DP83848C 网口PHY工作原理
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。
phy工作原理
phy工作原理光传输模型（Optical Transport Model）是一种基于光学原理的通信模型，用于解释光的传输和传输过程中光的特性。
其中，PHY （物理层）用于实现信号在物理介质中的传输，是整个通信系统中最底层的一个节点，负责将上层的数字信号转化为物理信号，并通过物理介质将其传输到接收端。
PHY的工作原理主要包括以下几个方面：1. 编码与解码：PHY负责将上层传输过来的数字信号进行编码，将其转换为物理信号。
常用的编码方式包括曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
编码后的信号通过光模块转换为光信号，并通过光纤传输到接收端。
接收端的PHY则对接收到的光信号进行解码，将其还原为数字信号，供上层处理。
2. 光模块设计：光模块是实现光信号转换的关键部件，由发射模块和接收模块组成。
发射模块主要包括激光器和调制器，负责将数字信号转换为光信号；接收模块包括光电探测器和放大器，负责将接收到的光信号转换为电信号并放大。
PHY需要设计合适的光模块，以实现高速、高效的光信号转换和传输。
3. 光纤传输：PHY通过光模块将光信号传输到接收端。
在传输过程中，光信号会受到光纤衰减、色散、非线性等影响，所以在PHY设计中需要考虑这些光纤特性，采用相应的调制方案和传输技术。
常用的传输技术包括直接调制、外调制、相干调制等。
4. 误码率检测与纠错：在光传输过程中，由于光信号受到各种干扰和衰减，可能会产生误码。
PHY需要在接收端进行误码率检测，通过采用纠错编码等技术，来提高信号传输的可靠性和稳定性。
例如，在高速光传输中，通常会采用前向纠错编码（FEC）来提高系统的抗干扰能力。
5. 温度和电压调节：PHY的工作稳定性会受到温度和电压等因素的影响，所以需要进行温度和电压调节。
一般会采用温度传感器和压力传感器等设备，对温度和电压进行实时监测和调节，确保PHY在合适的工作状态下。
总结来说，PHY的工作原理是将上层的数字信号转化为物理信号，并通过光模块将光信号传输到接收端。
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。
phy 工作原理
phy 工作原理
物理层（PHY）是计算机网络中的一种硬件设备，主要负责
将数据从电信号转换为比特流，并将比特流传输到接收器。
PHY的工作原理可以分为几个关键步骤。
首先，PHY将传输的数据转换为数字信号。
它接收来自数据
链路层的数据，并使用一系列的编码和调制技术将数据转换为电信号。
编码技术可以包括将比特流映射到电压级别或频率变化。
调制技术则是将数字信号转换为模拟信号，以便在物理介质中传输。
接下来，PHY通过传输介质将数字信号发送到接收器。
传输
介质可以是电缆、光纤或无线信道等。
不同的传输介质有不同的特性和约束，PHY需要根据传输介质的性质来选择合适的
传输方法和调制技术。
在传输过程中，PHY要解决一些常见的问题，例如信号衰减、噪声干扰和时钟同步等。
信号衰减是指在信号传输过程中信号强度逐渐减弱的现象，而噪声干扰则是来自传输介质或其他设备的电磁干扰。
为了克服这些问题，PHY可以采用信号增强、错误检测和纠错等技术。
最后，接收器PHY将接收到的电信号转换为数字信号，并传
输给上层的数据链路层。
这个过程类似于发送端的过程，但是需要解调和解码来恢复原始的比特流。
解调技术会根据接收到的电信号的调制类型来还原数字信号，而解码技术则会还原编码后的比特流。
总的来说，PHY的工作原理是将数据从电信号转换为数字信号，并通过传输介质将数字信号传输到接收器，然后将接收到的电信号再转换为数字信号。
这个过程涉及到编码、调制、解调和解码等一系列技术，以确保可靠地传输数据。
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。
MAC和PHY的工作原理
