### 100BASE-X PCS知识点详解 #### 一、100BASE-X PCS简介 100BASE-X PCS（Physical Coding Sublayer）是IEEE 802.3u标准中定义的一种物理层子层，主要用于实现数据在物理介质上的编码与解码。100BASE-X标准包括100BASE-FX（光纤）、100BASE-TX（双绞线）等，它们共同支持100Mbps的数据传输速率。PCS子层的主要功能是在物理层内部处理数据的编码和解码工作，确保数据能够在不同类型的物理介质上传输。 #### 二、100BASE-X PCS在OSI模型中的位置 100BASE-X PCS位于OSI七层模型的物理层中，它是物理层内部的一个子层，主要负责处理数据链路层与物理介质之间的数据传输。在OSI模型中，物理层的主要职责是提供比特流的透明传输，而PCS子层则是这一过程中的关键部分之一。 #### 三、100BASE-X PCS与其他子层的接口 1. **与Reconciliation子层的接口** - **数据传输**：PCS子层通过16个信号与Reconciliation子层进行数据交互，这些信号用于发送和接收数据字节（nibbles），同时还可以指示碰撞和载波状态。 - **接收信号(RX)**： - RXD<3:0>：4条线路用于接收数据字节。 - RX_ER：指示接收到错误数据。 - RX_DV：指示接收到了有效数据。 - RX_CLK：用作接收信号的时间参考。 - **发送信号(TX)**： - TXD<3:0>：4条线路用于发送数据字节。 - TX_EN：指示帧传输的开始。 - TX_ER：用于强制发送错误数据，通常是通过无效的编码组来实现。 - TX_CLK：用作发送信号的时间参考。 - **载波指示信号**： - CRS：指示接收通道上的载波活动。 - COL：指示介质上发生碰撞。 2. **与Physical Medium Attachment (PMA)子层的接口** - PCS子层与PMA子层之间的接口负责将经过编码的数据转换成适合物理介质传输的形式，并且能够从物理介质上接收数据并进行解码。 - PMA子层与具体的物理介质紧密相关，它主要负责处理信号的电平转换、时钟恢复等功能。 #### 四、100BASE-X PCS子层的功能 100BASE-X PCS子层的主要功能包括但不限于以下几点： - **数据编码与解码**：对数据进行编码以便于物理介质上的传输，并对接收的数据进行解码以供高层协议使用。 - **错误检测**：通过对传输的数据进行特定的编码方式，PCS子层能够检测数据传输过程中可能发生的错误。 - **同步管理**：通过RX_CLK和TX_CLK信号提供时间参考，确保数据在发送和接收端之间的同步。 - **碰撞检测与处理**：通过COL信号指示介质上的碰撞情况，以及相应的处理机制。 - **载波监听**：通过CRS信号指示接收通道上的载波活动状态，用于网络设备了解介质是否空闲。 100BASE-X PCS作为100BASE-X标准中的一个重要组成部分，在实现高速数据传输方面发挥着至关重要的作用。通过细致地设计其与其他子层的接口，以及提供强大的数据处理能力，100BASE-X PCS确保了数据在网络中的高效可靠传输。

