目录1目的 (3)2范围 (3)3定义 (3)3.1以太网名词范围定义 (3)3.2缩略语和英文名词解释 (3)4引用标准和参考资料 (4)5以太网物理层电路设计规范 (4)5.1：10M物理层芯片特点 (4)5.1.1：10M物理层芯片的分层模型 (4)5.1.2：10M物理层芯片的接口 (5)5.1.3：10M物理层芯片的发展 (6)5.2：100M物理层芯片特点 (6)5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6)5.2.2：100M物理层芯片的分层模型 (6)5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程 (8)5.2.4：100M物理层芯片的寄存器分析 (8)5.2.5：100M物理层芯片的自协商技术 (10)5.2.5.1：自商技术概述 (10)5.2.5.2：自协商技术的功能规范 (11)5.2.5.3：自协商技术中的信息编码 (11)5.2.5.4：自协商功能的寄存器控制 (14)5.2.6：100M物理层芯片的接口信号管脚 (15)5.3：典型物理层器件分析 (16)5.4：多口物理层器件分析 (16)5.4.1：多口物理层器件的介绍 (16)5.4.2：典型多口物理层器件分析。
(17)6以太网MAC层接口电路设计规范 (17)6.1：单口MAC层芯片简介 (17)6.2：以太网MAC层的技术标准 (18)6.3：单口MAC层芯片的模块和接口 (19)6.4：单口MAC层芯片的使用范例 (20)71000M以太网（单口）接口电路设计规范 (21)8以太网交换芯片电路设计规范 (21)8.1：以太网交换芯片的特点 (21)8.1.1：以太网交换芯片的发展过程 (21)8.1.2：以太网交换芯片的特性 (22)8.2：以太网交换芯片的接口 (22)8.3：MII接口分析 (23)8.3.1：MII发送数据信号接口 (24)8.3.2：MII接收数据信号接口 (25)8.3.3：PHY侧状态指示信号接口 (25)8.3.4：MII的管理信号MDIO接口 (25)8.4：以太网交换芯片电路设计要点 (27)8.5：以太网交换芯片典型电路 (27)8.5.1：以太网交换芯片典型电路一 (28)8.5.1.1：典型电路： (28)8.5.1.2：典型电路分析： (28)8.5.2：以太网交换芯片典型电路二 (29)8.5.2.1：典型电路： (29)8.5.2.2：典型电路分析： (29)8.6：目前可供优选器件 (29)9RJ45标准接口 (30)以太网通信接口电路设计规范1目的上述标准为本规范各电路设计必须遵守的。
本规范规定了公司对上述标准的统一实现方式和推荐使用的电路设计，便于公司的共享资源的建设。
建议使用本规范的同时参考相关的国内、国外和国际标准。
2范围本规范使用于公司所有的产品。
3定义3.1 以太网名词范围定义3.2 缩略语和英文名词解释缩略语 英文名词中文含义 ITUInternational TelecommunicationUnion国际电信联盟ITU-T TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR OF ITU国际电信联盟电信标准化分部（原CCITT ）CCITTInternational Telegraph and TelephoneConsultive Committee国际电报电话咨询委员会 TIA/EIATelecommunication Industry Association/Electronics IndustryAssociation电信工业联合会/美国电子工业协会RS RECOMMENDED STANDARD 推荐标准 ISOInternational StandardOrganization国际标准化组织4引用标准和参考资料（包括国际、国内标准和公司的标准、规范以及一些著作）下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列标准最新版本的可能性。
5以太网物理层电路设计规范5.1：10M物理层芯片特点以太网最初的标准是10M的，虽然目前出现了100M和1000M以太网标准，但10M以太网仍是世界上应用最广泛的局域网。
10M以太网分3个标准，分别是10Base-5 （粗缆）、10Base-2（细缆）和10Base-T（双绞线）。
粗缆和细缆标准的网络拓扑结构是总线型的，双绞线标准是后期出现的以太网络，其拓扑结构是星型的，由于其组网方便，所以应用十分广泛。
10M 的以太网发展到现在已经非常的成熟了，并且由于100M和1000M以太网的出现，对10M以太网也产生了一些影响，下面将对10M物理层芯片进行介绍。
5.1.1：10M物理层芯片的分层模型10M的物理层的模型分为2个层次，如下图所示：10M物理层芯片分层模型PLS：物理信令子层 PMA：物理媒体接入子层SI：物理层和MAC层的流接口 AUI：连接单元接口MDI：媒体相关接口上图是10M以太网的10Base-5（粗缆）、10Base-2（细缆）的物理层的模型，包括PLS和PMA子层。
对于10Base-T（双绞线）的物理层，则没有PMA子层。
PLS（物理信令子层）的主要功能是数据的编码和解码。
对于发送过程，它把从MAC 层来的NRZ数据进行曼彻斯特编码，再发送给PMA子层。