以太网的工作机制——自动协商
自动协商的主要功能就是使物理链路两端的设备自动通过交互信息 自动选择一 种运行模式来运行。自动协商的内容主要包括双工模式 运行速率 流量控制等内 容 一旦协商通过 链路两端的设备就锁定在这样一种运行模式下直到重新引导设 备或重新插拔电缆。
当连接的双方都有自动协商能力的时候，PHY通过发送 FLP（ Fast Link Pulse 快速链路脉冲）来决定端口的工作模式，每一个FLP脉冲群包括33个脉冲，每个 脉冲间隔62.5us，脉冲群的间隔为16±8ms。奇数脉冲代表时钟长有，偶数脉冲 表示数据，有脉冲信号为“1”，没有脉冲信号为“0”。每个FLP包含16bits数 据即所谓的“page”。所有的支持Auto-negotiation的器件必须能够读懂 “base page。
网卡的构成
SYSTEM
CPU/PCH
PCIE/PCI
网卡 MAC芯片
MII
PHY芯片
接口
OSI 数据链路层
物理层
MAC芯片的主要功能
实现MAC子层和LLC 子层的功能； 提供符合规范的接口（PCI/PCIE等）以实现和主机的数据交换。 通过MII与PHY相连。 MII:Media Independent Interface,媒体独立接口
MAC和PHY的工作原理
高端服 务器研
MAC和PHY的工作原理
网卡的构成 MAC的工作原理 PHY的工作原理 以太网工作的机制
网卡的构成
网卡：网络适配器（Network Interface Card，简称NIC） 网卡包括OSI模型的的两个层——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光与电信号、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。
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。
以太网原理MAC和PHY
以太网原理MAC和PHY以太网（Ethernet）是一种计算机网络技术，用于在局域网（LAN）中进行数据传输。
它是一种广泛应用的网络协议，其主要优势是简单、可靠和成本低廉。
以太网协议包含两个关键组成部分：媒体访问控制（MAC）子层和物理层（PHY）。
物理层（PHY）负责将以太网帧从数据链路层传输到实际的物理媒体上。
它的主要任务是将数字数据转换为电气信号，然后通过传输媒介传送。
物理层使用一些特定的编码和调制技术来解决数据在物理媒体上的传输问题。
这些技术包括编码、调制解调和时钟恢复等。
物理层还负责定义信道的特性和接口标准，包括电压电平、数据传输速率、传输介质类型和连接器类型等。
这种标准确保了不同厂商的网络设备能够相互兼容工作。
例如，10BASE-T以太网使用了双绞线作为传输介质，传输速率为10Mbps。
而1000BASE-T以太网使用了Cat 5e或Cat 6双绞线作为传输介质，传输速率为1Gbps。
物理层还处理一些错误检测和纠正机制，以确保数据的可靠传输。
例如，以太网使用了冗余检验码（CRC）来检测帧中的传输错误。
如果接收端检测到错误，它会向发送端发送一个特殊的信号，要求重新发送数据。
这种机制确保了数据在传输过程中的完整性和准确性。
与物理层相对应的是媒体访问控制（MAC）子层。
MAC子层的主要任务是实现数据帧的分组、发送和接收。
它根据接收到的数据帧的目的地址进行过滤，并将所接收到的数据传递给上层的网络协议栈。
同时，MAC子层还负责将数据帧分组，并在物理层上以合适的方式发送出去。
MAC子层使用了一种称为CSMA/CD的访问控制协议，即载波监听多点接入/冲突检测。
CSMA/CD协议要求发送端在发送数据之前先监听信道，以确保没有其他设备正在传输数据。
如果检测到信道中有其他设备正在传输数据，发送端会等待一段时间后重新发送。
这种机制可以解决多个设备同时访问网络时的冲突问题。
MAC子层还负责对数据帧进行封装和解封装。
网口PHY芯片直连心得(不使用变压器)
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。
