以太網芯片
關注創建者：友方Flay 創建時間：2023-09-11
以太網芯片的視頻教程
芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串擾風險
面對芯片領域日益嚴峻的電磁串擾問題，2019年ANSYS宣布收購Helic – 業界領先的芯片級電磁仿真方案供應商，深入芯片級電磁仿真領域，旨在提供從芯片、封裝到系統的完整的電磁仿真解決方案，幫助客戶降低射頻芯片和高速SOC的電磁串擾風險。
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以太網芯片的實例教程
概述
在上一篇文章中，我們了解了TC10規范的內容，并掌握了基于以太網鏈路的物理層休眠喚醒機制。為了確保不同廠商的設備在以太網休眠喚醒功能上的互操作性，OPEN Alliance制定了詳細的測試規范。
測試規范
針對以太網休眠喚醒機制的測試，包含在各個以太網速率下的IOP測試規范中，具體如下：
《10BASE-T1S Interoperability Test Suite》
《100BASE-T1 Interoperability Test Suite》
《1000BASE-T1 Interoperability Test Suite》
《MultiGBASE-T1 Interoperability Test Suite》(draft)
本文仍以1000BASE-T1速率為示例，介紹休眠喚醒互操作性測試的相關內容，包括測試環境、測試用例以及典型測試用例舉例。
測試環境
休眠喚醒測試需要在特定的測試環境下進行，以確保測試結果的準確性和可重復性，休眠喚醒相關的測試拓撲如圖 1所示。測試環境通常包括以下幾個關鍵部分：
被測設備（DUT）：即支持1000BASE-T1標準的設備，通常具有一個或多個以太網PHY芯片或模塊。DUT需要具備休眠喚醒功能，并且能夠通過軟件或硬件控制進入休眠狀態或被喚醒。
鏈路伙伴（LP，Link Partner）：與DUT連接的設備，通常也是一個支持1000BASE-T1標準的設備。LP用于模擬實際網絡中的通信伙伴，確保DUT在休眠喚醒過程中能夠正確響應。
通信信道：DUT和LP之間的通信信道（Eth Link1和Eth Link2）需要符合1000BASE-T1標準的要求，通常使用雙絞線進行連接。
展開 寫在最后
隨著智能汽車的發展，相信車載以太網將會更加廣泛地應用。但同時我們應該注意，傳統以太網已經發展多年，車載以太網也已經應用了十多年。這期間積累的各式協議和規范浩如煙海，我們作為汽車工程師要去熟悉每份協議實屬困難。
也許我們可以從抽象的高層次去理解車載以太網，然后再根據各自的具體需求再有針對性地查閱相關具體的協議。例如對如業務應用的算法工程師來說，也許了解下SOME/IP協議就足夠了，底層的IP協議、MAC協議等對于上層應用不可見，無需多花時間。而這也是以太網分層協議的初衷。希望這篇文章能夠拋磚引玉，幫助大家勾起生活中對以太網的常識，同時對車載以太網有所初識。
展開 以太網技術著重分層思想，例如底層使用百兆以太網還是千兆以太網，并不影響其上層的TCP協議，這就為平臺化提供了良好的土壤。高端車型和入門車型可以方便的在某一層替換，而不影響其他層的應用。
車載以太網與家用以太網
既然以太網這么多成熟的技術可以借鑒，那是不是把我們家里的路由器和網線往車上一裝就完事了？那顯然不是。汽車作為工業皇冠的明珠，具有很多獨特的要求。而家用以太網和車載以太網主要有這些差別：
1. 物理連接魯棒性。
家里用的電腦和網線等都處于穩定狀態，動來動去的機會不多。但是汽車本身的使用環境就要求了車載以太網連接必須皮實，能耐振動、耐腐蝕、抗高低溫和抗電磁干擾等。
圖4:家用與車載以太網的連接器對比
2. 物理線束重量和成本敏感度。
家用以太網常用的RJ45接口需要用8根線來傳輸。但是汽車對線束的重量和成本都很敏感。車載以太網一般都基本采用帶T1的標準，如IEEE 100BASE-T1、IEEE 1000BASE-T1，使用一對雙絞線共兩根線進行數據傳輸。
圖5:家用與車載以太網的線束對比
3. 網絡管理。
家里的路由器一般插上電就一直在工作，而電腦等終端設備可以采用Wake on LAN來進行網絡喚醒。但是車上的電量異常寶貴，以太網網絡拓撲也較復雜。因此車載以太網需要更為完善復雜的網絡管理機制來保證各個節點正確地休眠喚醒。
4. 時間/丟包敏感度。
大家上網看視頻或者用手機打游戲的時候遇到網絡卡頓或者丟幀的情況，雖然不爽，但也算可以接受。
展開 更靈活、密度更高的芯片技術已經可以實現MAC和PHY的單芯片整合，可分為下列幾種類型:
CPU集成MAC與PHY，目前來說并不多見：
CPU集成MAC，PHY采用獨立芯片，這種在車載以太網上是主流方式，因嵌入式芯片廠商一般都將MAC集成在MCU內部，而PHY芯片則由OEM或控制器供應商自己選擇：
CPU不集成MAC與PHY，MAC與PHY采用集成芯片。這種在消費用以太網上比較比較常見，如電腦的網卡有這種方式的。
在以太網連接線束上，車載以太網與消費用以太網也是不同的，首先消費用以太網的標準主要采用10BASE-2、10/100BASE-TX和1000BASE-T，其中1000BASE-T是使用RJ45接口，需要四對雙絞線共8根線進行數據傳輸，而10/100BASE-TX則是只使用四對雙絞線其中的兩對共4根線進行數據傳輸，如下是100BASE-TX的示意圖（使用了兩對雙絞線）。
展開 Schlechter說：“然而，這與最初的以太網不一致。這不是以太網的工作方式。在以太網這個詞前面真的不應該有那些東西。它只是以太網而已?！? Schlechter繼續說：“如果芯片制造商能夠將一個芯片賣到多個市場，那么汽車芯片的經濟效益就會顯著改善。即使你有這些不同的垂直行業在使用它，到最后，有時同一個組件可以進入這些不同的市場。”
其他人也同意。Avnu聯盟的芯片驗證任務組主席、ADI確定性以太網技術組的營銷總監Tom Weingartner說：“今天在標準以太網中，MAC（media access controller，位于第二層底部）就是MAC，而我們想通過TSN達到的目的只是另一個MAC。但規范并不一定會說，‘你需要這樣改變那個MAC，以便所有人的MAC都能一起工作’?！? 這在很大程度上與合規性本身無關，因為這些TSN功能大多是可選的。Schlechter指出：“這就是以太網規模經濟的方式。每當有人使用以太網時，就會有一百種你不不見得會使用的東西?！? 但是在功能存在的地方，很難比較芯片以了解哪些具有必要的功能和性能。因此，Avnu聯盟正在努力在一定程度上進一步指定功能，以促進或至少澄清TSN功能的不同芯片實現之間的互操作性。
