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以太网MAC与PHY技术详解

共计 30 章节

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以太网发展历程 · MAC与PHY的角色定位 · OSI模型映射

课程导入以太网发展历程

以太网基础

以太网帧格式 · MAC地址 · 帧类型

以太网基础以太网帧格式

物理层概述

PHY的功能 · 编码方式（曼彻斯特 · 4B/5B

物理层概述PHY

MAC子层核心

CSMA/CD协议 · 半双工与全双工 · 流控机制（PAUSE帧）

MAC子层核心

PHY与MAC接口

MII · RMII · GMII

PHY芯片内部架构

PCS · PMA · PMD子层

PHY芯片内部架构

10M/100M以太网

10BASE-T · 100BASE-TX/FX的编码 · 线缆要求

千兆以太网

1000BASE-T · 1000BASE-X的编码（PAM5 · 8B/10B）

千兆以太网BASE-T

万兆及以上以太网

10GBASE-R/W/X · 25G/40G/100G以太网 · PCS/FEC

万兆以上以太网

以太网供电PoE

PoE标准（802.3af/at/b… · PSE与PD · 供电协商

PoE以太网供电

时间同步与实时以太网

IEEE 1588 PTP · 1AS · 时间戳在MAC/PHY中的实现

时间同步实时以太网

以太网测试与验证

眼图 · 误码率（BER） · 抖动

以太网测试验证

MAC控制器设计

状态机设计 · FIFO管理 · DMA接口

MAC控制器设计

PHY驱动与寄存器编程

Linux下PHY驱动框架（mdio… · phy driver） · 常用PHY寄存器读写

硬件设计实战

MAC与PHY的PCB布局 · 差分信号布线 · 阻抗匹配

硬件设计实战MAC

基于FPGA的MAC+PHY设计（如… · RTL仿真与上板调试

案例实战FPGA

嵌入式系统（如STM32+LAN87… · 从原理图到TCP/IP通信

案例实战STM32+LAN87

交换机端口设计 · 多MAC与PHY的交换架构 · VLAN

案例实战交换机端口设计

链路不通 · 协商失败 · 丢包

常见问题链路不通

PHY寄存器配置错误 · MDIO时序问题 · 时钟抖动

常见问题PHY

MAC与PHY速率不匹配 · 流控死锁 · 半双工冲突

常见问题MAC

MACsec（802.1AE）加密 · EEE（802.3az）节能以太网 · 能量检测与低功耗模式

进阶主题MACsec

以太网MAC与PHY的虚拟化（如SR… · 多队列 · 时间敏感网络（TSN）对MAC/PH…

进阶主题MAC

车载以太网（100BASE-T1 · 1000BASE-T1） · 单对线以太网

进阶主题BASE-T1

光以太网与相干光模块 · PON中的MAC/PHY · 数据中心以太网（DCE）与无损网络

进阶主题光以太网

从MAC到PHY的完整数据通路分析 · 结合协议栈（如TCP/IP）理解性能…

综合提升MAC

设计一个以太网网卡（NIC）的完整流… · 包括需求分析 · 架构设计

综合提升NIC

以太网系统级调试方法论 · 从物理层到应用层的分层排查 · 使用Wireshark

综合提升以太网系统级调试…

以太网新技术趋势（如800G · LPO · CPO）对MAC/PHY设计的影响

综合提升以太网新技术趋势

核心知识点回顾 · 常见误区 · 项目实战经验分享

课程总结核心知识点回顾