对接收过程，它接收从PMA子层上来的曼彻斯特编码数据，从中提取出时钟信号，再将曼彻斯特编码解码为NRZ数据，再发送给MAC层。
另外，它还要检测接收的信号以便确定媒体是否在连接状态及收发时有没有出现冲突。
PMA（物理媒体接入子层）只对10Base-5（粗缆）、10Base-2（细缆）的以太网有效，它实际是一个信号收发器（对于粗缆，它是一个外收发器，对于细缆，它是一个内收发器），它的作用是把PLS层来的曼彻斯特编码数据发送到电缆上，并且从电缆上提取出接收信号和冲突信号。
对于10Base-T（双绞线）标准，PLS子层的曼彻斯特编码数据直接收发到双绞线上。
所以不需要PMA子层。
5.1.2：10M物理层芯片的接口10M物理层芯片与MAC层的接口被称为是流接口（SI，Stream Interface）。
发送数据信号有：TXD（发送数据）、TXCLK（发送时钟）、TXEN（发送使能），接收信号有RXD （接收数据）、RXCLK（接收时钟）、CRS（载波和接收数据有效）和COL（冲突指示）。
发送和接收都只有1位数据线，所以发送和接收的时钟频率都是10M。
当TXEN变高有效时，表示MAC层有数据要发送，当CRS变高有效时，表示RXD上出现有效接收数据，如果此时COL变高，表示出现了数据收发冲突，MAC层要进行处理。
其示意图如下：10M以太网的物理层和MAC层的接口另外10M物理层芯片还有其它一些接口，如指示灯接口，配置接口等，由于目前许多物理层芯片都是10/100M兼容的，所以它们的接口比较类似，具体可以参见100M物理层芯片的接口说明。
5.1.3：10M物理层芯片的发展10M的以太网曾经流行了很长时间，但后来出现了速率更高，性能更好的100M和1000M 的以太网标准。
100M和1000M以太网的出现同时又对10M的以太网产生了一些影响。
这些影响包括：（1）：10M的以太网的MAC层和物理层的接口也可以采用100M的MII接口，有所区别的是其收发时钟是2.5M，而不是100M接口的25M时钟信号。
这种改变的主要原因是在设计10/100M兼容的物理层芯片时可以更好的与MAC层芯片配合，从而减小设计的成本。
（2）：以前的10M以太网全都是半双工的，现在也出现了全双工的以太网，从半双工到全双工的改变大大地提高了以太网的性能和安全性。
全双工模式也简化了MAC层的协议处理方式（因为不会再有冲突发生了）。
全双工的以太网只出现在10Base-T标准（双绞线标准）中，而不会出现在10Base-5（粗缆标准）、10Base-2（细缆标准）中，因为后两者的传输媒体是单根电缆，数据只能半双工收发，而双绞线标准是使用2对双绞线，数据可以同时收发。
5.2：100M物理层芯片特点5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同100M的物理层芯片相对10M的物理层芯片有许多的不同，而100M的速率是造成这种不同的主要原因，100M物理层芯片和10M物理层芯片的主要不同如下：（1）：信号码型不同，100M的信号的码型是MLT-3码型，而10M的信号是曼彻斯特码型。
（2）：信号时钟不同，100M的信号的时钟是125M，它是由于数据经过4B/5B 编码而成的，而10M信号的时钟是20M，这是曼彻斯特编码的时钟。
（3）：网络类型增加，10M的以太网只有共享式的以太网，发展到100M以太网时，出现了10/100M速率自适应的，支持半双工和全双工的以太网。
（4）：协商机制不同，10M以太网通过NLP脉冲来判断连接状态，到100M以太网时，发展了一套自协商机制来进行对接。
（5）：与MAC接口不同，10M时与MAC的接口是单数据线的流接口，100M时又发展了一种新的接口即10/100M的MII接口。
（6〕：分层模型不同，10M的物理层包含PLS和PMA两个子层，而100M的物理层包含PCS、PMA、PMD三个子层。
下面将针对这些不同来详细介绍100M的物理层芯片。
5.2.2：100M物理层芯片的分层模型100M的物理层芯片的模块的分层结构如下：物理层芯片的模块的分层结构各个部分介绍如下：SI：1M/10M的流接口 PLS：物理信令子层MII：10M/100M的媒体无关接口 PCS：物理编码子层GMII：1000M的媒体无关接口 PMA：物理媒体接入层AUI：1/10M的连接单元接口 PMD：物理媒体相关层MDI：1/10/100/1000M媒体相关接口 RECONCILIATION：调解子层下面以100BASE-TX的物理层的构成来介绍各子层的功能描述，如下图示：100BASE-TX物理层的各子层的功能描述图示由上图可以大概了解物理层各个子层的功能，更详细的内容可参加相关的文档。
5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程100BASE-TX的数据发送过程如下：MAC层形成的数据帧有解调子层（RECONCILIATION）转换成4比特的数据，通过MII 接口发送给物理层芯片，解调子层还要形成MII接口控制信号。
物理层的PCS子层将4比特的数据通过4B/5B变换转换成5B的数据。
5B的数据再经过一个并串转换形成125M的串行数据。
串行的NRZ数据再经过扰码（scramble）的异或形成扰码后的NRZ数据，此NRZ数据的还要经过编码器转换成NRZI的码型。