接口电路：千兆以太网电路设计

千兆网只是说明了网络的速率是1000M，不是特定的指具体某一个具体电路。网络的一个经典硬件设计框架如下：

CPU（或其他处理器FPGA，arm等）集成MAC控制器，通过RGMII接口传输数据到PHY芯片，经PHY芯片处理后转化为模拟信号，经过网络变压器实现隔离和电压耦合，输出到RJ45网口，经网线引出与其它设备或板卡通信。图示如下：

上图硬件通路分为4块，分别说明如下：

1、CPU处理器。这块主要需要注意处理器的千兆网接口控制器支持什么接口，图示CPU和PHY之间的RGMII接口只是一种接口形式，还有可能是GMII,SGMII等其它接口形式。如技术要求已经确定了千兆网接口形式，则CPU选型时是否包含相应网络接口的控制器是一个要考虑的点。

2、PHY网络芯片。PHY芯片用于将MAC层数字信号转化为模拟信号，同时还具备网络通路侦听功能，是网络设计核心功能模块。通过配置模式，可以实现不同接口之间的通信过程，如RGMII-UTP，SGMII-UTP，RGMII-Fiber等。PHY和网络变压器之间除了MDI接口（网线传输），还可以是光口（光纤传输，注意采用光纤传输时，不再有网络变压器，直接从PHY接到光纤收发器，实现电信号转光信号传输）。此外要注意所选的PHY是电压型还是电流型，如果是电压型的PHY，网络变压器中心抽头通过电容接地，如果是电流型，网络变压器中心抽头接到变压器的供电电压。

3、注意网络变压器电流型和电压型的不同接法。此外，网络变压器和RJ45可以集成在一块，也就是带变压器的RJ45，选型时可以考虑选择带变压器的RJ45，简化电路。当然，分开设计也完全可以。

4、RJ45网络插座，注意选型时是否带变压器。此外，设计时需要注意4对差分数据线的依次排列方式为0+，0-，1+，2+，2-，1-，3+，3-，并非完全的按顺序排列。（RJ45的数据线排列分为T568A型和T568B型两种，两种接法之间只是线序不同，其它完全一样，常用的是T568B型（橙蓝绿棕，浅色在前，三五互换），也就是我前面介绍的这种）。

此外，如果要做ESD和电磁兼容防护，一般放在变压器和PHY之间，因为网络变压器本身具备一定的电压隔离和防护作用，为保证PHY芯片及其前级IC的安全，ESD器件放在PHY和变压器之间。如果千兆网差分信号线考虑减少电磁兼容，差分信号线上串接的共模电感得接在变压器和RJ45之间，下载变压器的手册可以看到在一些变压器在内部集成了共模电感，放在RJ45侧，如果选用的网络变压器是不带共模电感，而电路设计又需考虑电磁兼容的，共模电感要放在变压器和RJ45之间，同内部集成共模电感的变压器电路保持一致。