先精简成如上图所示的情况，使用一个1CT：1CT的普通变压器，这种方式其实没有经过实质性的改变，所以一定是可行的（没有验证过），但既然是要精简了就得精简到底，所以这种方式估计没什么人会愿意使用。
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。
（中心抽头的驱动电压不一样，上拉电阻阻值不一样，不是都是51欧姆。
试了一下RTL8305SC与W5200相连，RTL8305的驱动电压时1.8V，用51欧姆上拉时，不通，后来改为25欧姆，就通了。
中心抽头的电压越低，电阻必须越小，用示波器可以看到电阻大了之后，信号的幅度明显下降了。
理论上1.8V的在30欧左右，3.3V在50欧左右，如果不太确定的话最好用示波器测量一下，和使用变压器的情况做一个对比，波形基本差不多即可。
）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。
多口phy芯片原理
多口phy芯片原理多口PHY芯片是一种适用于以太网通信的集成电路，用于将数据从高速串行信号转换为并行信号，并将其传输到网络设备的不同接口上。
它是网络设备中必不可少的一部分，对于提供高速、高效的数据通信至关重要。
在本篇文章中，我们将详细介绍多口PHY芯片的原理和工作方式。
一、多口PHY芯片的基本原理多口PHY芯片是一个基于千兆以太网标准的通信接口，它的主要作用是将高速数据从一组传输介质的串行信号转换为一组并行信号，以便数据可以通过多个物理接口同时传输。
它采用了一种称为多口串行自适应技术的方法来实现这一功能。
多口PHY芯片通常采用一种双工模式的工作方式，即同时支持发送和接收功能。
在发送端，数据被分成多个并行信号，并通过多个物理接口发送到网络中。
在接收端，物理接口接收到并行信号，并将其转换为串行信号，然后通过解调器将其恢复为原始数据。
为了实现这一转换，多口PHY芯片通常包括以下主要组件和功能：1.串行-并行转换器：它负责将输入的高速串行信号转换为一组并行信号。
这通常通过一组并行寄存器来实现，每个寄存器存储并传输一个数据位。
2.并行-串行转换器：它负责将一组并行信号转换回高速串行信号。
这通常通过一组并行寄存器来实现，每个寄存器存储并传输一个数据位。
3.自适应均衡器：它负责对接收到的串行信号进行均衡处理，以消除传输过程中的衰减和失真。
均衡器通常由一组滤波器和增益控制器组成，可以自动调整增益和滤波参数以适应不同的信道条件。
4.时钟和数据恢复单元：它在接收端负责从接收到的串行信号中恢复时钟和数据。
它通常采用一种称为相锁环技术的方法来实现时钟恢复，并采用一种称为决策反馈等化器的方法来实现数据恢复。
5.发送和接收控制器：它负责管理发送和接收过程中的控制信号和状态信息。
它通常包括发送和接收状态机、FIFO缓冲区、错误检测和纠正机制等。
二、多口PHY芯片的工作方式多口PHY芯片的工作方式可以分为两个主要阶段：发送阶段和接收阶段。
以太网PHY控制器DP83848中文资料
DP83848-单路10/100Mb/s 以太网收发器能量检测模式美国国家半导体公司应用注释1401Bra d Kennedy 2005年9月DP83848-单路10/100Mb/s 以太网收发器能量检测模式AN-1401©2005Na tiona l Semiconductor Corpora tion AN201675www .na tiona 1.0 介绍 美国国家半导体公司的DP83848 10/100 M b/s 单路物理层器件提供了低功耗性能，其包含一个智能电源关闭状态－能量检测模式。
本应用注释详细解释了DP83848能量检测模式的原理和工作过程。
2.0 能量检测模式的原理 能量检测模式提供了当器件未连接到激活的链接对象时节约能量的机理。
当没有电缆存在或者电缆连接到电源处于关闭状态的对象的时候，能够设置DP83848自动进入低功耗状态。
一旦插上电缆器件既可继续工作，或者尝试与远端对象建立活动链接的时候，DP83848能够自动上电进入全功能工作状态。
