3. 100BASE-T1 与 100BASE-TX 的区别：线缆、编码、噪声容忍度
讲链路协商之前，我觉得有必要先把这个物理层的差异聊透。很多工程师一上来就盯着协商流程看，结果忽略了底层物理介质的天壤之别。说白了，T1 和 TX 虽然都跑 100Mbps，但走的根本不是同一条路。
3.1 线缆数量——从“双对”到“单对”的革命
标准 100BASE-TX 用了两对双绞线。一对发，一对收，全双工同时进行。这其实是个奢侈的方案。我记得早期做车载网络选型时，看着车上那粗重的线束，心里就犯愁——每一对线都是成本，都是重量，都是空间。
100BASE-T1 只靠一对双绞线就实现了双向 100Mbps 传输。怎么做到的？它用了混合电路和回波抵消技术，相当于在同一根线上同时收发数据。
| 特性 | 100BASE-TX | 100BASE-T1 |
|---|---|---|
| 线缆对数 | 2 对 | 1 对 |
| 连接器引脚 | 4 根（1/2，3/6） | 2 根 |
| 传输方式 | 独立发送/接收通道 | 单通道 + 回波抵消 |
| 线缆总重量（估算） | 约 3.2 kg/100m | 约 1.6 kg/100m |
我曾经遇到一个项目，因为线束重量超标被迫重新设计走线。换用 T1 后，直接省掉了一整根电缆，重量降了 40%。嗯，你说值不值。
3.2 编码方式——从 MLT-3 到 PAM3
编码方式决定了数据怎么在物理线上跑。TX 用的是 MLT-3 + 4B/5B，而 T1 用的是 PAM3。这两个编码的差异，直接影响了电磁兼容性和带宽效率。
100BASE-TX 的编码：
- 先把 4 位数据编码成 5 位（4B/5B），加入冗余信号，确保连续的 0 不会太多，方便接收端恢复时钟。
- 然后用 MLT-3 将 5 位码流转换成三电平信号：+1V、0V、-1V。
- 实际上线缆上只有 125MHz 的符号率，却能传递 100Mbps，因为每个符号携带 1 位信息。
100BASE-T1 的编码：
- 使用 PAM3（三级脉冲幅度调制），每个符号可以携带
log₂(3) ≈ 1.58 位信息。 - 符号率只有 66.7MHz，比 TX 的 125MHz 低得多。
- 为什么用 PAM3 而不是 PAM4？我个人觉得是可靠性和车规级的妥协。PAM3 的三级电平更容易在恶劣的噪声环境下被正确判决。
| 参数 | 100BASE-TX | 100BASE-T1 |
|---|---|---|
| 编码名称 | MLT-3 + 4B/5B | PAM3 |
| 符号率 | 125 MHz | 66.7 MHz |
| 每符号位数 | 1 bit | 1.58 bit |
| 实际数据率 | 100 Mbps（含 4B/5B 开销） | 100 Mbps（净流量） |
| 电平数 | 3 (MLT-3) | 3 (PAM3) |
深度理解：你想想看，PAM3 在 66.7MHz 的符号率下就能跑满 100Mbps，这意味着发射出去的信号带宽更窄，能量集中在低频段。对于车载环境中那些无处不在的电磁干扰，窄带信号就是一把保护伞。
3.3 噪声容忍度——电磁兼容性的对决
车载环境有多差？我一个项目曾遇到过发动机点火瞬间，CAN 线电压直接跳了 8V。100BASE-T1 要在这种环境下稳定跑 100Mbps，噪声容忍度必须做到极致。
对比一下两者的差模和共模性能：
- 差分信号架构：T1 依然使用差分传输来抑制共模噪声。但和 TX 不同，T1 的共模电压范围更宽（通常 ±2V 甚至更高），因为地面上常见的 10V 偏移在汽车中太常见了。
- 噪声频段：T1 信号带宽窄（约 33MHz），而 TX 带宽接近 100MHz。窄带宽意味着，接收端的带通滤波器可以更精准地滤掉带外噪声。比如调频广播（88-108MHz）对 TX 是灾难，但对 T1 根本不构成威胁。
- 回波抵消：T1 必须做回波抵消，这本身也是一个噪声抑制的过程。发送端的自干扰被抵消掉，剩下的才是真正的远端信号。我建议在做 T1 链路调试时，先确认回波抵消的收敛系数是否正常，否则你会发现误码率永远降不下来。
说到噪声，还有一个关键点——电磁辐射。T1 的窄带信号在辐射发射测试中通常比 TX 低 10-15 dBμV/m。我亲自做过几次 EMC 摸底，同一个 DUT 换用 T1 接口后，原先 TX 在 80MHz 附近那个怎么也压不下去的尖峰，直接消失了。
避坑经验：我曾经在一款前装项目中，因为误读了芯片手册中的回波抵消参数，导致链路协商一开始就失败。后来发现是接收端均衡器初始系数设置得太大，造成回波抵消算法过冲。你想想看，一个参数没调准，整个链路就起不来。
最后做个总结吧。T1 和 TX 的根本区别不在于速度，而在于“怎么解决汽车这个恶劣环境下的通信问题”。少一对线、用 PAM3、全域回波抵消，每一个设计决策背后都是车规级可靠性的考量。理解了这些，后面再讲链路协商的物理层状态机时，你就能自然地想到——哦，这个状态机跑的是 PAM3 的符号率，那个时序参数是为了适应单对线的回波抵消时间。