### BCM5228 10/100BASE-TX/FX Octal-Φ™ Transceiver：深度解析 #### 核心知识点概览 **BCM5228**是博通公司（Broadcom）推出的一款高度集成化的八端口（Octal）10/100BASE-TX/FX快速以太网收发器芯片，专为快速以太网交换机设计。该芯片融合了数字自适应均衡器、模数转换器（ADC）、相位锁定环（PLL）、线路驱动器、编码器、解码器以及必要的支持电路于单个CMOS芯片中，提供了物理层接口的所有功能，满足IEEE 802.3标准的要求，包括自动协商子部分。 #### 技术细节与特性 - **物理层接口**：BCM5228包含八个全双工的10BASE-T/100BASE-TX/FX快速以太网收发器，每个收发器都能处理所有10BASE-T以太网在3类、4类或5类非屏蔽双绞线（UTP）电缆上的物理层接口功能，以及100BASE-TX快速以太网上5类UTP电缆的物理层接口功能。通过外部光纤发射和接收设备的支持，每个端口还能够实现100BASE-FX。 - **高度集成化**：该芯片通过集成数字自适应均衡器、模数转换器、相位锁定环、线路驱动器等组件，实现了高度的集成化，大大减少了外部元件的需求，简化了设计并降低了成本。 - **数字技术应用**：BCM5228利用先进的数字技术，如数字自适应均衡和数字时钟恢复技术，消除了混合信号实施中常见的问题，如模拟偏移和芯片内噪声，从而在广泛的操作场景中展现出强大的性能。 - **标准与协议**：该芯片完全符合IEEE 802.3u规范，支持单芯片八端口物理接口（RMIItomagnetics），同时提供Reduced Media Independent Interface (RMII)，Option Serial Media Independent Interface (SMII)，以及Option Source Synchronous SMII (S3MII)等不同接口选项。 - **其他特性**： - 内置125MHz时钟发生器和定时恢复功能； - 芯片上多模传输波形整形； - 边缘速率控制，无需外部滤波器； - 集成基线游移校正； - 支持HP Auto-MDIX（自动交叉检测）； - 提供电缆长度指示和电缆噪声水平指示； - 符合IEEE 802.3u规范的自动协商功能； - 共享MIImanagement interface最高可达25Mbps； - 串行LED状态引脚和可编程并行LED引脚； - 支持中断输出功能； - 诊断用的环回模式； - IEEE1149.1 (JTAG) 和 NAND链ICT支持； - 低功耗双电源2.5V/3.3V CMOS技术。 #### 结论 BCM5228是一款功能全面且高度集成的快速以太网收发器芯片，其在设计上充分考虑了性能、功耗和成本的平衡，适用于各种高速数据传输应用场景。通过采用数字技术和高度集成化的设计理念，BCM5228不仅简化了系统设计，还显著提高了数据传输的稳定性和可靠性，是现代网络基础设施建设中的关键组件之一。

Media Gateway 用于监控车载以太网通信，以太网端口测试，CAN/LIN/Flexray与100Base-T1路由测试等；在BMW，AUDI，BOSCH以及国内多公司大量使用； MediaGateway from Technica Engineering is a development tool for testing and analyzing on-board vehicle networks. MediaGateway from Technica Engineering is the most widely used development and testing tool for on-board vehicle networks using 100BASE-T1. It’s in-built automotive switches and 12 x 100BASE-T1 ports enable both capture of traffic between devices while maintaining the normal communication, as well as interaction with such devices via your test set-up. It supports single and double tagging of VLANs, Mirroring, Forwarding and more. MediaGateway is excellently suitable for subsystem testing stations and can also be installed in a test vehicle without complications. It is configured conveniently via a browser through the integrated web server. An additional and optional CAN-Ethernet bi-directional conversion is available, as well as FlexRay logging via Ethernet and one SFP slot. The SFP slot supports commercial-grade SFP modules (e.g. optical or RJ-45) as well as our 100BASE-T1 SFP Module in order to get a 13th Automotive Ethernet Port or our 1000BASE-T1 SFP Module – this makes the MediaGateway ready for Automotive Gigabit Ethernet! 12 Broadcom 100BASE-T1 ports (100 MBit/s full duplex on a single unshielded twisted pair) 3 Gigabit Ethernet ports 1 SFP Gigabit Ethernet port Automotive Tyco MQS connectors for 100BASE-T1 and power supply Web server for easy configuration: Master/Slave, HalfOut/FullOut, Port Forwarding, Port Mirroring, VLAN Tagging WakeUp function by CAN Bus or Wakeline Power output for attached devices: VBAT max. 1 Ampere in total 19 status LEDs Possibility to reset to default settings by pushbutton Robust steel case Power requirement: 8 to 16 V DC, power consumption: 8 Watt Size: 195 x 143 x 33 mm 802.1AS Bridge function

汽车以太网联盟OPEN的 TC1 100BASE-T1 PMA Spec.

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications

The TJA1101B is a 100BASE-T1-compliant Ethernet PHY optimized for automotive use cases such as gateways, IP camera links, radar modules, driver assistance systems and back-bone networks. The device provides 100 Mbit/s transmit and receive capability over a single unshielded twisted-pair cable, supporting a cable length of up to at least 15 m. The TJA1101B has been designed for automotive robustness and ISO 26262, ASIL-A compliance, while minimizing power consumption and system costs.

This reference document describes the configuration, register structure and mapping of the TJA1101A Ethernet PHY.

车载以太网白皮书：汽车网络的演变

这个网上很难下，找了很久，拿出来分享一下

100BASE-T 建链分析. 标准上定义的Local receiver status对建链的影响. 对于Master/Slave Resolve标准定义