首先说以太网技术，是一种计算机局域网技术，是总线型拓扑结构的局域网。

 

以太网接口一般在路由器、集线器等上面，作用是实现

路由器的作用类似于放大器，路由器实现了，多台设备连接路由器通过一根网线同时访问网络的作用

而以太网接口就是提供路由器和计算机的物理连接的端口，

 

如果计算机没有物理端口，也可以通过两种方式来连接路由器

第一种：通过内置的以太网卡，和路由器创建一个无线以太网

第二种：没有以太网卡的话，可以通过无线网卡附加到USB端口来创建连接端口

编码器安装以太网接口的意义及作用是什么？
　　经常接触运动控制设备的朋友会发现，这两年我们在市面上开始看到不少编码器产品开始带以太网接口了。那么，以太网接口究竟是一种真正具有实用价值的功能还是一种华而不实的技术摆设呢？当你用心观察无以计数的工业自动化控制应用时，答案自会揭晓。在决定采用以太网控制时，人们就作出了采用以太网接口的决策。部署具有其他总线接口的编码器就显得毫无意义，并且也没有成本优势。你将发现在金属板加工、压力机、冲床、激光切割设备等机械中，以及在装瓶厂和运输与包装行业，均采用带EtherCat、Profinet、PowerLink或Ethernet/IP接口的编码器。另外，在锯床、高架仓库和轮胎生产中，人们也尝试并信任能够采用以太网的编码器。
编码器安装以太网接口的意义及作用是什么？
传统的编码器需要一个特殊的接口来读取编码器测量的反馈值。例如，脉冲式(如：TTL)编码器需要使用高速计数模块，SSI编码器需要使用SSI模块，正弦和余弦编码器(如hiperface)需要连接相应的反馈端口。因此，在使用传统编码器时，总是需要在设备上铺设专用编码器电缆，将编码器与相应的接口模块连接起来。
但由于电缆芯数较多(如：TTL有电源和±A±B±Z相，hiperface有电源加上±sin±CoS±数据信号)，使用传统编码器电缆(规划、布线、布线、工程和维护)实际上是一件相当痛苦的事情，还有很多事情要考虑，稍有闪失就会引发问题。
对于单个小设备，如果编码器的数量很小并且靠近控制器，那么上述问题可能不是什么大问题。但一旦设备庞大，编码器数量增加，编码器电缆问题就会暴露出来。接线及工程量、电磁兼容电磁噪声干扰等，将直接或间接影响设备的性能和效率。
事实上，这一问题不仅出现在编码器中，而且随着设备体积和占地面积的增加以及元器件的分布，对IO的布局和布线提出了很大的挑战。因此有了一种将分布式设备传感器通过分布式远程IO连接到控制系统中的方法，作为位置测量的传感器，编码器也可以通过远程IO中的编码器模块与设备相连，从而大大减少了编码器电缆的布线问题。但是，在任何情况下，仍然需要根据编码器的特点选择合适的编码器模块，如普通高速模块或SSI模块，其设计、选择和布线的工作量并没有减少。
传统编码器的另一个问题是无法诊断。由于系统只能从编码器电脉冲中读取被测脉冲的位置值，而系统对编码器本身的工作状态一无所知。如果编码器有问题导致反馈值误差，如果控制系统程序没有判断，基本上可以肯定枪已经被射中。在发射后，需要借助波形图等工具来诊断编码器是否有故障。
编码器安装以太网接口的意义及作用是什么？
总线接口
对于设备组件分散的大型设备，网络总线应该已经可用。如果将带有总线端口的编码器作为总线的设备，即访问系统的远程IO节点(而不是分布在远程IO节点下的IO点)，可以快速解决电缆问题。
由于这些总线通常使用标准连接端口，因此在系统设计中可以直接引用标准端口；如果使用总线标准电缆，甚至不需要考虑布线，直接使用快速插件，节省了大量布线工作。同时，省略了编码器的特殊模块。
此外，上述信息诊断也可以通过总线实现，因为不仅可以在总线上传输编码器的测量位置信息，还可以通过总线实时监控自身的运行状态等信息。
事实上，网络总线的编码器，如各种带PROFIBUS、DeviceNet、CANopen等端口的增量式和绝对式编码器。但在我看来，这些都属于上一代工业客车。数据传输的速度和数量、网络带宽和实时性等都难以满足需要实时采集位置(或速度)数据的编码器应用的需要。一方面，系统在读取编码器位置(速度)时会有很大的延迟；另一方面，总线上可传输的信息量也受到限制。
近年来随着工业以太网技术的发展，网络带宽和传输速率都有了很大的提高，使得工业以太网在生产设备中逐渐普及，成为新一代工业现场总线的发展趋势。对于编码器来说，现代工业以太网技术的使用大大提高了测量反馈数据的刷新率，特别是采用时钟同步技术的以太网总线的开发，大大提高了编码器的应用体验。
与上一代总线相比，以太网的带宽有了很大的提高，控制系统的数据采集速度更快。如果需要运动控制的实时运动反馈，则可以使用具有时钟同步功能的以太网编码器，如EtherCAT、EthernetIP同步(CIP sync)、PROFINET编码器等，这些都依赖于控制系统的总线。
机柜内接线采用标准RJ45端口，编码器侧采用与现场IO相同的IP67插头。接线非常简单。编码器可以从设备上的任何以太网端口访问系统，从设计和工程实现的角度来看都非常方便。
另外，由于网络带宽的巨大提高，系统可以从编码器中读取更多的信息，如编码器的运行状态、诊断信息、运行时钟等，也可以同时读取编码器的位置值和速度值，在传统编码器的应用中，只能通过程序来计算。有些编码器甚至可以测量环境温度和其他信息。也就是说，网络编码器的能力得到了增强。在先进的4.0和物联网方面，它更加的智能和方便。
以上是品牌编码器制造商时硕电子科技小编给大家介绍的关于：编码器安装以太网接口的意义及作用是什么？欢迎有兴趣的朋友一起学习交流！

