网费不够了，不弄了，下次整理
物理层结构
IEEE802.3标准给出了以太网的物理层结构，如下图所示红色框内标注：

物理层大致可以分为： GMII介质无关接口、 PCS物理编码子层，PMA物理介质连接层，PMD物理介质相关层、MDI接口 、MEDIUM物理介质。
1、物理介质层
这里所谓的物理介质，我们最常见的就是我们的网线，这就是一种以太网传输的物理介质。常见的物理介质还有同轴电缆、光纤等。
看下表，其中10-100-1000表示以太网的速度10M-100M-1000M。而BASE后的字母数字，则表示了当前介质的类型。
关于这些推荐大家看一本书《图解网络硬件》

PHY芯片的主要作用是关注具体的接口和介质类型，执行以太网的物理层通信功能，
使MAC层芯片专注于实现以太网协议。
PCS - PHYSICAL CODING SUBLAYER

PCS子层的功能是编码/解码。
在发送方向，PCS子层将来自MAC层的数据进行编码，8B/10B或64B/66B。接收方向将来自线路上的数据进行解码后送给MAC层。
编码的作用是：转换密度、DC补偿、检错等。
FEC - FORWARD ERROR CORRECTION

FEC(Forward Error Correction)前向纠错，其原理是：发送方将要发送的数据附加上一定的冗余纠错码，接收方则根据纠错码对数据进行差错检测，如发现差错，可选择由接收方进行纠正。
RS-FEC Reed-Solomn 里德所罗门FEC编码。
FEC有两种模式，检测错误但不修复、检测且修改。两者在时延上有差别，当要求低时延使用检测不修复时，要求链路标准更高BER of 10–12 or better，否则要求BER of 10–5 or better，才能达到通讯质量要求。
PMA - PHYSICAL MEDIUM ATTACHMENT

PMA子层的功能是链路监测和时钟合成/恢复。
PMA从PCS接收串行bit流，然后发送到PMD层。PMA使用数字锁相环PLL，在发送端根据标准时钟接口发送bit流，在接收端PLL同步串行数据流并从中提取时钟。
端口时钟通过端口基频加锁相环倍频得到，每根lane的时钟再由端口时钟经过osr分频得到。
PMD - PHYSICAL MEDIUM DEPENDENT

PMD子层的功能是扰码和均衡。
均衡器（Equalizer），是一种可以分别调节各种频率放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷。在通信系统中，在系带系统中插入均衡器能够减小码间干扰的影响。
如果接收端中判决的结果经过反馈用于均衡器的参数调整，则为非线性均衡器，包括判决反馈均衡器(DFE: Decision Feedback Equalization)、最大似然(ML)符号检测器和最大似然序列估计等。
DEF是接收端通过固件自动调节以适配最好CDR时钟恢复效果，在高速时，需固件不断调整适配。
CL72 trainning调整的是发送端的均衡器的预加重值。
DEF/Trainning都位于PMD层，分别控制接收和发送端能力。
FEC是独立层，位于PCS之下，PMA之上，在发送端编码，用于接收端纠错。
AN - AUTO NEGOTATION

AN子层用于两端交互支持能力，并选取同时支持的最大能力。
CL28 AN内容包括速率/双工/流控。
CL73 AN包括对称流控+接口类型（100GCR4、100GKR4、40GKR4…）+FEC ability+FEC requested。

部分内容参考 https://www.cnblogs.com/yousun/p/8639919.html

PHY包括MII/GMII(介质独立接口)子层,PCS(物理编码子层),PMA(物理介质附加)子层,PMD(物理介质相关)子层,MDI子层。

• MII：medium independent interface，介质无关接口。提供公共接口，屏蔽这些物理层的不同细节

• PCS：physical coding sublayer，物理编码子层，8B10B编码或8B1Q4编码等。

• PMA: Physical Medium Attachment sublayer，物理介质连接子层，负责数据串化/解串化以及数据-码元映射（4D-PAM5等）。

