★以太网相关
1.MAC到PHY常用接口种类，有哪些信号，多少个信号
以太网PHY-MAC接口模式：RGMII，RMII，MII，SGMII，SMII，GMII
RGMII：
14根接口信号线（COL/CRS端口状态指示灯没画）
时钟频率：125MHz
TX/RX数据宽度为4位
时钟上升沿和下降沿都采集数据
上升沿：发送TXD[3:0]/RXD[3:0]
下降沿：发送TXD[7:4]/RXD[7:4]
RMII
8根连线
TXD[1:0]：发送，数据位宽2
RXD[1:0]：接收，数据位宽2
TX_EN：发送使能
RX_ER：接收错误提示
CLK_REF：外部时钟提供50MHz参考时钟
CRS_DV：介质不空闲时，CRS_DV和RE_CLK相异步的方式给出
100Mbps速率，TX/RX每个时钟周期采样一个数据
10Mbps速率，TX/RX每隔10个周期采样一个数据，在数据位上保留10个周期，相当一个数据发送10次
TX_ER
TX_EN
TX_CLK
TXD
RX_ER
RX_DV
RXD
RX_CLK
CRS
COL
管理配置：
MDC：配置接口时钟
MDIO：配置接口I/O
控制PHY特性，32个寄存器地址，每个地址16位，前16位在IEEE 802.3规定用途，其余由期间自身制定
2.LAYOUT规则
Hi3516D：
避免走线穿越电源分割区，保持参考平面完整
信号线长度以时钟线为基准，长度偏差±200mil以内
变压器正下方地挖空
相邻信号走线间距3W原则
建议时钟上串联一个33Ω获取更好信号质量
MDI+_0-3，MDI-_0-3差分线对等长<5mil，差分阻抗100Ω±10%
Hi3519：
RGMII_TXD[0:3]，RGMII_TX_EN线长以RGMII_TX_CLK线长为基准，<500mil
RGMII_RXD[0:3]，RGMII_RX_DV线长以RGMII_RX_CLK线长为基准，<500mil
J3：
RGMII_TXD[0:3]，RGMII_TX_EN线长以RGMII_TX_CLK线长为基准，误差在±500mils范围内，阻抗为50Ω
RGMII_RXD[0:3]，RGMII_RX_DV线长以RGMII_RX_CLK线长为基准，误差在±500mils范围内，阻抗为50Ω
TDA4
SGMII
QSGMII（四以太网）：四个以太网PHYs到单个串行流的组合
在发射和接收数据对上需要交流耦合电容
RTL8211E
磁学：
10/100/1000M磁器靠近RJ-45连接器，MDI轨迹小于12cm
磁性或磁场装置分开，以90度相互安装
晶体/OSC：
3W规则，晶体放置至少三倍于自身宽度的I/O端口，高频信号轨迹（TX，RX，功率），磁器
晶体外屏蔽和固定带接地，避免感应emc/emi
铁氧体和解耦电容器：
铁氧体抑制功率噪声，用0Ω取代铁氧体，解耦电容器放置电源引进附件，使ic电源引进到电容器距离小于200m
放置：
RTL8211E靠近MAC（小于2.5英寸）
RESET引脚电阻器放置在RTL8211E附近（小于800mils），远离信号轨迹（VRRREG，REG_OUT，MDI0+/-，MDI1+/-）和时钟信号（50mils min）
为获得EMI性能，PHY设备放置靠近MAC（小于3.5英寸），如果MAC放在顶层，那么PHY放在底层，避免散热器耦合
信号和走线布线：
RX时钟（RXC）
时钟信号轨迹短和宽
时钟轨迹定位一个完整地面或电源平面附件，减少过孔和图层变化
滤波器网络靠近驱动器（RXC引脚），将电磁干扰影响最小化
MDI信号：
RTL8211E到磁器与RJ45轨迹尽量短，轨迹（RTL8211E到磁器）小于12cm，所有4个差分对轨迹（MDI0+/-，MDI1+/-），匹配长度（800mils以内），MDI阻抗为50Ω共模，100Ω差模，PHY到磁器每对间（D1）靠近（差分对，对噪声抵消效果），PHY到磁器每对间是2个微分轨迹宽度，如轨迹宽度8mil，PHY到磁器每对间为8mil
不同差分对间距大于30mil，减少耦合的串扰（D2），地平面屏蔽用来分离所有4个信号对，避免：任意2对信号轨迹交点，同一对2个轨迹交集
减少阻抗不匹配，建议不要在四个差分对上使用通孔
信号穿过平面分裂导致不可预测返回路径电流，导致信号质量故障，产生电磁干扰问题
返回电流路径（时钟缓冲器，时钟轨迹）通过寄生电容与散热器耦合，从散热器辐射到空气中，将RGMII轨迹远离散热器
GMII（MII）/RGMII信号
避免90度轨迹转弯，以45度旋转（尖锐的边缘意想不到的寄生效应），减小长度会降低快速能量爆发时轨迹电感
轨迹长度和轨迹宽度与地平面以上轨迹高度的比值，时钟和其他高速信号轨迹尽量短（小于2.5英寸），最好在轨迹下有一个地平面，使用一个GND平面来包围它们是必须的
RXC和TXC是高速（125MHz）信号，在时钟和数字信号之间保持20m
