详解10M/100M/1000M以太网接口物理层一致性测试!(附实测视频)

射频百花潭 2022-04-21 00:01

以太网的起源与发展

    1972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。他们成功地用一个网络实现了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。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。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,其传输速率也从最初的10M发展到100M、1000M、10G、100G、到现在的400G以太网。




IEEE802.3标准的发展

  1. IEEE 802.3定于1985年–10M速率,采用同轴电缆作为传输载体;

  2. IEEE802.3i定于1990年–10M速率,采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体;

  3. IEEE802.3u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;

  4. IEEE802.3z定于1998年–1000M速率,采用光纤(单模/多模)作为传输载体;

  5. IEEE 802.3ab定于1999年–1000M速率,采用双绞线(单模/多模)作为传输载体;

  6. IEEE 802.3ae定于2001年10G速率,采用光纤(单模/多模)作为传输载体。


视频一

100M以太网一致性测试。


视频二

100M以太网回波损耗测试


视频三

1000M以太网一致性测试。


视频四

1000M以太网回波损耗测试。


以太网基础知识


10Base-T

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”还是“1”,都有跳变, 因此总体来说,信号是DC平衡的,且接收端容易从信号的跳变周期中恢复出时钟。


100Base-T

PCS(Physical Coding Sublayer):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,4B/5B变换。因此,100Base-TX接口在外部的速率为125Mbps,一个UI是8ns。PMA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”时信号电平保持不变。因此100Base-TX接口信号有三个电平,眼图中一个UI会有2个“眼睛”。





1000Base-T

1000Base-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,从而实现1000Mbps速率。


如果要测1000Base-T接口的眼图的话,5个电平,眼图应该是这样的。


10M/100M/1000M以太网物理层测试


下面是10M/100M/1000M以太网的相同点和不同点:

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。

不同点:编码不同,因此模板测试不同。

下图是以太网测试连接框图。

10Base-T以太网接口测试项目

主要测试项目:链路脉冲(带和不带 TPM)、TP_IDL(带和不带 TPM)、MAU 模板、谐波、共模电压、差分电压、抖动、回波损耗。

100Base-T以太网接口测试项目

主要测试项目:AOI 模板、上升时间、下降时间、上升/下降时间对称性、差分输出电压、幅度对称性、波形过冲、占空比失真、抖动、回波损耗。

1000Base-T以太网接口测试项目

主要测试项目:带和不带干扰:模板 A、模板 B、模板 C、模板 D、模板 F、模板 H、峰值 A、峰值 B、峰值 C、峰值 D、顶降 G、顶降 J、失真(带或不带时钟,主抖动 - 经过滤波和未经滤波(带和不带时钟),从抖动 - 经过滤波和未经滤波(带和不带时钟),共模电压,回波损耗。


以太网回波损耗测试


以太网接口一致性测试还需要进行回波损耗Return Loss的测试,验证DUT的阻抗匹配情况。回波损耗太大会引起信号反射、失真、串扰等问题,特别是对于1000M以太网,由于4对电缆同时双向工作,所以对回波损耗要求会更高。

要进行回波损耗Return Loss的测量,除了需要一台示波器,还需利用VNA网络分析仪、或AFG或AWG信号发生器才能完成回波损耗的测试,示波器上的以太网一致性测试软件通过USB接口或网口控制AFG或AWG完成回波损耗Return Loss自动测试。在做回波损耗测试之前一定要利用校准件分别做Open、Short、Load校准,下图是回波损耗测试连接框图。



10M/100M/1000M以太网测试模式配置


IEEE 802.3ab规定:做10M/100M/1000M以太网接口物理层一致性测试,需要配置寄存器可令DUT进入4种不同的测试模式才能完成测试。


10M/100M/1000M以太网眼图模板测试结果


下面分别是10M、100M、1000M以太网眼图模板测试结果。




100M/1000M以太网测试报告



10M/100M/1000M以太网测试参考配置


Item10M/100M/1000M以太网
示波器带宽1GHz带宽或以上
软件选以太网一致性测试软件
探头1GHz 带宽差分探头
夹具以太网夹具
信号源或矢网AFG/AWG/VNA


总结

利用实时示波器、差分探头、自动化软件、夹具、AFG配合,实现了10M/100M/1000M以太网接口物理层一致性测试,提高了测试效率, 从而帮助工程师快速验证产品,加速产品市场化的过程。

