你知道网卡是由哪些基本部分组成的吗
一、网卡
网卡基本单元有4个：mac、phy、变压器、rj45。
框图里舍去晶振、电源、存储设备、led等外设，根据方案差异，某些数字电路部分不同程度的整合到一个芯片内。
网卡上至少有两个led灯，分别表示link（链路正常）和数据传输或数据速率选择（10m/100m）。
晶振是处理器自同步的时钟源。
存储设备指的是eeprom存储设备，我没用过，绝大多芯片手册里介绍mac链接一个几k的eeprom，内部存储mac地址，其实没有这个eeprom网卡也能工作，mac地址可以待cpu启动后由cpu写入。
网卡bootrom，是无盘启动的rom接口，通过远程启动服务构造无盘工作站。
1、mac
媒体访问控制（mac，media access control），平时所说的mac地址（局域网地址）指的是mac芯片的地址。按设计要求它应该是全球唯一，实际上只做到局域网广播域内唯一即可，windows和linux都有修改mac地址的方法。
mac的作用：在局域网广播链路里控制和协调所有站点对共享介质的访问，以避免或减少冲突。这种冲突检测的方法叫载波侦听多路访问/冲突检测（csma/cd，carrier sense multipleaccess with collision detection）。
下图的多块网卡mac链接到同一个hub上，相当于所有mac的收、发信号连接在一起，组成星形拓扑。
csma/cd协议逻辑是：
• 发送前检查信道是否空闲，空闲则发送，信道繁忙则继续监听，直到信道空闲； • 边发送边检测冲突。如果发送完毕都没有检测到冲突，则发送成功； • 如果发送时检测到冲突，立即停止数据发送，并发送jamming信号增强链路冲突，随机等待一段时间等待信道空闲。
2、phy
物理层（phy，physical layer）是数、模转换模块，它实现物理层.ieee-802.3标准定义了以太网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。
phy是mac的工具人，phy是csma/cd的执行部件，当发生冲突时它告知mac，由mac做决策。
phy眼里只有数据没有帧概念，数据、地址、crc都同等看待。它负责网络数据编码、解码、链路错误检测。在100base-t里phy采用4b/5b编码，用5bit编码传递4bit信息的编码方式，带宽利用率80%，5bit可有32种编码方式，4bit有16种编码方式，从5bit里取出16组编码作为信道信息编码。
对这16组编码只有两个要求：一是5bit组里至少有2个1，二是5bit里不能有连续3个0；其余的16组表示无用信号或者控制码。
3、变压器
变压器作用：
• 提高传输距离、波形修复
• 电气隔离、抗干扰、防雷 其实，没有变压器两网卡之间也可以通信，只是这个距离会很短，距离越远衰减越大，加上变压器提高信号幅度通信距离得以提高，同样远端传递的信号幅度太低，经过变压器后得以放大，实现波形修复功能。
变压器使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用。
4、rj45
rj45是布线系统中信息插座（即通信引出端）连接器的一种，连接器由插头（接头、水晶头）和插座（模块）组成，插头有8个凹槽和8个触点。rj是registered jack的缩写，意思是“注册的插座”。
在fcc（美国联邦通信委员会标准和规章）中rj是描述公用电信网络的接口，计算机网络的rj45是标准8位模块化接口的俗称。
网线有8根4对双绞线，百兆以太网中只用到其中4根：1、2发送、3、6接收。
二、典型案例
现在嵌入式soc中，mac常集成到soc芯片内，如stm32f4、龙芯1b、i.mx287。下图是龙芯片1b芯片结构图，gmac指的是千兆网媒体访问控制。
早些年的处理器内部集成mac，代表有s3c2440，以太网解决方案是外接明显网卡芯片dm9000，下图是dm9000芯片结构图。内部集成mac和phy，s3c2440的外部地址总线（内存总线）留出一块区域为dm9000用，访问数据就如同读写内存一样。
某宝pcie网卡实物图，可以看出mac和phy集成到一起，右上角8脚芯片没有焊接，应该是电源转换芯片，网卡的电源直接从pcie获取。
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网卡基本单元有4个：mac、phy、变压器、rj45。
