LOM)、RTL8168(PCI Express)、RTL8111(LOM、PCI Express)系列,VIA的VT612*系列等等。
Marvell的88E8001千兆芯片需要说明的是网卡芯片也有“软硬”之分,特别是对与主板板载(LOM)的网卡芯片来说更是如此,这是怎么回事呢?大家知道,以太网接口可分为协议层和物理层。
协议层是由一个叫MAC(Media Acc ess Layer,媒体访问层)控制器的单一模块实现。
物理层由两部分组成,即PHY(Physic al Layer,物理层)和传输器。
常见的网卡芯片都是把MAC和PHY集成在一个芯片中,但目前很多主板的南桥芯片已包含了以太网MAC控制功能,只是未提供物理层接口,因此,需外接PHY芯片以提供以太网的接入通道。
这类PHY网络芯片就是俗称的“软网卡芯片”,常见的PHY功能的芯片有RTL8201BL、VT6103等等。
“软网卡”一般将网络控制芯片的运算部分交由处理器或南桥芯片处理,以简化线路设计,从而降低成本,但其多少会更多占用系统资源.BOOTROMBOOTROM插座也就是常说的无盘启动ROM接口,其是用来通过远程启动服务构造无盘工作站的。
远程启动服务(Remoteboot,通常也叫RPL)使通过使用服务器硬盘上的软件来代替工作站硬盘引导一台网络上的工作站成为可能。
网卡上必须装有一个RPL(Remote Program Load远程初始程序加载)ROM芯片才能实现无盘启动,每一种RPL ROM芯片都是为一类特定的网络接口卡而制作的,它们之间不能互换。
带有RPL的网络接口卡发出引导记录请求的广播(broadc asts),服务器自动的建立一个连接来响应它,并加载MS-DOS启动文件到工作站的内存中。
此外,在BOOTROM插槽中心一般还有一颗93C46、93LC46或93c56的EEPROM 芯片(93C56是128*16bit的EEPROM,而93C46是64*16bit的EEPROM),它相当于网卡的BIOS,里面记录了网卡芯片的供应商ID、子系统供应商ID、网卡的MAC地址、网卡的一些配置,如总线上PHY的地址,BOOTROM的容量,是否启用BOOTROM 引导系统等内容。
主板板载网卡的EEPROM信息一般集成在主板BIOS中。
LED指示灯一般来讲,每块网卡都具有1个以上的LED(Light Emitting Diode发光二极管)指示灯,用来表示网卡的不同工作状态,以方便我们查看网卡是否工作正常。
典型的LED指示灯有Link/Act、Full、Pow er等。
Link/Act表示连接活动状态,Full表示是否全双工(Full Duplex),而Power是电源指示(主要用在USB或PCMCIA网卡上)等。
网络唤醒接口早期网卡上还有一个专门的3芯插座网络唤醒(WOL)接口(PCI2.1标准网卡),Wake On LAN(网络唤醒)提供了远程唤醒计算机的功能,它是IBM公司和Intel公司于1996年10月成立的先进管理性联盟(Advanc ed Manageability Allianc e)的一项成果,它可以让管理员在非工作时间远程唤醒计算机,并使它们自动完成一些管理服务,例如软件的更新或者病毒扫描。
它也是Wired for Management基本规范中的一部分。
网络唤醒的工作原理是先由一个管理软件包发出一个基于Magic Packet标准的唤醒帧,支持网络唤醒的网卡收到唤醒帧后对其进行分析并确定该帧是否包含本网卡的MAC 地址。
如果包含本网卡的MAC地址,该计算机系统就会自动进入开机状态。
目前主流的独立网卡或主板板载网卡都符合PCI2.2及以上的规范,所以不再需要这个接口,要启动网络唤醒功能,只需到主板BIOS中启用“Wake on PCI Card”功能即可。
数据汞数据汞是消费级PCI网卡上都具备的设备,数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把PHY 送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
晶振晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。
由于制造工艺不断提高,现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好,已不容易出现故障,但在选用时仍可留意一下晶振的质量。