网卡如何识别10M/100M，如何检测网线插入

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网卡如何识别10M/100M，如何检测网线插入 [复制链接]

对网卡的工作机制缺乏理论基础，遇到问题无从下手，请赐教

本人对网卡的基本了解
处理器——MAC控制器——pyh芯片——RJ45——网线
              |<------  网卡范围   ----------------->|

linux下做网卡驱动，偶尔启动后看起来网口的LED灯也闪烁了，但网口的状态不对，正常情况表现如下：
carrier为1表示检测到载波--------------------状态2
duplex为full表示通信方式全双工
speed位1000，具体含义我不太清除

出现问题的状态：-------------状态1
carrier=0
duplex=half
speed=100

网卡从状态1到状态2需要经历什么，我用winshark抓包，插拔网线过程没有任何数据包，我猜测：
这个过程本就没什么数据，应该只是电频检测，网线对端频率检测等，整个过程更本就不存在任何与“上层”关系的数据包，phy自然不会传递给MAC控制器，winshark也就抓不到数据包。大致流程猜测：

• 状态1应该是phy芯片的休眠状态，当插入网线后，由于电平关系激活了phy，从而phy检测到载波，carrier为1；
• phy用最低的速率100与对端发送预定义的信号，此时是半双工的（half），当接收端在收到后，也以100的速率发送相同的信号，本地收到后变成全双工（full）；
• 本地网卡用100通信速率问对方，你还能支持更高的1000速率吗？对方回答，没问题，之后speed为1000；
  

出现问题的原因除了软件驱动之外，不排除网卡外围电路硬件缺陷，我手上有250M采样率的四通道示波器，用它怎么测试网卡外围电路，需要测量什么参数。

• 检测网线插入是不是通过电平状态？？？
• 网卡识别10M/100M的依据是不是载波频率？？？
  

飞翔荷兰人号

speed=1000是指 通信速率为千兆

首先你应该确定PHY芯片有没有正常工作，首先看看有没有时钟，应该是晶体产生的，直接测时钟脚，通常是25M。还可以测一下RMII参考时钟输出，百兆PHY的话应该是25M，千兆PHY是125兆。有时钟的话测PHY芯片LINK脚，如果拉低，说明link上。还可以测一下PHY芯片连接MAC芯片的RGMII接口有没有数据变化。你的示波器带宽是250M还是采样率250M，250M采样率略低啊。

没有建立LINK的PHY芯片会不断发送脉冲信号检测对端设备，一旦检测到有设备插入，两者就会协商，包括连接速度，双工模式等。有时候工作在1000M的时候，假如信号质量变差，有些PHY会自动会自动降到100M，等稳定后重新LINK到1000M，但是网卡通常通信质量不会这么差。

另外，网口的绿灯闪烁一般说明工作正常。我也只知道这么些了。

lzwml

飞翔荷兰人号 发表于 2017-2-9 19:57
speed=1000是指 通信速率为千兆

首先你应该确定PHY芯片有没有正常工作，首先看看有没有时钟，应该是晶体 ...

谢谢，这一句非常有用
“没有建立LINK的PHY芯片会不断发送脉冲信号检测对端设备，一旦检测到有设备插入，两者就会协商，包括连接速度，双工模式等”
我会按你说的测试
我的示波器是可以测试网卡的，测试过，只是当初看不懂信号的含义

lzwml

本帖作为工作笔记，下面是我用示波器测试dps83848 PHY芯片的记录，目前网卡仍旧不能100%工作

测试方法：
pc与电路板连接在同一交换机下，pc 不断ping 电路板IP；
电路板上的网线时而插拔，比较信号差异；

测试结果：
1. 上电后网口绿灯长亮
2. PHY输入时钟信号测得25MHz方波
3. PHY输出时钟没有（无论正常或异常的板子均无信号）
4. MIDO和MDC信号看不懂求教
        MDC信号1.8MHz方波，幅度0-3.3V
        MDIO偏移3.3V，幅度约700mV，锯齿波
mdc信号

mdio信号


5. X1-X2晶体，一个正弦波，一个三角波
6. 网线没有插入式LINK为高电平，插入网线后高低电平交替，面板上黄色LED灯闪烁
7. 没有插入网线时TX、RX上有毛刺脉冲，
脉冲周期 64us，脉冲宽度 100ns，
脉冲组间隔16ms，脉冲组宽度 2ms

脉冲周期
脉冲宽度


脉冲组间隔


脉冲组宽度


个人理解：
为什么RX上能收到与TX相同的脉冲？
802.1使用CSMA/CD机制，处于半双工模式，在发送过程同样接受自己发送的信号，若收发内容不一致判断有其他机器在抢占带宽。
所以RX上的信号是Tx经过PHY内部电路环回到Rx上。

8. 接入网线后，能ping通时，Tx信号幅度“必定”大于Rx；不能ping通时信号强度大多时候RX幅度 > Tx幅度
能ping通时Rx信号幅度1.08V

能ping通时Rx信号幅度1.41V


个人理解：
1）Rx幅度 > Tx幅度
远端ping本地，由上面的过程可知PHY芯片的RX和TX是可以导通的，导通后必定有压降，信号流向Rx----PHY----TX，在PHY上能量损耗。
所以：RX幅度 > Tx

2）TX幅度 > RX幅度
本地收到远端的ping本地，得到协议栈的处理，给予反馈，数据流向：

|   输入数据   | 处理  |    输出    |
Rx----PHY----MAC----协议栈----MAC---PHY----TX

由1）的分析推断PHY的Rx、Tx管脚之间是有“开关”允许导通的，Rx上的信号是Tx信号的探测，
所以：Tx幅度 > Rx

3）由1）、2）推断有自相矛盾：
若网卡工作在半双工模式，那么探头测试Tx信号应该是“强弱交替”进行的，而实际测试过程看不到该现象，该现象使得1）、2）自相矛盾
Tx > Rx 本地发送
Tx < Rx 接收发送

处于半双工模式下设想的Tx信号，测试Rx信号样子也一样，只是正好相反，幅度大的时候接受，幅度小的时候发送


由此得出推断3）：在网线接入网卡后，PHY完成某些网络参数探测，包括：速率、工作模式（具体过程我尚不清楚）。探测结束后PHY工作在全双工模式。
这样才能圆2）里的矛盾。

所以：
        1）现象里网卡工作在“半双工”；
        2）工作在“全双工”；

lzwml

飞翔荷兰人号 发表于 2017-2-9 19:57
speed=1000是指 通信速率为千兆

首先你应该确定PHY芯片有没有正常工作，首先看看有没有时钟，应该是晶体 ...

能抽时间帮看下子我的测试有什么问题吗