当进入到低功耗能源检测状态时，DP83848通过禁止除能量检测电路以外的所有接收电路来减少其功率消耗。
此外，DP83848将会在连线上周期性地发送信号，如下文中的详细描述。
3.0 能量检测模式的工作过程 能量检测模式的工作有两个状态组成，一个正常工作状态和一个能量检测状态。
3.1 正常工作状态 在正常工作状态，能量检测逻辑依靠标准的介质关联接口（MDI ）活动（加扰空闲，链接脉冲，数据包）来保持电源上电状态。
当能量检测模式使能之后，如果能量检测逻辑检测到没有MDI 活动，DP83848将会转换到一个能量检测状态。
3.2 能量检测工作 当使能并进入到能量检测状态之后，能量检测模式通过专用低功耗电路进行连续监控。
在此期间内，能够通过串行管理接口（MDC/MDIO ）访问寄存器。
为了保存能量，大部分的芯片功能仍旧保持关电状态。
在能量检测状态，DP83848在两个功能之间交替切换：监控信号线以探测网络活动和在线上发送脉冲信号。
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。
MAC和PHY的工作原理
MAC和PHY的工作原理MAC（媒体访问控制）和PHY（物理层）是计算机网络中的两个重要概念，它们共同参与实现数据的传输和通信。
MAC负责数据帧的生成、解析以及网络中各个节点之间的访问和协调，而PHY负责将生成的数据帧经过适当的编码、调制、传输等物理过程转换为电信号，进而在网络中传输。
下面将详细介绍MAC和PHY的工作原理。
首先，我们先了解MAC的工作原理。
MAC协议是一种数据链路层协议，主要负责管理和控制网络节点之间的数据传输。
其工作原理如下：1.定义数据帧格式：MAC协议规定了数据帧的格式，包括帧头、帧尾、地址等字段。
这些字段用于标识数据帧的起始和结束、发送和接收节点的地址等信息。
2.地址分配：MAC协议采用唯一的物理地址（MAC地址）对网络节点进行标识和寻址。
每个网络设备都有一个唯一的MAC地址，用于区分网络中的不同设备。
3.帧生成与解析：发送节点在数据链路层将数据转换成数据帧，并附加上适当的帧头和帧尾信息。
接收节点在数据链路层解析数据帧，并将其转换回原始数据。
4.轮询和仲裁：MAC协议使用轮询或仲裁机制来管理节点之间的访问顺序。
轮询机制顺序地让每个节点按照一定的顺序传输数据。
仲裁机制当多个节点同时发生数据帧时，通过一种算法来决定哪个节点优先传输。
5.碰撞检测与重传：当两个节点同时发送数据帧时，可能会发生碰撞。
MAC协议通过碰撞检测机制来感知碰撞的发生，然后触发重传机制，让发送节点重新发送数据帧。
接下来，我们详细了解PHY的工作原理。
PHY是网络中的物理层，负责将数据帧经过一系列物理过程转换为电信号，以便在网络中传输。
其工作原理如下：1.编码与调制：PHY层将数据帧进行适当的编码，并使用调制技术将数字数据转换为模拟信号。
常用的调制技术包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
2.帧同步：通过在数据帧中插入同步信号，PHY层确保发送和接收节点之间的时钟同步，以便正确解析数据帧。
网口PHY芯片直连心得(不使用变压器)讲解学习
网口P H Y芯片直连心得(不使用变压器)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。
先精简成如上图所示的情况，使用一个1CT：1CT的普通变压器，这种方式其实没有经过实质性的改变，所以一定是可行的（没有验证过），但既然是要精简了就得精简到底，所以这种方式估计没什么人会愿意使用。
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。
（中心抽头的驱动电压不一样，上拉电阻阻值不一样，不是都是51欧姆。
试了一下RTL8305SC与W5200相连，RTL8305的驱动电压时1.8V，用51欧姆上拉时，不通，后来改为25欧姆，就通了。
中心抽头的电压越低，电阻必须越小，用示波器可以看到电阻大了之后，信号的幅度明显下降了。
