工程师笔记--车载以太网MAC和PHY学习

发布网友发布时间：2024-10-01 16:08

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热心网友时间：2024-12-04 12:35

自1980年以来，IEEE负责以太网技术的标准化和推广，其802系列标准广泛应用于各种场景。汽车行业中的车载以太网发展也与之紧密相关，OPEN Alliance SIG与IEEE合作，推动了标准的制定和应用，如IEEE 100BASE-TX和IEEE 1000BASE-T等，它们定义了物理连接、编码解码方法以及电缆和连接器规范。

在物理连接方面，IEEE 100BASE-TX采用双通道双绞线，支持100 Mbit/s的双向通信。编码和解码则采用NRZI、4B5B和MLT-3等技术，由PHY模块在ECU中实现。标准Cat5或Cat5e电缆配合RJ45接头，支持点对点拓扑结构，而交换机能实现第2层连接和报文转发。

双工模式如全双工在IEEE 100BASE-T1和后续标准中提供了双向高速数据传输，通过同步机制确保信号同步。MAC层在以太网通信中起到关键作用，包括报文结构、寻址和总线访问控制，确保数据的准确传输。

数据传输涉及MII接口，报文以以太网帧形式通过网络，通过载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）机制避免冲突。节点寻址采用MAC地址，支持单播、组播和广播等不同的通信方式，VLAN则用于创建虚拟网络，提供优先级控制和数据隔离。

以太网帧结构复杂，包括基本MAC帧和带有VLAN标签的标识MAC帧，CRC校验保证数据完整。通过这些技术，车载以太网实现了高效、可靠的通信，满足汽车行业对于实时性和安全性的需求。