1. 课程导入

各位工程师朋友，今天咱们聊聊车载以太网。说实话，我入行那会儿，车上用的还是 CAN、LIN 这些老伙计。直到几年前接手一个 ADAS 项目，摄像头数据量大得惊人，CAN 总线根本扛不住。那时候我才真正意识到——汽车需要一种全新的通信方式。

100BASE-T1 就是答案。它不是什么遥不可及的新技术，而是已经大规模量产的成熟方案。我个人习惯把它叫做「车载以太网的敲门砖」。你搞懂了它，后面再学 1000BASE-T1 甚至 10BASE-T1S 都会轻松很多。

1.1 车载以太网的背景：为什么非它不可？

先说说背景。传统车载网络，说白了就是「各管一摊」：

• CAN 负责动力、车身控制，速率最高 1 Mbps
• LIN 管车窗、座椅，速率 20 kbps 就够
• FlexRay 做线控，速率 10 Mbps
• MOST 搞多媒体，速率 150 Mbps

你想想看，一辆车上同时跑着四五种总线，网关得来回翻译协议。这就像让一个翻译同时处理中、英、日、法四种语言——不出错才怪。

我记得有一次，客户要求把 4 路 1080p 视频实时传输到域控制器。用 CAN？别开玩笑了。用 LVDS？线束又粗又贵。最后方案就是 100BASE-T1，一对双绞线搞定所有视频流。

1.2 100BASE-T1 标准定义：它到底是什么？

100BASE-T1 是 IEEE 802.3bw 标准定义的。注意，它也叫「BroadR-Reach」，这是博通公司最早推的技术。后来 IEEE 标准化了，就叫 100BASE-T1。

核心参数我列个表，方便你对照：

参数	100BASE-T1	传统 100BASE-TX
传输速率	100 Mbps	100 Mbps
传输介质	1 对双绞线	2 对双绞线
最大距离	15 米	100 米
编码方式	PAM3	MLT-3
信号方向	全双工	全双工
EMC 要求	严格（车载级）	一般（商用级）

这里有个关键点：100BASE-T1 只用一对线。为什么？因为车上空间金贵，少一根线就是少一份重量、少一份故障点。我见过一个项目，光是把 2 对线减成 1 对线，整车线束重量就降了 1.2 公斤。

1.3 与传统以太网的区别：不只是少一对线

很多人以为 100BASE-T1 就是「少了一对线的普通以太网」。嗯，这话对了一半。实际上，区别远不止这些。

1.3.1 物理层差异

传统以太网（比如 100BASE-TX）用两对线：一对发、一对收。100BASE-T1 用一对线同时收发。怎么做到的？回波抵消技术。

说白了，就是芯片自己发信号的同时，把发出去的信号从接收信号里减掉。这技术其实在电话线上就用了几十年，但搬到车载上，难度又上了一个台阶。

我曾经踩过一个坑：某款 PHY 芯片的回波抵消算法对 PCB 走线阻抗特别敏感。阻抗稍微偏一点，回波抵消就不干净，导致误码率飙升。后来花了整整两周调匹配网络才搞定。

1.3.2 EMC 要求天差地别

车上的电磁环境有多恶劣？你想想，电机启动时瞬间电流几百安，火花塞点火时高压脉冲，还有各种开关电源的噪声。传统以太网那点 EMC 防护，在车上根本不够看。

100BASE-T1 标准对以下指标有明确要求：

• 辐射发射：CISPR 25 Class 5（最严等级）
• 抗扰度：ISO 11452-4 BCI 法，100 mA 起测
• ESD：接触放电 ±8 kV，空气放电 ±15 kV

1.3.3 传输距离与拓扑

传统以太网能传 100 米，100BASE-T1 只有 15 米。为什么？因为车载网络不需要那么远。一辆车最长也就 5 米，15 米绰绰有余。而且距离短了，信号衰减小，对线束要求也低。

拓扑上，100BASE-T1 支持点对点和星型。但注意，不支持总线型。这意味着你不能像 CAN 那样一根线上挂一堆节点。每个节点都得单独连到交换机。

1.4 知识结构图：100BASE-T1 全景

下面这张图帮你理清本章的核心脉络。我习惯在学新东西前先看全景图，这样后面学细节时不会迷路。

1.5 我的建议：从哪里开始学？

如果你刚接触 100BASE-T1，我建议你按这个顺序来：

1. 先搞懂物理层——PAM3 编码、回波抵消、链路建立过程。这是基础中的基础。
2. 再看 MAC 层——帧结构、CRC、流控。这部分和传统以太网差不多，学起来快。
3. 最后啃 EMC 设计——共模扼流圈选型、PCB 布局、线束屏蔽。这是实战中最容易出问题的地方。