理论上1.8V的在30欧左右，3.3V在50欧左右，如果不太确定的话最好用示波器测量一下，和使用变压器的情况做一个对比，波形基本差不多即可。
）有人可能会问，能再精简一下么？我的答案是看情况。
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。
以太网PHY控制器DP83848中文资料
DP83848-单路10/100Mb/s 以太网收发器能量检测模式美国国家半导体公司应用注释1401Bra d Kennedy 2005年9月DP83848-单路10/100Mb/s 以太网收发器能量检测模式AN-1401©2005Na tiona l Semiconductor Corpora tion AN201675www .na tiona 1.0 介绍 美国国家半导体公司的DP83848 10/100 M b/s 单路物理层器件提供了低功耗性能，其包含一个智能电源关闭状态－能量检测模式。
本应用注释详细解释了DP83848能量检测模式的原理和工作过程。
2.0 能量检测模式的原理 能量检测模式提供了当器件未连接到激活的链接对象时节约能量的机理。
当没有电缆存在或者电缆连接到电源处于关闭状态的对象的时候，能够设置DP83848自动进入低功耗状态。
一旦插上电缆器件既可继续工作，或者尝试与远端对象建立活动链接的时候，DP83848能够自动上电进入全功能工作状态。
当进入到低功耗能源检测状态时，DP83848通过禁止除能量检测电路以外的所有接收电路来减少其功率消耗。
此外，DP83848将会在连线上周期性地发送信号，如下文中的详细描述。
3.0 能量检测模式的工作过程 能量检测模式的工作有两个状态组成，一个正常工作状态和一个能量检测状态。
3.1 正常工作状态 在正常工作状态，能量检测逻辑依靠标准的介质关联接口（MDI ）活动（加扰空闲，链接脉冲，数据包）来保持电源上电状态。
当能量检测模式使能之后，如果能量检测逻辑检测到没有MDI 活动，DP83848将会转换到一个能量检测状态。
3.2 能量检测工作 当使能并进入到能量检测状态之后，能量检测模式通过专用低功耗电路进行连续监控。
在此期间内，能够通过串行管理接口（MDC/MDIO ）访问寄存器。
为了保存能量，大部分的芯片功能仍旧保持关电状态。
在能量检测状态，DP83848在两个功能之间交替切换：监控信号线以探测网络活动和在线上发送脉冲信号。
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引言DP83848C是美国国家半导体公司生产的一款鲁棒性好、功能全、功耗低的10／100 Mbps单路物理层(PHY)器件。
它支持MII(介质无关接口)和RMII(精简的介质无关接口)，使设计更简单灵活；同时，支持10BASE～T和 100BASE-TX以太网外设，对其他标准以太网解决方案有良好的兼容性和通用性。
MII(Medium Independent InteRFace)是IEEE802．3u规定的一种介质无关接口，主要作用是连接介质访问控制层(MAC)子层与物理层(PH-Y)之间的标准以太网接口，负责MAC 和PHY之间的通信。
由于MII需要多达16根信号线，由此产生的I／O口需求及功耗较大，有必要对MII引脚数进行简化，因此提出了RMII(Reduced Medium Independent Interface，精简的介质无关接口)，即简化了的MII。
1 硬件设计1．1 电路设计DP83848C的收发线路各是一对差分线，经过变比为1：1的以太网变压器后与网线相连。
以太网变压器的主要作用是阻抗匹配、信号整形、网络隔离，以及滤除网络和设备双方面的噪音。
典型应用如图1所示。
图2是DP83848C与MAC的连接电路。
其中，Xl为50 MHz的有源振荡器。
1．2 PCB布局布线布局方面，精度为1％的49．9 Ω电阻和100 nF的去耦电容应靠近PHY器件放置，并通过最短的路径到电源。
如图3所示，两对差分信号(TD和RD)应平行走线，避免短截，且尽量保证长度匹配，这样可以避免共模噪声和EMI辐射。
