小吃网站怎么做,做外贸收费的网站,背景 网站建设,wordpress连接mysql拒绝车载以太网物理层 O S I 参考模型的第 1 层#xff08; 最底层#xff09;。负责逻辑信号#xff08; 比特流#xff09;与物理信号#xff08;电信号、光信号#xff09;之间的互相转换#xff0c;通过传输介质为数据链路层提供物理连接。 车载以太网与传统以太网相比…车载以太网物理层 O S I 参考模型的第 1 层 最底层。负责逻辑信号 比特流与物理信号电信号、光信号之间的互相转换通过传输介质为数据链路层提供物理连接。 车载以太网与传统以太网相比车载以太网仅需要使用1对双绞线而传统以太网则需要多对线束较多。 同时传统以太网一般使用RJ45连接器连接而车载以太网并未指定特定的连接器连接方式更为灵活小巧能够大大减轻线束重量。除此以外车载以太网物理层需满足车载环境下更为严格的EMC要求对于非屏蔽双绞线的传输距离可达15m屏蔽双绞线可达40m。 虽然车载以太网只采用单对差分电压传输的双绞线但是100M/s以太网可以通过回音消除技术来实现全双工通信。下面就通过表格形式列举出当前主流的物理层标准 从上表可知当下主流的车载以太网协议主要为IEEE 100BASE-T1以及IEEE 1000BASE-T1常规使用可采用100BASE-T1,如果需要更高带宽可选择1000BASE-T1。 不过因为速率越高对车载以太网物理层一致性测试就更为严格。 其中以太网所有物理层的功能全部集中在一个称为“PHY”的模块中它将以太网控制器以及物理介质连接在一起并且通过一个标准化接口MII连接同时PHY模块与底层介质通过MDI接口连接以100BSASE-T1所示如下图所示 物理层PHY接口结构图 来源Vector 物理层PHY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MAC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。 100BASE-T1在物理连接上使用了一对双绞线实现全双工的信息传输而100BASE-TX则使用了两对双绞线实现全双工一对用于收另一对用于发。 100BASE-T1利用所谓的回音消除技术echo cancellation实现了在一对双绞线上的全双工通信。 回音消除技术的主要过程作为发送方的节点将自己要发送的差分电压加载到双绞线上而作为接收者的节点则将双绞线上的总电压减去自己发出去的电压做减法得到的结果就是发送节点发送的电压。 车载以太网固定为全双工通信方式出于对汽车启动时间的考虑而没有引入自动协商机制此外车载以太网是通过单对非屏蔽或屏蔽电缆连接。 物理层架构 物理层主要作用 1定义硬件接口 2定义信号与编码 3定义数据与信号之间的转换收发 物理层基本架构 主要包括PMDPMA和PCS。 PMD介质依赖层主要职责是转换PMA的数据与实际网络上的信号。发送时它从PMA读取数据并执行实现该功能所需的必需的低级行编码功能设计的媒介。接收时它会读取并解释这些内容编码信号然后将它们转换回位以发送到PMA。 PMA介质连接层介于PMA和PCS之间其中PMD是按照bit串行处理方式而PCS则是按照数据块处理方式因此PMA则是起到串并中间转换的作用此外还起到数据冲突检测的功能。 PCS编码子层主要进行初始编码3B2T 实现特定于以太网速度和传输介质要求的子层中的一部分,它可以把从GMII口接收到的8位并行的数据转换成10位并行的数据输出。因为10比特的数据能有效地减小直流分量降低误码率另外采用3B2T编码便于在数据中提取时钟和进行首发同步。可以把PCS两头看成GMII接口和TBI接口 注Broad-Reach的PHY只由PCS和PMA子层组成没有物理媒介相关PMD子层。 物理层控制器的架构 其中MDI Medium Dependent Interface。 MII Medium Independent Interface, MIIM主要用于寄存器的配置管理。 我们这里需要注意的是RXD 和TXD都是4个数据。 物理层编码原理 首先总线上的电平信号有-1 0 和 1 如图 数据和电平的编码转换关系有如下表关系 如数据 000 对应两根线上的电平为 -101 主要数据到电平转换过程为以下四步 1.首先从MII接收到数据4bit 4bit… 2.接下来分割成(3bit 3bit…)进行处理 3.根据上表电平与数据编码的关系转换为电平信号 4.将电平信号发到总线。 一个案例说明以上的转换过程 100Mbps 速度的由来 在微控制器的每个时钟周期中MII接口到来的数据是4个bitPHY从MII接口收到数据后会首先进行一个4B3B的转换为了匹配25MHz * 4bit 100Mbit/s的速率PHY的MII接口时钟周期应该是33.3333M每次接收3bit也实现了33.3333M * 3bit 100Mbit/s的速率。之后PHY要再进行3B2T的操作将每次接收到的3个bit转化为2个电平值取值范围是-101具体的对应关系如上图中的表所示。3个bit有8种组合即2的三次方两个电平值有9种组成即3的平方所以后者可以覆盖前者。此时时钟周期仍然是33.333M但是每个时钟周期中的两个电平就能够表示3个 bit了所以此时的数据速率仍然是100Mbit/s每个电平实际上包含了1.5bit信息。最后一步是PAM3将逻辑的-101转化为在双绞线上的电压所以最终在总线上信号的波特率是66.666MHz但是它实现了100Mbit/s的通信速率。