将每个GMII（MII）/RGMII TX和RX（RXC/RXD/RXCTL）组布线长度匹配到100mils以内
将GMII（MII）/RGMII轨迹在50Ω阻抗，并通过内层以减少辐射
保持所有GMII（MII）/RGMII轨迹尽可能短（小于2.5英寸）
所有GMII（MII）/RGMII布线必须参照一个完整的地平面
使GMII（MII）/RGMII轨迹远离I/O轨迹，避免串扰（>20mils）
预留2.5V电源，供GMII/RGMII使用
电源信号：
RTL8211E数字电源引脚通过解耦电容器改进，功率信号轨迹（解耦合轨迹，功率轨迹，接地轨迹）尽可能短和宽，解耦合电容器通孔直径应足够大，RTL8211E所有模拟电源引脚都与电容器进行解耦，解耦电容靠近RTL8211E放置（<200mils），且轨迹保持短
PCB堆叠：
影响EMC性能，好的堆叠减少来自PCB上环路的辐射（差模排放），连接到电路板上的电缆（共模排放）
多层电路板，四个目标实现（提高EMI性能）：
电源平面和地平面紧密耦合
信号始终与平面相邻，且与相邻平面紧密耦合（邻接）
高速信号（GMII/RGMII轨迹）在埋藏层上布线，以便平面作为屏蔽层，并包含来自高速轨迹的任何辐射
多个地平面非常有利，降低电路板的地面（参考平面）阻抗，并减少共模辐射
四层叠层：
MDI和RGMII信号在第4层和参考层（GND平面）
6层叠层：
GMII/RGMII信号在第4层（IN2）和参考层5（GND平面）上发送
GMII/RGMII信号在第4层（IN1）和参考层3（GND平面）上发送
GMII/RGMII信号在第3层（IN1）和参考2（GND平面）上发送
八层堆叠：
GMII/RGMII信号在第三层（IN1）或第6层（IN3）和参考层2（GND平面）或第7层（GND平面）上发送
地平面布置：
不建议模拟和数字地面域间进行隔离分离，糟糕的地平面分区导致电磁干扰发射，并由弹跳噪声而降低模拟性能
RTL8211E只有一个地平面，用于模拟功率（AVDD33和AVDD12）和数字功率（DVDD，DVDD12），在IC中心，有一个暴露的垫板（EPAD）地面，PCB布线需要9个孔来将EPAD连接到较低的地平面
获得更好的地平面性能，保持平面大和均匀，一个不太好的（左） 和一个良好的地平面布局（右）
磁性材料下面的平面区域保持空隙，为了使变压器引起的噪声远离电力和系统接地平面
底盘接地被称为隔离接地，直接连接到RJ-45连接器（建议进行完全屏蔽），需要一个2kV（推荐3kV）高压电容连接底盘接地以进行ESD保护
更好的隔离，保持机箱GND和系统GND之间间隙（D）超过60mils
四层堆叠（典型应用）：
信号1（顶层）
电源（保持RTL8211E的GND区域）
GND
信号2（底层）
电源平面布置：
建议至少用4层，数字功率平面与模拟区域（对噪声极为敏感）分开
数字元件快速切换时间，在同一平面上的模拟电路受能量波动，会不正确偏置晶体管，导致故障，使用铁氧体和电容器的低通滤波器组合提供一个干净，滤波的功率平面进行模拟考虑，保持电源轨迹到RTL8211E尽量短和宽，并充分利用通孔
解耦电容示例：
提高电源平面性能，保持RTL8211E引脚与电源平面之间的接触面积尽可能大，而不是使用小的窄迹线
在千兆位模式下，3.3V和1.05V的功率噪声水平保持100mV以下
示意图所有3.3V/1.05V解耦电容器均应用于所有设计
DVDD33功率（3.3V）平面尽可能保持完整和大
3.以太网物理层测试
不同物理层编码规则
力科示波器的以太网一致性测试方案
物理层信号特点：
数据链路层=逻辑链路控制子层（LLC）+介质访问控制子层（MAC）
MAC--->介质无关接口（MII）--->物理层--->介质相关接口（MDI）--->实际物理
物理层=物理编码子层（PCS）+物理介质连接子层（PMA）+物理介质相关子层（PMD）
根据介质传输数据率不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx，1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps，1000Mbps三种速率级别，采用不同物理层编码规则导致对应的测试和分析不同
10Base-T编码方法
物理层传输使用曼彻斯特编码方法，0= + 变 - ，1= - 变 +，都有跳变，信号是DC平衡的，并且接收端很容易能从信号跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑
笔记：
Keysight的EyeDiagram软件测试以太网眼图，2种方式：
第一种：网口连接好被测设备，发送随机100M-TX数据
第二种：用LAN TOOL工具控制被测设备的PHY，来发送随机的100M-TX数据
连接被测设备的网线不得长于15cm，减少回波损耗
100Base-Tx编码方法