理想情况下，信号线上不应有交叉或者通孔，通孔会造成阻抗的非连续性，所以应将其数目降到最低；同时，差分线应尽可能走在一面，且不应将信号线跨越分割的平面，如图4所示。
信号跨越一个分割的平面会造成无法预测的回路电流，极可能导致信号质量恶化并产生EMI问题。
注意，图3和图4中，阴影部分为错误方法。
2 RMll模式描述RMII模式在保持物理层器件现有特性的前提下减少了PHY的连接引脚。
RMII由参考时钟REF_CLK、发送使能TX_EN、发送数据TXD[1：0]、接收数据RXD[1：0]、载波侦听／接收数据有效CRS_DV和接收错误RX_ER(可选信号)组成。
在此基础上，DP83848C还增加了RX_DV接收数据有效信号。
2. 1 REF_CLK——参考时钟REF_CLK是一个连续时钟，可以为CRS_DV、RXD[1：O]、TX_EN、TXD[1：O]、RX_DV 和RX_ER提供时序参考。
REF_CLK由MAC层或外部时钟源源提供。
REF_CLK频率应为50 MHz±50×10-6，占空比介于35％和65％之间。
在RMII模式下，数据以50 MHz的时钟频率一次传送2位。
因此，RMII模式需要一个50 MHz有源振荡器(而不是晶振)连接到器件的X1脚。
2．2 TX_EN——发送使能TX_EN表示MAC层正在将要传输的双位数据放到TXD[1：O]上。
TX_EN应被前导符的首个半字节同步确认，且在所有待传双位信号载入过程中都保持确认。
跟随一帧数据的末2位之后的首个REF_CLK上升沿之前，MAC需对TX_EN取反。
TX_EN的变化相对于REF_CLK 是同步的。
2．3 TXD[1：0]——发送数据TXD[1：O]的变换相对于REF_CLK是同步的。
TX_EN有效后，PHY以TXD[1：0]作为发送端。
在10 Mbps模式下，由于REF_CLK的频率是在10Mbps模式中数据速率的10倍。
因此TXD[1：0]上的值必须在10个脉冲期间保持稳定，确保DP83848C能够每隔10个周期进行采样。
发送时序如图5所示，发送延时情况如表l所列。
其中，PMD为物理介质关联层(physical media depen-dent)接口。
2．4 RXD[1：0]——接收数据RXD[1：0]转换是与REF_CLK同步的。
在CRS_DV有效后的每个时钟周期里，RXD[1：O]接收DP83848C的两位恢复数据。
在某些情况下(如数据恢复前或发生错误)，则接收到的是RXD[1：O]的预确定值而不是恢复数据。
CRS_DV解除确认后，RXD[1：O]为“00”，表示进入空闲状态。
CRS_DV确认后，在产生正确的接收解码之前，DP83848C将保证RXD[1：0]=“00”。
DP83848C提供的恢复数据总是半字节或成对双位信号的形式，这对于由前导符开始的所有数据值都成立。
因为CRS_DV是异步确认的，不能假设先于前导符的“00”数据会是双位信号形式。
100 Mbps模式下，在CRS_DV确认之后的正常接收过程中，RXD[1：O]将会保持“00”，直到接收器检测到正确的起始串分界符(STart St-ream Delimiter，SSD)。
一旦检测到SSD，DP83848C将会驱动前导符(“01”)，后面紧跟着起始帧分界符(Start of Frame. Delimiter，SFD)(“01”“01”“01”“11”)。
MAC应该开始SFD之后的数据。
如果检测到接收错误，在载波活动结束前，RXD[1：0]将会替换为接收字符串“01”。
而由于帧中剩余数据被替换，MAC的奇偶校验将会拒绝错误的信息包。
如果检测到错误的载波(坏的 SSD)，RXD[1：O]将会替换为“10”，直到接收事件结束。
这种情况下，RXD[1：O]将会从“00”变为“10”，而无需标明前导符 (“01”)。
10 Mbps模式下，CRS_DV确认后，RXD[1：O]将会一直保持“00”，直到DP83848C有恢复脉冲并能对接收数据进行解码为止。