Schlechter說：“有時我們只是需要一個共同的標準?！?/span>
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以太網芯片的相關專題、標簽、搜索
以太網芯片的最新內容
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK0192
封裝形式：LQFP44
概述
VK0192是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器,可支持最大192點（24SEGx8COM）的LCD屏。單片機可通過3/4線串行接口配置顯示參數和發送顯示數據，也可通過指令進入省電模式。Z253+150
特點
? 工作電壓 2.4-5.2V
? 內置32KH z RC 振蕩器（上電默認）
XL2400T 系列芯片為單片無線收發芯片，工作于全球通用的 2.400~2.483GHz ISM 公用頻段。芯片內部高度集成射頻收發單元、頻率發生器、晶體振蕩器、調制解調器等核心功能模塊，具備一對多組網能力，同時支持帶應答確認的通信傳輸模式。
器件可靈活配置發射輸出功率、工作通信頻道與數據傳輸速率，適配多樣應用場景。
該芯片還內置多款外圍貼片阻容感元器件
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VKS146
封裝形式：LQFP80
VKS146是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大74點 (74SEG×1COM)/146點(73SEG×2COM)/216(72SEG×3COM)/284 點(71SEG×4COM)的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參 數和讀寫顯示數據,也可通過指令進入省電模式。其高抗干擾， 低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產品
?立體聲DAC（數字模擬轉換器）芯片的核心工作原理是將左右兩個聲道的數字音頻信號（如PCM）同步轉換為連續的模擬電壓/電流信號，通過過采樣、噪聲整形與重建濾波實現高保真音頻還原。
工作原理：
雙通道數字輸入?：接收如I2S、TDM等格式的立體聲數字音頻流（含左/右聲道時分或并行數據），由LRCK（字時鐘）區分聲道。
數字處理?：包括?插值濾波?（提升采樣率以減輕后續鏡像干擾）和?多階Δ-Σ
BK7238是一款高度集成的單芯片Wi-Fi 802.11b/g/n與藍牙5.2低功耗（LE）組合解決方案，專為需要低功耗和緊湊體積的應用場景設計。
功能性說明：
WLAN/藍牙收發器 BK7238集成了高性能WLAN/藍牙收發器。
在接收端，內置的低噪聲放大器（LNA）對單端輸入信號進行放大，并將放大后的信號轉換為差分輸出，從而實現更優的噪聲與線性度平衡。
數字式溫度傳感器通過集成敏感元件、信號處理電路及數字接口，利用半導體材料的溫度特性實現溫度測量，并輸出數字信號供微處理器處理。其核心測溫原理基于PTAT結構或CMOS半導體PN節特性，通過電壓/電流與溫度的線性關系或占空比調制技術轉換為數字量。
核心結構與材料特性數字式溫度傳感器通常采用硅基半導體工藝制造，內部集成敏感元件、A/D轉換單元、存儲器及數字接口。其核心測溫元件基于半導體材料的物理特性
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VKL128
封裝形式：LQFP44
VKL128是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器,可支持最大128 點（32SEGx4COM）的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯 示參數和讀寫顯示數據，可配置4種功耗模式，也可通過關顯 示進入省電模式。其高抗干擾,超低功耗的特性適用于水電氣 表以及工控儀表類產品。G106+246
VK2C24B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大 59點(59SEG×1COM）/116點（58SEG×2COM）/ 171點(57SEG×3COM）/224點(56SEG×4COM）/ 416點（52SEG×8COM）/704點(44SEG×16COM）的LCD 屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數和讀寫顯示數據,也 可通過指令進入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性適用 于水電氣表以及工控儀表類產品
VKL144A是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大144點（36SEGx4COM）的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數和讀寫顯示數據，可配置4種功耗模式，也可通過關顯示進入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產品。LJQ8485
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VKL144A
封裝形式：TSSOP48
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1C21A/B/C/D/DA/E/EA
封裝形式：SSOP48/LQFP48/LQFP44/SOP28/SSOP28/SOP24/SSOP24；
DICE（綁定COB用）、COG（綁定玻璃用）Z253+101
概述：
VK1C21A/B/C/D/DA/E/EA是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大128點（32SEGx4COM
