以太网网口信号测试软件,以太网物理层信号测试与分析

本文详细介绍了10Base-T、100Base-Tx和1000Base-T三种以太网的物理层编码规则,包括曼彻斯特编码、MLT-3编码和4D-PAM编码,并探讨了它们的信号特点和测试参数,旨在理解以太网网口信号测试的重要性。

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1 物理层信号特点本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/153812.htm

以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层,对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口(MII)。物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口(MDI)。在物理层中,又可以分为物理编码子层(PCS)、物理介质连接子层(PMA)、物理介质相关子层(PMD)。根据介质传输数据率的不同,以太网电接口可分为10Base-T,100Base-Tx和1000Base-T三种,分别对应10Mbps,100Mbps和1000Mbps三种速率级别。不仅是速率的差异,同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同,各有各的章法。下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。

1、1 10Base-T 编码方法

10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特 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时钟进而恢复出数据逻辑。8afbec65b95d384c407e97059e0cb2bc.png

图1 曼彻斯特编码规则

1、2100Base-Tx 编码方法

100Base-TX又称为快速以太网,因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输,按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz,而当PC

### 千兆以太网一致性测试的方法和工具 #### 设备连接 对于千兆以太网的一致性测试,设备之间的连接方式相对简单,类似于百兆以太网测试流程。具体来说,需使用示波器配合探头,并将其接入以太网测试夹具上完成必要的电气连接[^1]。 #### 所需仪器配置 执行此类测试时,推荐采用具备至少1 GHz带宽规格的高性能示波器作为主要测量平台;同时配备相匹配的差分探头以及专用的以太网测试夹具来辅助实现精准的数据捕捉工作。此外,还需安装有适用于不同速率等级(如10M/100M/1000M)以太网接口物理层一致性的专业测试软件选项,以便于后续深入分析所获取的各项参数指标[^2]。 #### 特殊报文生成机制 依据IEEE 802.3标准定义,在全面评估过程中要求被测装置(DUT)能向外传输特制用于检测目的的数据包——这通常依赖于内置于PHY芯片内的特殊寄存器设置由底层驱动程序控制激活而得。部分制造商还提供了图形界面应用程序简化这一过程的操作难度,使得技术人员可以直接操控基于指定品牌(例如Intel 或 Realtek)生产的网络适配卡来进行上述动作[^3]。 #### 数据处理分析手段 针对捕获回来的信息,则可以借助像力科(Lecroy)这样的供应商所提供的综合性解决方案来进行进一步解析。这类方案不仅涵盖了多种型高精度示波器的选择范围,还包括了一系列专为优化用户体验设计的功能模块,比如支持自定义选择所需检验项目的灵活性特点等。 ```python # Python代码片段仅作示意用途,实际操作应参照相应硬件手册指导 import lecroy_qualiphy as lq def setup_test_environment(): oscilloscope = lq.DigitalOscilloscope(model='WavePro7Zi', bandwidth=1e9) probe = lq.DifferentialProbe(bandwidth=1e9) test_fixture = lq.EthernetTestFixture() software_suite = lq.QualifySoftware() return { 'oscilloscope': oscilloscope, 'probe': probe, 'fixture': test_fixture, 'software': software_suite } ```
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