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本帖最后由 jacky401 于 2020-6-8 09:41 编辑
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0 l' J6 T, A, Q8 S( X* G目录( `+ l# [8 i1 Z
1 以太网简介
. o1 T4 Y! Z |% N6 L) c( d0 h2 以太网结构
& k2 L; {3 @3 F* n. s3 以太网物理层实现原理(PHY)1 Z# R. G! W1 r8 ~, t
4 以太网链路层实现原理(MAC)
7 [& V0 w+ q! e. V: {5 MII定义及系列接口特征1 B% m$ ^7 T7 f I4 K, W! J- N
6 以太网通信协议
" J. U( h0 p. w4 i6.1 以太网MAC帧格式
1 Y+ E7 D5 Q6 p- x( S6.2 IP协议
$ {8 N% e* W2 l% ^# a6 P8 \6.3 UDP协议# N* Q% l. i9 U" n4 u+ ?
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1 以太网简介- l( P! K9 W) `1 A3 W
以太网是一种使用相当广泛的局域网,其最初是由Xerox(施乐)公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范,后来被电气与电子工程师协会(IEEE)所采纳作为802.3的标准。 以太网的分类有标准以太网(10Mbps),快速以太网(100Mbps)和千兆以太网(1000Mbps)。随着以太网技术的飞速发展,市场上也出现了万兆以太网(10Gbps)。 以太网接口类型有RJ45接口,RJ11接口(电话线接口),SC光纤接口等。其中RJ45接口是我们现在最常见的网络设备接口。RJ45接口样式如图1所示: 图1 RJ45插头(左)、插座(右) 8 Z" {) Y$ d% Q i" L$ O6 h
RJ45接口定义以及各引脚功能说明如图2所示,在以太网中只使用了1、2、3、6这四根线,其中1、2这组负责传输数据(TX+、TX-),而3、6这组负责接收数据(RX+、RX-),另外四根线是备用的。 图2 RJ45插座接口定义 2 以太网结构
' d5 X6 P, K5 d/ Y 从硬件的角度看,以太网接口电路主要由MAC(Media Access Control)控制器和物理层接口PHY(Physical Layer,PHY)两大部分构成。如下图所示:
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# \! n& D9 n# }# J; E图3 以太网接口电路构成
( M# A- y' V8 k$ a) n; l 但是,在实际的设计中,以上三部分并不一定独立分开的。 由于,PHY整合了大量模拟硬件,而MAC是典型的全数字器件。考虑到芯片面积及模拟/数字混合架构的原因,通常,将MAC集成进微控制器而将PHY留在片外。更灵活、密度更高的芯片技术已经可以实现MAC和PHY的单芯片整合。3 R3 y! v6 x" x
MAC及PHY工作在OSI七层模型的数据链路层和物理层。具体如下, i& k1 i% W0 }
图4 OSI七层模型与PHY及MAC的关系
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