什么是以太网？

　　以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。

以太网分类：

　　1、标准以太网

　　2、快速以太网

　　3、千兆以太网

　　4、万兆以太网

以太网工作模式：

　　以太网卡可以工作在两种模式下：半双工和全双工。

　　半双工：半双工传输模式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享LAN是在半双工下工作的，在同一时间只能传输单一方向的数据。当两个方向的数据同时传输时，就会产生冲突，这会降低以太网的效率。

　　全双工：全双工传输是采用点对点连接，这种安排没有冲突，因为它们使用双绞线中两个独立的线路，这等于没有安装新的介质就提高了带宽。例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨，同时可有两列火车双向通行。在全双工模式下，冲突检测电路不可用，因此每个全双工连接只用一个端口，用于点对点连接。标准以太网的传输效率可达到50%～60%的带宽，全双工在两个方向上都提供100%的效率。

以太网的工作原理：

　　以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。以太网的工作过程如下：当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行：

　　1、监听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止。

　　2、若没有监听到任何信号，就传输数据

　　3、传输的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态。注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点）

　　4、若未发现冲突则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。

千兆以太网的构建：

千兆以太网络是由千兆交换机、千兆网卡、综合布线系统等构成的。千兆交换机构成了网络的骨干部分，千兆网卡安插在服务器上，通过布线系统与交换机相连，千兆交换机下面还可连接许多百兆交换机，百兆交换机连接工作站，这就是所谓的“百兆到桌面”。在有些专业图形制作、视频点播应用中，还可能会用到“千兆到桌面”，及用千兆交换机联到插有千兆网卡的工作站上，满足了特殊应用下对高带宽的需求。

　　千兆以太网RJ45接口连线引脚定义：



　　10 100base tx rj45接口是常用的以太网接口，支持10兆和100兆自适应的网络连接速度， 网卡上以及 Hub 上接口的外观为 8 芯母插座 （RJ45）：



rg45接口pc端的，网线为 8 芯公插头：

rg45接口外观图，其实在100兆网络中实际只应用了4根线来传输数据，另4根是备份的。传输的信号为数字信号，双铰线最大传输100米距离



以太网数据帧格式

以太网数据帧格式由于技术发展的历史原因有5种格式，归类整理，以便学习工作使用。

1、Ethernet II 的以太网帧格式(RFC 894  1984)： 以太网Ⅱ Ethernet II RFC 894  1984



帧间隙

每个以太帧之间都要有帧间隙（Interframe Gap），即每发完一个帧后要等待一段时间才能再发另外一个帧，以便让帧接收者对接收的帧作必要的处理（如调整缓存的指针、更新计数、通知对报文进行处理等）。在以太网标准中规定最小帧间隙是12个字节，其数据为全1。对于个别的接口，可减少到64(GE)或40比特(10GE)，其他的接口都不应该小于12字节

前导码 (7B)

以太网标准中规定前导码为10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010（二进制），共7字节；

帧开始定界符目 (1B)

帧开始定界符为10101011，共1字节。

目的MAC (6B)

源MAC (6B)

协议类型

负荷

PAD

FCS

如果PIC卡实际收到的帧间隙、前导码、帧开始界定符，如果跟协议规定的不一样，是不是这个数据帧也会被丢弃？答案是，PIC卡在处理帧间隙时，帧间隙一般可以容忍跟协议规定的不一样（比如不是全1）；但前导码、帧开始界定符必须符合协议规定的值，否则当做帧间隙处理，也就是帧被丢弃了。