框图里舍去晶振、电源、存储设备、led等外设，根据方案差异，某些数字电路部分不同程度的整合到一个芯片内。
网卡上至少有两个led灯，分别表示link（链路正常）和数据传输或数据速率选择（10m/100m）。
晶振是处理器自同步的时钟源。
存储设备指的是eeprom存储设备，我没用过，绝大多芯片手册里介绍mac链接一个几k的eeprom，内部存储mac地址，其实没有这个eeprom网卡也能工作，mac地址可以待cpu启动后由cpu写入。
网卡bootrom，是无盘启动的rom接口，通过远程启动服务构造无盘工作站。
1、mac
媒体访问控制（mac，media access control），平时所说的mac地址（局域网地址）指的是mac芯片的地址。按设计要求它应该是全球唯一，实际上只做到局域网广播域内唯一即可，windows和linux都有修改mac地址的方法。
mac的作用：在局域网广播链路里控制和协调所有站点对共享介质的访问，以避免或减少冲突。这种冲突检测的方法叫载波侦听多路访问/冲突检测（csma/cd，carrier sense multipleaccess with collision detection）。
下图的多块网卡mac链接到同一个hub上，相当于所有mac的收、发信号连接在一起，组成星形拓扑。
csma/cd协议逻辑是：
• 发送前检查信道是否空闲，空闲则发送，信道繁忙则继续监听，直到信道空闲； • 边发送边检测冲突。如果发送完毕都没有检测到冲突，则发送成功； • 如果发送时检测到冲突，立即停止数据发送，并发送jamming信号增强链路冲突，随机等待一段时间等待信道空闲。
2、phy
物理层（phy，physical layer）是数、模转换模块，它实现物理层.ieee-802.3标准定义了以太网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。
phy是mac的工具人，phy是csma/cd的执行部件，当发生冲突时它告知mac，由mac做决策。
phy眼里只有数据没有帧概念，数据、地址、crc都同等看待。它负责网络数据编码、解码、链路错误检测。在100base-t里phy采用4b/5b编码，用5bit编码传递4bit信息的编码方式，带宽利用率80%，5bit可有32种编码方式，4bit有16种编码方式，从5bit里取出16组编码作为信道信息编码。
对这16组编码只有两个要求：一是5bit组里至少有2个1，二是5bit里不能有连续3个0；其余的16组表示无用信号或者控制码。
3、变压器
变压器作用：
• 提高传输距离、波形修复
• 电气隔离、抗干扰、防雷 其实，没有变压器两网卡之间也可以通信，只是这个距离会很短，距离越远衰减越大，加上变压器提高信号幅度通信距离得以提高，同样远端传递的信号幅度太低，经过变压器后得以放大，实现波形修复功能。
变压器使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用。
4、rj45
rj45是布线系统中信息插座（即通信引出端）连接器的一种，连接器由插头（接头、水晶头）和插座（模块）组成，插头有8个凹槽和8个触点。rj是registered jack的缩写，意思是“注册的插座”。
在fcc（美国联邦通信委员会标准和规章）中rj是描述公用电信网络的接口，计算机网络的rj45是标准8位模块化接口的俗称。
网线有8根4对双绞线，百兆以太网中只用到其中4根：1、2发送、3、6接收。
二、典型案例
现在嵌入式soc中，mac常集成到soc芯片内，如stm32f4、龙芯1b、i.mx287。下图是龙芯片1b芯片结构图，gmac指的是千兆网媒体访问控制。
早些年的处理器内部集成mac，代表有s3c2440，以太网解决方案是外接明显网卡芯片dm9000，下图是dm9000芯片结构图。内部集成mac和phy，s3c2440的外部地址总线（内存总线）留出一块区域为dm9000用，访问数据就如同读写内存一样。
某宝pcie网卡实物图，可以看出mac和phy集成到一起，右上角8脚芯片没有焊接，应该是电源转换芯片，网卡的电源直接从pcie获取。
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