以太网接口物理层一致性测试cus.pdf

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1、以太网接口物理层一致性测试泰克科技（中国）有限公司设计与制造测试仪器产品部12005-7-5以太网的起源与发展Ñ1972年Metcalf与他在XeroxPARC的同事们，在研究如何将XeroxAltos工作站与其他XeroxAltos工作站、服务器以及激光打印机相互联网。他们成功的用一个网络实现了2.94Mb/s的数据传输率的互联,并将此网络命名为AltoAloha网络。1973年Metcalf将此延伸至支持其他的计算机类型,并改名为Ethernet。因为Ether（以太）,曾被科学家认为是电磁波在真空中的传输介质。而

2、Ethernet就是以太网的意思，就是数据传输的网络。如此，以太网便诞生了。1976年,Metcalf拿到了专利,并邀请了Intel与Digital成立了DIXgroup,并在1989年,演变成了IEEE802标准。基本上IEEE802.3是OSI第二层的协议，负责链路的接入管理与流量控制。IEEE802.3物理层可以通过不同的介质来实现，包括3类、4类、5类线（STP屏蔽与UTP非屏蔽双绞线），同轴铜线，多模与单模光纤等等。其传输速率也从最初的10M发展到100M、1000M乃至当今的10G22005-7-5IEEE

3、802.3标准的发展ÑIEEE802.3定于1985年–10M速率，采用同轴电缆作为传输载体ÑIEEE802.3i定于1990年–10M速率，采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体ÑIEEE802.3u定于1995年–100M速率，采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体–100M速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体ÑIEEE802.3z定于1998年–1000M速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体ÑIEEE802.3ab定于1999年–1000M速率，采用双绞线（单模/多模）作为传输载体ÑIEEE802.3ae

4、定于2001年–10G速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体32005-7-5以太网基础知识：10Base-TÑ10Base-T与ISO/IEC的关系42005-7-5以太网的物理层：10Base-TÑ编码方式：Manchester编码方法,即“0”=由“+”跳变到“-”,“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是“0”或是“1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的,并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复出时钟.52005-7-5以太网的物理层：10Base-TÑ模板测试：脉冲电压模板62005-7-5以太网

5、的物理层：100Base-TXÑPCS(PhysicalCodingSublayer)：负责编码，PCS通过MII接口接收100Mbps的码流，PCS将每4bit数据编译成5bit。这就是工程师常说的4B/5B变换。因此，100Base-TX接口在外部测出的速率是125Mbps，一个UI是8ns。72005-7-5以太网的物理层：100Base-TXÑPMA(PhysicalMediaAttachment)采用MLT-3电平，编码遵循NRZ形式。100Base-TX接口信号逢“1”产生电平跳变，而逢“0”时信号电平保持

6、不变。因此100Base-TX接口信号有三个电平，眼图中一个UI会出现2个“眼睛”。82005-7-5以太网的物理层：100Base-TXÑ扰码（Scrambling）：防止码流里面的连续的“1”或者连续的“0”太多。因为过多连续的“1”对EMI的抑制不利，过多连续的“0”会有过多的直流分量信号容易衰减。Ñ在100Base-TX接口的IDLE码流中，最多会出现12个连续的“0”因此我们最多能捕获96ns宽度的脉冲。（IEEE802.3规范要求捕获112ns宽度的脉冲进行幅度域测试）92005-7-5以太网的物理层：10

7、00Base-TÑ1000Base-T架构102005-7-5以太网的物理层：1000Base-TÑ1000Base-T接口采用4D-PAM5编码方式，采用了5类线中的所有4对差分线，在全双工模式下达到1000Mbps的传输速率。–每对线速率125Mbps，每个UI就是8ns。4x125＝500M–使用4D-PAM5编码方式，2bit为1Baud传送，实现1000Mbps112005-7-5100Base-TX与1000Base-T的频谱Ñ由于分别采用了MLT-3和PAM-5的编码方式，令它们的信号基频均为31.25M

8、Hz。使EMI性能提高且传输距离远。122005-7-5以太网的物理层：1000Base-TÑ如果要测1000Base-T接口的眼图的话⋯LLL⋯132005-7-5以太网的物理层：三种接口的异同Ñ相同点：–都是差分信号–都使用RJ-45水晶头作为连接器，使用5类线Ñ不同点–编码不同，因此模板测试不同–测试负载不同142005-7