• PMD：Physical Medium Dependent sublayer，物理介质相关子层，信号转换到特定物理介质上或反向转换。

• MDI：Medium Dependent Interface,媒介相关接口，PMD层和物理媒质的接口，是串行比特的物理接口，接到RJ45

1. PCS

• Responsible for encoding/decoding data

• Input to Carrier Sense and Collision Detect block, if used by the protocol

• Serializing/deserializing code groups at PMA interface

• Important for loopback testing

2. PMA

• Maps transmit and receive code-bits between the PCS and PMD, if present 

    – Otherwise, directly maps code-bits to signal values used for the particular network implementation

    bit to data symbol mapping, and data symbol to bit mapping

• Recovers clock from received signal

• Generates indications and carrier errors from the PMD (if present) and sensing receive channel failures (Used for debugging)

3. PMD

• Maps TX and RX symbol streams to signal values appropriate to medium used

• The PMD may not always be part of the PHY 

    – Use of the PMD is defined by the specific version of the standard implemented by the PHY

• Provides inputs to line drivers, and accepts input from line receivers

The1000BASE-T1 PMD defines the transmit and receive electrical characteristics. The PMD also specifies the minimum link segment characteristics, EMC requirements, and test modes.

4. realtek PHY

  随着汽车互联网时代的来临，消费者对驾驶连接性的体验度日益关注，导致了人们对汽车通讯数据传输速度的要求不断提高，因此各种新车载通讯技术也应运而生。其中，汽车以太网因成熟的设计开发技术以及网联智能化等优势，正在被越来越多的OEM所关注，且逐步应用于各类最新车型中。

（BroadR-Reach: 单对绞线车载以太网）

       目前，市场对汽车以太网节点的开发需求不断增长，相应的测试需求也呈上升趋势，以下与大家共同分享“关于汽车以太网物理层测试领域的方式方法及其内容”。

       物理层是OSI七层模型的最底层，也是汽车以太网与传统以太网区别最大的地方。汽车以太网的物理层采用了单线对以太网联盟（One-pair Ethernet Alliance，OPEN）的标准化BroadR-Reach技术，使用非屏蔽双绞线，实现了100Mbit/s的数据传输速率。

       单线对以太网联盟（One-pair Ethernet Alliance，OPEN）制定了汽车以太网控制器测试规范TC8，该规范对汽车以太网各层测试给出了建议性的测试项与测试要求，其中物理层的测试相关内容主要可分为IOP(Interoperability Tests)测试和PMA(Physical Medium Attachment)测试。

IOP测试

1）Link-up time连接时间测试

➢测试目的：测试DUT与连接伙伴建立连接的时间，判断该时间是否在给定的时间范围内。

➢测试项目：

• Power on Link Partner连接伙伴上电后建立连接

• Power on DUT被测件上电后建立连接

• Wake up DUT被测件被唤醒建立连接

➢测试方法：

（表中的图片来自于TC8）

2）Signal Quality信号质量测试

➢测试目的：测试DUT的信号质量指标值是否与真实信号质量相一致。

➢测试项目：

• Decreasing quality降低信号质量

• Increasing quality提高信号质量

➢测试方法：

（表中的图片来自于TC8）

3）Cable diagnostics线缆诊断测试

➢测试目的：验证DUT能否准确地检测到线缆的开路或短路故障。

➢测试项目：

• Cable diagnostics for open线缆开路故障诊断

• Cable diagnostics for short线缆短路故障诊断

➢测试方法：

（表中的图片来自于TC8）

PMA测试

Transmitter Electrical Specifications测试收发器电气规范

➢测试目的：从DUT层面评估收发器物理层接口是否满足要求。

➢测试项目：

• Check the Transmitter output droop信号电压衰减测试

• Check the Transmitter Timing Jitter in MASTER Mode信号抖动测试

• Check the Transmit Clock Frequency传输时钟频率测试

• Transmitter Power Spectral Density信号功率谱测试

• Check MDI return Loss回波损耗测试

• Check MDI Mode conversion模式转换测试

• Check MDI Common Mode emission共模辐射测试

• Check the Transmitter Distortion干扰测试

➢测试方法：

（表中的图片来自于TC8）

由于篇幅有限，本次分享只描述了汽车以太网物理层测试的大概内容与方法，需要了解更深入信息的可查阅TC8测试规范，欢迎大家踊跃留言交流。

参考文献：OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification，version  2.0, 2017