以太网之物理层
这一节来学习一下以太网的物理层,IEEE802.3标准就给出了以太网的物理层结构,如下图所示红色框内所标注的。
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10BASE2: 采用细同轴电缆接口的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 10.) |
10BASE5: 采用粗同轴电缆接口的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 8.) |
10BASE-F:采用光纤电缆接口的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 15.) |
10BASE-T:采用电话双绞线的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 14.) |
100BASE-FX: 采用两个光纤的IEEE 802.3 100Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clauses 24 and 26.) |
100BASE-T2: 采用两对3类线或更好的平衡线缆的IEEE 802.3 100 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 32.) |
100BASE-T4: 采用四对3、4、5类线非屏蔽双绞线的IEEE 802.3 100 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 23.) |
100BASE-TX: 采用两对5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的IEEE 802.3 100 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clauses 24 and 25.) |
1000BASE-CX: 1000BASE-X 在特制的屏蔽电缆传输的接口规格(参见 IEEE 802.3 Clause 39.) |
1000BASE-LX: 1000BASE-X 采用单模或多模长波激光器的规格(参见 IEEE 802.3 Clause 38.) |
1000BASE-SX: 1000BASE-X 采用多模短波激光器的规格(参见 IEEE 802.3 Clause 38.) |
1000BASE-T: 采用四对五类平衡电缆的1000 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 40.) |
这里提到了各种规范,其实每一种规范对应的物理层都是不一样的。我们看一下1000BASE-X的物理层。下面是1000BASE-T的物理层。可以看到1000BASE-T的自协商与1000BASE-X位置不一样。
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快速连接脉冲(FLP)的信息编码可以分为两类,一类是基本连接码字(基本页),支持基本的信息的交换。另一类是下一页码字,以支持附加信息页的交换。
基本页的信息编码可由下图表示。
图 1-1 基本页的信息编码图
选择域(Selector Field)
S[0:4]用于标识自协商消息的类型。已定义的类型如下表所示,所有未列出的组合的意义均保留,保留的编码组合目前不应在传输中出现。
自协商的类型含义
S4 |
S3 |
S2 |
S1 |
S0 |
Selector description |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Reserved for future Auto-Negotiation development |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
IEEE Std 802.3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
IEEE Std 802.9 ISLAN-16T |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Reseerved for future Auto-Negotiation development |
技术能力域(Technology Ability Field)
A[0:7]用于描述本端网络接口所支持的各种工作模式。不同的选择域类型对应不同的技术能力域定义。下面表格给出IEEE 802.3标准下定义的各种技术能力及其编码。
自协商的技术支持域的含义。
Bit |
Technology |
Minimum cabling requirement |
A0 |
10BASE-T |
Two-pair Category 3 |
A1 |
10BASE-T FULL DUPLEX |
Two-pair Category 3 |
A2 |
100BASE-TX |
Two-pair Category 5 |
A3 |
100BASE-TX FULL DUPLEX |
Two-pair Category 5 |
A4 |
100BASE-T4 |
Four-pair Category 3 |
A[5:7] |
Reserved for furure technology |
|
- GTX_CLK——吉比特TX..信号的时钟(125MHz)
- TXD[3..0]——被发送数据
- TX_CTL——发送控制
- RX_CLK——接收时钟频率(从收到的数据中提取,因此与GTXCLK无关联)
- RXD[3..0]——接收数据
- RX_CTL——接收控制
- COL——冲突检测(仅用于半双工状态)
- CRS——载波监听
- MDC——配置接口时钟
- MDIO——配置接口I/O
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