以太网标准中规定如下帧为无效帧：

a.帧的长度不是整数个字节；

b.用收到的帧检验序列FCS（Frame Check Sequence）查出有错误；

c.收到的帧的负荷长度不在46~1500字节之间。

对于检查出的无效帧就简单的丢弃，以太网不负责重传丢弃的帧。而这些检查，是在接口卡上执行的。

8 0 2 . 3标准定义的帧和以太网的帧都有最小长度要求。 8 0 2 . 3规定数据部分必须至少为3 8字节，而对于以太网，则要求最少要有 4 6字节。（卷一.p16）

Ethernet II以太网帧无LLC子层。

802.3标准的以太网帧格式 (RFC1042 1988)：

协议标准802.3 SNAP



 

 

 

 

长度：包含他之后除了CRC的部分。

DSAP:0XAA （固定值）

SSAP:0XAA （固定值）

control:全0 （固定值）

type:上层协议类型

 

Ethernet 802.3 SNAP帧格式： 标准以太网 802.3 RFC 1042     1988

目标MAC 源MAC 总长 0xAA 0xAA 0x03 OUI_ID 类型 数据        FCS

6字节   6字节 2字节 1字节 1字节 1字节 3字节 2字节 38-1492字节 4字节

最小：6+6+2+1+1+1+3+2+38+4 = 64

最大：6+6+2+1+1+1+3+2+1492+4 = 1518

Ethernet V2比IEEE802.3更适合于传输大量的数据，但Ethernet V2缺乏数据链路层的控制，不利于传输需要严格传输控制的数据，这也正是IEEE802.3的优势所在，越需要严格传输控制的应用，越需要用 IEEE802.3或SNAP来封装，但IEEE802.3也不可避免的带来数据装载量的损失，因此该格式的封装往往用在较少数据量承载但又需要严格控制传输的应用中。

在实际应用中，我们会发现，大多数应用的以太网数据包是EthernetV2的帧（如HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用），而交换机之间的BPDU（桥协议数据单元）数据包则是IEEE802.3的帧，VLANTrunk协议如802.1Q和Cisco的CDP（思科发现协议）等则是采用IEEE802.3 SNAP的帧。如STP对应的帧如下，抓包格式为IEEE 802.3，LLC中的DSAP=SSAP=0X42普通的TCP报文如下，抓包显示为ETHERNET II格式，其实LLC中DSAP=0X06

 

 

以太网接口的定义是什么呢？以太网接口简略说便是网络数据连接的端口，以太网接口类型分为传统以太网接口和快速以太网接口两种。
传统以太网接口契合10Base-T物理层规范，作业速率为10Mbit/s，有全双工和半双工两种作业方法。
快速以太网接口契合100Base-TX物理层规范，兼容10Base-T物理层规范，可以在10Mbit/s、100Mbit/s两种速率下作业，有半双工和全双工两种作业方法。它具有主动洽谈形式，可以与其它网络设备洽谈确认作业方法和速率，主动选择最合适的作业方法和速率，然后可以大大简化体系的装备和办理。
快速以太网由 IEEE 802.3u 规范界说，基本与规范以太网相同，但速度比规范以太网快十倍。快速以太网的速度是通过提高时钟频率和运用不同的编码方法获得的。其传输计划最常用的便是100Base-T，100Base-T 又包括100Base-TX 和 100Base-T4，100Base-T4 是一种 3 类双绞线计划，不支持全双工，现在最广泛运用的都是100Base-TX，此计划需运用 5 类以上双绞线，时钟信号处理速率高达125MHz。100Base-FX 运用一对多模或者单模光纤，运用多模光纤的时候，计算机到集线器之间的距离最大可到两公里，运用单模光纤时最大可达十公里。
快速以太网还供给全双工通讯，总带宽到达200Mbps。全双工快速以太网仅在运用光纤或某些双绞线介质的点对点链路有效，因为每个带宽为100Mbps 的信道都需求独立的线来支持。快速以太网有主动洽谈的功用，可以主动适应电缆两端最高可用的通讯速率，能方便的与10M 以太网连接通讯。
传统以太网接口的装备与快速以太网接口的装备基本相同，但前者装备简略，装备项较少。
另外，在快速以太网的基础上，又开发出了新的千兆以太网。千兆以太网保留了传统以太网的大部分简略特征，以1000Mbps/2000Mbps的带宽供给半双工/全双工通讯。千兆以太网对电缆的长度的要求更为严格，多模光纤的长度至多为 500 米，5 类双绞线为 100 米。IEEE 802.3z 规范界说了千兆以太网，IEEE 802.3ab 规范专门界说了双绞线上的千兆以太网规范，两者都是 802.3 规范的补充。因为高速数据速率守时的限制，在同一抵触域中，千兆以太网不允许中继器的互连。千兆以太网有主动洽谈的功用，但仅限于洽谈半双工或全双工流量控制，确认是否支持控制帧，不能与低速以太网之间洽谈速率。
责任编辑：ct
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