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整车的EEA（Electrical/Electronic Architecture，电子电器架构）中，以太网常用的通信速率有100MHz和1000MHz（1G）。本文聚焦100M Ethernet的讨论。100MHz的Ethernet也称为FE（Fast Ethernet，快速以太网），对于100MHz的以太网，汽车中，常用的又包括100BASE-T1和100BASE-TX，以太网的使用中，不知大家是否产生过这样的疑问：
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FE的100MHz通信速率如何产生？
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FE的100MHz通信速率与通信接口关系？
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FE（100Base-TX）的编码规则？
1、MAC与PHY接口
uC的MAC（Media Access Control） Controller发送/接口Ethernet Frame需要依赖PHY芯片（Physical Layer，物理接口层）。项目中，使用不同的速率的Ethernet，对应的PHY接口不同，如下所示：
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TXD[1:0]：数据发送信号，共2根信号线；； -
RXD[1:0]：数据接收信号，共2根信号线； -
TX_EN(TransmitEnable)：数据发送使能信号； -
RX_ER(ReceiveError)：数据接收错误指示信号（可选）； -
CLK_REF：外部时钟源提供50MHz参考时钟，由PHY芯片提供给MAC。 -
CRS_DV：此信号是由MII接口中的RX_DV和CRS两个信号合并而成。
以DP83825I为例，PHY、MAC的接口连接如下所示：
如上图，TC3xx的GETH MAC如果与DP83825I PHY能正常通信，不使用Rx_CLK、RX_DV，RX_ER可以选用。
DP83825I PHY中使用的通信信号线示意如下：
2、FE（100Base-TX）的100MHz通信速率如何产生？
3、FE(100Base-TX)的编码规则
（一）4B5B编码
4B5B对应编码、解码表如下所示：
对于RZ，每次操作都需要归零处理，增加了带宽，因此，又提出了NRZ（No Return to Zone，非归零编码），即：高电平表示1，低电平表示0。
eg：NRZ方式传输1011数据时，电平变化如下所示：
但是，使用NRZ方式，虽然不浪费带宽，但是，当传输的数据中，出现连续1或者0时，接收端会因识别不到电平变化可能采样错误，即：无法与发送端进行时钟同步。所以，又进一步的引入了NRZI编码方式，你可能会说：NRZI也没有同步的能力。如果发送端先发送一个同步包，接收端即可进行同步，而100Base-TX采用双绞线差分传输，适合使用此方式。
NRZI的编码规则是什么呢？答：0表示电平有反转，1表示电平没有反转。
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如果前一输出是“＋1”或“－1”，则下一输出为“0”； -
如果前一输出是“0”，其信号极性和最近一个非“0”相反。
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原文始发于微信公众号（谈思实验室）：以太网笔记：快速以太网100Base-TX接口及编码
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