更多精彩测试干货,关注测试测量加油站


投稿/招聘/推广/宣传 请加微信:15989459034

射频百花潭 国内最大的射频微波公众号,专注于射频微波/高频技术分享和信息传递!
评论
  •         霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子
    锦正茂科技 2024-12-10 11:07 64浏览
  • 我的一台很多年前人家不要了的九十年代SONY台式组合音响,接手时只有CD功能不行了,因为不需要,也就没修,只使用收音机、磁带机和外接信号功能就够了。最近五年在外地,就断电闲置,没使用了。今年9月回到家里,就一个劲儿地忙着收拾家当,忙了一个多月,太多事啦!修了电气,清理了闲置不用了的电器和电子,就是一个劲儿地扔扔扔!几十年的“工匠式”收留收藏,只能断舍离,拆解不过来的了。一天,忽然感觉室内有股臭味,用鼻子的嗅觉功能朝着臭味重的方向寻找,觉得应该就是这台组合音响?怎么会呢?这无机物的东西不会腐臭吧?
    自做自受 2024-12-10 16:34 141浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 50浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 51浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 88浏览
  • 【萤火工场CEM5826-M11测评】OLED显示雷达数据本文结合之前关于串口打印雷达监测数据的研究,进一步扩展至 OLED 屏幕显示。该项目整体分为两部分: 一、框架显示; 二、数据采集与填充显示。为了减小 MCU 负担,采用 局部刷新 的方案。1. 显示框架所需库函数 Wire.h 、Adafruit_GFX.h 、Adafruit_SSD1306.h . 代码#include #include #include #include "logo_128x64.h"#include "logo_
    无垠的广袤 2024-12-10 14:03 71浏览
  •         在有电流流过的导线周围会感生出磁场,再用霍尔器件检测由电流感生的磁场,即可测出产生这个磁场的电流的量值。由此就可以构成霍尔电流、电压传感器。因为霍尔器件的输出电压与加在它上面的磁感应强度以及流过其中的工作电流的乘积成比例,是一个具有乘法器功能的器件,并且可与各种逻辑电路直接接口,还可以直接驱动各种性质的负载。因为霍尔器件的应用原理简单,信号处理方便,器件本身又具有一系列的du特优点,所以在变频器中也发挥了非常重要的作用。  &nb
    锦正茂科技 2024-12-10 12:57 76浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 80浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 88浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 71浏览
  • 本文介绍Linux系统(Ubuntu/Debian通用)挂载exfat格式U盘的方法,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。修改对应的内核配置文件# 进入sdk目录cdrk3562_linux# 编辑内核配置文件vi./kernel-5.10/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig注:不清楚内核使用哪个defc
    Industio_触觉智能 2024-12-10 09:44 92浏览
  • 智能汽车可替换LED前照灯控制运行的原理涉及多个方面,包括自适应前照灯系统(AFS)的工作原理、传感器的应用、步进电机的控制以及模糊控制策略等。当下时代的智能汽车灯光控制系统通过车载网关控制单元集中控制,表现特殊点的有特斯拉,仅通过前车身控制器,整个系统就包括了灯光旋转开关、车灯变光开关、左LED前照灯总成、右LED前照灯总成、转向柱电子控制单元、CAN数据总线接口、组合仪表控制单元、车载网关控制单元等器件。变光开关、转向开关和辅助操作系统一般连为一体,开关之间通过内部线束和转向柱装置连接为多,
    lauguo2013 2024-12-10 15:53 85浏览
  • 概述 通过前面的研究学习,已经可以在CycloneVGX器件中成功实现完整的TDC(或者说完整的TDL,即延时线),测试结果也比较满足,解决了超大BIN尺寸以及大量0尺寸BIN的问题,但是还是存在一些之前系列器件还未遇到的问题,这些问题将在本文中进行详细描述介绍。 在五代Cyclone器件内部系统时钟受限的情况下,意味着大量逻辑资源将被浪费在于实现较大长度的TDL上面。是否可以找到方法可以对此前TDL的长度进行优化呢?本文还将探讨这个问题。TDC前段BIN颗粒堵塞问题分析 将延时链在逻辑中实现后
    coyoo 2024-12-10 13:28 102浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-10 16:13 110浏览
  • 肖特基具有很多的应用场景, 可以做同步整流,防止电流倒灌和电源反接等,但是随着电源电流的增大,肖特基导通正向压降0.3~0.7v的劣势也越发明显,产生了很多的热,对于工程师的散热设计是个考验,增加了工程师的设计难度和产品成本,目前一种新的理想二极管及其控制器,目前正在得到越来越广泛的应用- BMS,无人机,PLC,安防,家电,电动工具,汽车等都在快速普及理想二极管有三种架构,内置电荷泵的类似无锡明芯微MX5050T这种,驱动能力会弱点,静态功耗200uA,外置电荷泵MX74700T的这种驱动能力
    王萌 2024-12-10 08:51 86浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