1、力科以太网物理层测试方案第 2页日程日程 10/100/1000兆以太网电信号介绍 全新的以太网测试夹具: TF-ENET-B 以太网测试软件：QPHY-ENET & QualiPHY 千兆光信号测试介绍第 3页10Base-T 以太网编码方法PLS (Physical Layer Signaling)使用Manchester 编码方法，即“ 0”=由 “+”跳变到 “-”，“ 1”=由 “-”跳变到 “+”,因为不论是” 0”或是 ”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟.第 4页100Base-T 以太网编码方法100 Base -
2、TX(物理层）因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100BaseX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，使MDI的5bit输出的速率降低了（MLT-3定义只有数据是“ 1”时，数据信号状态才跳变，“ 0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率）第 5页百兆以太网信号百兆以太网信号实时波形余辉显示第 6页100Base-T 以太网编码方法 100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间，会插入IDEL
3、帧（IDEL=11111），告诉网上所连接的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。 事实上链路绝大部分时间，以IDEL“11111”为主，5Bit IDLE“11111”若每个“1”都跳变的话，MDI信号的频率将会是125MHz，但是经过MLT-3编码后，原来的125MHz变成31.25MHz的信号，使频率变成原来的1/4。 FCC要求以太网不能产生过大的EMI，因为链路绝大部分时间是传输IDEL，MLT-3编码会使频率集中在31.25MHz范围，因此，在MLT-3编码前，PCS层会对数据流进行伪随机的Scrambling扰码
4、，使“11111”分散，同时将能量与频谱扩散。第 7页100Base-T 以太网编码方法 100Base-T编码方法(传输层） 100 Base-X（包括100 BaseTx与100Base-FX）采用4B/5B编码/解码，PCS（physical coding sublayer）将接收MII接口输入的100Mb/s码流，每4Bit编译成5Bit码，将原来的100Mb/s编译成125Mbp/s，向MDI接口输出，解码过程相同），因2e-4只有16个组合，而2e-5有32种组合，冗余的组合其中3个将会用作为control code控制码-一个用作“IDEL”=“11111”，2个用作SOF（st
5、art of frame：J=11100，K=10001，J与K成对使用），2个用作EOF（end of frame：T=01101，R=00111，T与R成对使用）第 8页1000Base-T 以太网编码方法1000Base-T在物理使用5电平4D-PAM编码,每个电平表示5符号-2,-1,0,1,2中的一个符合,每个符号代表2比特信息(其中4电平中每个电平代表2比特位,分别表示00，01，10，11，还有一个电平表示前向纠错码FEC),这比二电平编码提高了带宽利用率,并能把波特率和所需信号带宽减为原来的一半.但多电平编码需要用多位A/D,D/A转换,采用更高的传输信噪比和更好的接收均衡性能
6、.五个符号与电平的映射关系为:-2-1, -1-0.5, 0-0, 1-0.5, 2-10-1+1-10+2-208nsec8nsec8nsec-0.5V-1V+0.5V+1V第 9页1000Base-T 以太网编码方法 1000Base-T采用了UTP里所有的4对线，并且同时收发，在全双工的模式下，加上使用4D-PMA5编码方法实现1000MB/s的数据传输率 每对线的数据率为100Mb/s，经8b/10b编码后变为125Mb/s。每个Baud波特码元代表两个比特的信息，4对线的总带宽为 125Mb/s X2 X4=1000Mb/s第 10页10 Base-T测试项目测试项目 DOV Mas
7、k and Voltage Test（差分输出电压的模板以及电压的测试） DOV Mask MAU Ext for external MAU testing ( MAC 模块与PHY模块分离情况下的差分输出电压模板测试） DOV Mask MAU Ext Inv for external MAU testing of the negative-going pulses ( MAC 模块与PHY模块分离情况下的差分输出电压负脉冲模板测试） DOV Mask MAU for internal MAU testing ( MAC 模块与PHY模块集成情况下的差分输出电压负脉冲模板测试） DOV Ma
8、sk MAU Inv for internal MAU testing of the negative-going pulses( MAC 模块与PHY模块集成情况下的差分输出电压负脉冲模板测试）第 11页10 Base-T测试项目测试项目 Link Test Pulse Mask (连接脉冲测试) Link Test Pulse head Mask （连接脉冲帧头模板测试） Link Test Pulse tail Mask （连接脉冲帧尾模板测试） TP_IDL Mask Test （空闲信号模板测试） TP_IDL Head Mask(空闲信号帧头模板测试） TP_IDL Tail Ma
9、sk (空闲信号帧尾模板测试） Output Timing Jitter (输出抖动测试) Output Timing Jitter 8 BT （触发点后8 bit的抖动测试） Output Timing Jitter 8 BT （触发点后8.5 bit的抖动测试）第 12页10BASE-T测试时 DUT的配置测试时 的配置 DUT发出随机信号,用于MAU和IDLE的测试 DUT发出连接信号,用于LINK的测试(网卡芯片上电后缺省发出此信号) DUT发出全0(或全1)信号,用于Harmonic测试第 13页10 Base-T差分输出电压的模板测试差分输出电压的模板测试第 14页10 Base-
10、T差分输出电压的峰峰值差分输出电压的峰峰值第 15页10 Base-T差分输出电压的谐波测试差分输出电压的谐波测试第 16页10 Base-T触发点后 8 bit的抖动测试触发点后 的抖动测试第 17页10 Base-T触发点后 8.5 bit的抖动测试触发点后 的抖动测试第 18页10 Base-T连接脉冲测试连接脉冲测试第 19页10 Base-T连接脉冲测试连接脉冲测试第 20页10 Base-T空闲信号模板测试空闲信号模板测试第 21页10 Base-T空闲信号模板测试空闲信号模板测试第 22页100 Base-TX测试项目测试项目 Mask Test (眼图/模板测试） Jitter
11、（抖动测试） Duty cycle distortion （占空比失真） Amplitude, Symmetry, and Overshoot（信号幅度，对称性，以及过冲测试） Rise and Fall Time（信号上升，下降时间测试）第 23页100 Base-TX测试时 DUT的配置测试时 的配置 修改相关寄存器或使用厂商提供的发包程序 Intel GigConf.exe RealTek 8169 Other 使用诱导发包方法来引导DUT发出扰码后的IDLE（最普及的方法）重要！第 24页100BASE-TX眼图测试眼图测试第 25页幅度测试结果幅度测试结果差分输出电压（ +1电平）差
12、分输出电压（ -1电平）幅度对称性+1电平过冲-1电平过冲第 26页100BASE-TX抖动测试结果抖动测试结果抖动需小于1.4ns第 27页100BASE-TX占空比失真测试占空比失真测试第 28页100BASE-TX上升下降时间测试上升下降时间测试Rise/Fall时间是否在3-5ns 之间，且最大与最小值的偏差小于500ps第 29页1000 BASE-T的测试项目的测试项目 测试模式1：模板测试、峰值电压测试、衰落测试 测试模式2：主模式抖动 测试模式3：从模式抖动 测试模式4：波形失真测试、共模输出电压第 30页1000 BASE-T测试模式 1测试模式 模式1信号是由+2，然后接着127个0，-2，然后接着127个0，+1，然后接着127个0，-1，然后接着127个0，接着是128个+2，128个-2，128个+2，128个-2，最后是1024个0. 验证的目的是： 接口有否驱动足够的能量将信号传送100米距离。 上升时间是否足够快得以实现快速的数据交换 接口有否发射过多的EMI，超过FCC Class A的要求 信号是否对称，即A与B，C与D是否对称