当存在有效接收数据时，RXD[1：O]以“01”为前导符接收恢复的数据值。
因为REF_CLK频率是10 Mbps模式下数据速率的10倍，MAC对RXD[1：0]上的值每隔10个周期采样一次。
接收时序如图6所示，接收延时情况如表2所列。
2．5 RX_DV——接收数据有效尽管RMII并不要求，DP83848C还是提供了一个RX_DV信号。
RX-DV是没有结合CRS 的接收数据有效信号(Receive Data Valid)。
第一个正确的恢复数据(前导符)或伪载波检测到来时，RX_DV被确认，在恢复数据的末两位传送之后解除确认。
通过使用该信号，全双工MAC不必再从CRS _DV信号中恢复RX_DV信号。
2．6 CRS_DV——载波侦听／接收数据有效当接收介质处于非空闲状态时，由PHY来确认CRS_DV。
在载波检测中，CRS_DV依据与工作模式相关的标准异步确认。
10BASE_T模式下，静噪通过时发生该事件。
在100BASE-TX模式，当10位中检测到2个非相邻的零值时，发生该事件。
在RMII规范(1．2版)中提到，载波丢失将导致与REF_CLK周期同步的CRS_DV解除确认，这在RXD[1：O]半字节的首两位出现(即CRS_DV仅在半字节边界解除确认)。
在CRS_DV首次解除确认后，如果DP83848C还有数据位要加在RXD[1：O]上，则在REF_CLK 周期中，DP83848C应在每半个字节的第2个双位上确认CRS_DV，并在一个半字节的第1个双位解除确认。
这样，从半字节边界开始，到CRS(载波侦听／接收信号)在 RX_DV前结束时，CRS_DV以25 MHz(100 Mbps模式)或2．5MHz(10 Mbps模式)的频率翻转(假设当载波事件结束时DP83848C还有待传送的数据位)。
通过编程DP83848C能够与RMII规范(1．0版)很好地兼容。
在该模式下，CRS_DV将会异步地与CRS进行确认，但是要等传送完最后的数据时才会解除确认，CRS_DV 在数据包的末端不会被翻转。
该模式虽然不能对来自CRS_DV的CRS信号进行精确的恢复，但是却可以使MAC层的设计更简单。
在出错的载波活动时间中，CRS_DV保持确认。
一旦确认CRS_DV，则可以认为在RXD[1：O]上的数据是有效的。
然而，由于CRS_DV的确认相对于REF_CLK是异步的，因而在正确解码接收信号之前，RXD[1：0]上的数据应为“00”。
2．7 RX_ER——接收错误遵照IEEE802．3标准的规定，DP83848C提供一个RX_ER输出端。
RX_ER可以维持一个或更多的REFCLK周期，来标识一个在当前PHY到帧的传输过程中曾出现的错误(MAC 子层不一定能检测到，但PHY可以检测到的编码错误或其他错误)。
RX_ER的变化相对于REF_CLK是同步的。
由于DP83848C是通过以固定数据代替原来数据的方式干扰到RXD[1：O]，所以MAC 不需要RX_ER，而只需CRC校验(即奇偶校验)就可以检测到错误。
2．8 冲突检测RMII不向MAC提供冲突标志。
对于半双工操作，MAC必须从CRS_DV和TX_EN信号中产生它自己的冲突检测。
为了实现这一点MAC必须从CRS-DV信号中恢复CRS信号，并和TX_EN进行逻辑与。
注意，不能直接使用CRS_DV，因为CRS_DV可能在帧的末端触发以标志CRS解除确认。
3 RMII模式配置DP83848C的RMII模式配置包括硬件和软件两个方面。
3．1 硬件配置如图2所示，DP83848C的X1(34)脚上提供50 MHzCMOS电平的振荡信号。
在上电和复位时，强制DP83848C进入RMII模式。
方法是通过在RX_DV／MII_MODE(39脚)接入一个上拉电阻。
3．2 软件配置PHY的软件初始化流程如图7所示。
结语DP83848C配合RMII标准接口提供了一种连接方案，可以减少MAC至PHY接口所需要的引脚数目。
该方案使得设计工程师在保持IEEE802．3规范中所有特性的同时，降低系统设计成本。
正因为如此，DP83848C能够更好地适应工业控制和工厂自动化，以及通用嵌入式系统等应用场合。