简化您的以太网设计以太网PHY根本常识和选择过程_物理层_以太网

在技能文章系列“简化您的以太网设计”的第1部分中，我们将先容以太网物理层根本知识，帮助您选择得当的终端运用物理层。
我们还将供应TI物理层选择流程图，帮助您简化物理层选择过程。

什么因此太网物理层？

实际上，根本以太网物理层非常大略：如图1所示，它是一种物理层收发器（发射器和吸收器），能将一个设备物理地连接到另一个设备。
这种物理连接可以是铜线（例如CAT5电缆——一种家庭利用的蓝色插线电缆）或光纤电缆。

互联网的初始观点是一个能够快速、可靠、安全地将数据从一所大学交流到另一所大学的网络，从而造成了以太网的出身。
随后电气和电子工程师在（IEEE）在以太网的根本上进行扩展，采取新的速率（数据速率）、物理介质（电缆材料）和物理层功能，使以太网的扩展远远超出打算机网络。

Ethernet物理层有哪些功能？

Ethernet物理层有两大紧张功能。

首先，物理层（PHY）具有直接与设备的介质访问掌握器（MAC）连接的数字域，如现场可编程门阵列（FPGA）、微掌握器（MCU）或中心处理器（CPU）。
PHY将在不同程度上具有MII、4位宽的数据总线，在发送和吸收方向上具有掌握线和时钟线。
MII形式多样，详细取决于MAC和PHY的速率，并且会有不同引脚计数。
表1显示了最常见的MII，并供应了在选择时中要考虑的利弊的择要。

表1：根据引脚数和速率支持列出常见的MII

其次，PHY有一个介质独立接口（MDI），它通过物理介质将一个设备（同样，一个FPGA、MCU或CPU）连接到另一个设备。
这常日被称为物理层的仿照域，由于它是一个连续时变旗子暗记。

基于MDI，为您的系统选择得当的以太网物理层

现在我们已经先容了物理层的功能，让我们运用这些知识来为您的系统找到得当的物理层。
大多数集成电路制造商规定其物理层具有以下规范和特性：

有了这些信息，您可以从数据速率开始研究此列表，并将其与终端运用所需的数据速率相匹配。
接下来，确定运用常日利用的标准。
例如，自2015年以来，汽车以太网得到了极大的扩展，现在常日由半导系统编制造商供应。
因此，介质标准是一个主要的考虑成分，由于BASE-T1与BASE-T完备不同。

再举一个例子，消费电子产品和大多数工业运用利用10BASE-Te、100BASE-TX和1000BASE-T，由于PC支持这些标准。
如果您的运用程序是自动化的，那么支持BASE-T1的物理层是最适宜的办理方案。
此规则的例外是汽车车载诊断（OBD）端口，它常日利用BASE-T或BASE-TX接口来（再次）支持PC连接。
表2概述了常见的MDI及其常见的系统。

大多数商业和工业物理层支持多种数据速率。
这些物理层包括一种称为自动协商的机制，这是物理层交流有关功能支持的信息的一种办法，使它们能够以尽可能快的速率连接起来。

TI以太网物理层选择流程图

如果您已经准备好将您的以太网物理层知识付诸实践，图2是一个大略的物理层选择流程图，它可以帮助您确定适宜您的设计的TI设备。
如要理解此流程图中设备的更多信息，包括用于支持工业4.0运用的DP83826E低延迟以太网物理层和用于空间受限汽车运用的DP83TC811S-Q1100BASE-T1以太网物理层，请访问我们的以太网物理层概述。

图2：TI以太网物理层选择流程图