网卡
概念定义：
计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板（或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡）。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器（adapter）或网络接口卡NIC（Network Interface Card）但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。
网卡工作在osi的最后两层，物理层和数据链路层，物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。很多网卡的这两个部分是做到一起的。他们之间的关系是pci总线接mac总线，mac接phy，phy接网线（当然也不是直接接上的，还有一个变压装置）。
下面继续让我们来关心一下PHY和MAC之间是如何传送数据和相互沟通的。通过IEEE定义的标准的MII/GigaMII(Media Independed Interfade，介质独立界面)界面连接MAC和PHY。这个界面是IEEE定义的。MII界面传递了网络的所有数据和数据的控制。
而MAC对PHY的工作状态的确定和对PHY的控制则是使用SMI(Serial Management Interface)界面通过读写PHY的寄存器来完成的。PHY里面的部分寄存器也是IEEE定义的，这样PHY把自己的目前的状态反映到寄存器里面，MAC通过SMI总线不断的读取PHY的状态寄存器以得知目前PHY的状态，例如连接速度，双工的能力等。当然也可以通过SMI设置PHY的寄存器达到控制的目的，例如流控的打开关闭，自协商模式还是强制模式等。
我们看到了，不论是物理连接的MII界面和SMI总线还是PHY的状态寄存器和控制寄存器都是有IEEE的规范的，因此不同公司的MAC和PHY一样可以协调工作。当然为了配合不同公司的PHY的自己特有的一些功能，驱动需要做相应的修改。
一片网卡主要功能的实现就基本上是上面这些器件了。其他的，还有一颗EEPROM芯片，通常是一颗93C46。里面记录了网卡芯片的供应商ID、子系统供应商ID、网卡的MAC地址、网卡的一些配置，如SMI总线上PHY的地址，BOOTROM的容量，是否启用BOOTROM引导系统等东西。
很多网卡上还有BOOTROM这个东西。它是用于无盘工作站引导操作系统的。既然无盘，一些引导用必需用到的程序和协议栈就放到里面了，例如RPL、PXE等。实际上它就是一个标准的PCI ROM。所以才会有一些硬盘写保护卡可以通过烧写网卡的BootRom来实现。其实PCI设备的ROM是可以放到主板BIOS里面的。启动电脑的时候一样可以检测到这个ROM并且正确识别它是什么设备的。AGP在配置上和PCI很多地方一样，所以很多显卡的BIOS也可以放到主板BIOS里面。这就是为什么板载的网卡我们从来没有看到过BOOTROM的原因。
网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。
（二）网卡功能详解
网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。
在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中。这个驱动程序以后就会告诉网卡，应当从存储器的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。网卡还要能够实现以太网协议。
网卡并不是独立的自治单元，因为网卡本身不带电源而是必须使用所插入的计算机的电源，并受该计算机的控制。因此网卡可看成为一个半自治的单元。当网卡收到一个有差错的帧时，它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据报时，它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。
随着集成度的不断提高，网卡上的芯片的个数不断的减少，虽然现在个厂家生产的网卡种类繁多，但其功能大同小异。网卡的主要功能有以下三个：
1.数据的封装与解封：发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层；
2.链路管理：主要是CSMA/CD协议的实现；
3.编码与译码：即曼彻斯特编码与译码。
1. 数据传输速率
由于存在多种规范的以太网，所以网卡也存在多种传输速率，以适应它所兼容的以太网。网卡在标准以太网中速度为10Mbps，在快速以太网中速度为100Mbps，在千兆以太网中速度为1000Mbps。
不同传输模式的网卡的传输速率也不一样。例如，在快速以太网中，半双工网卡的传输速率是100Mbps，而全双工网卡则是200Mbps。
2. 总线方式
网卡目前主要有PCI、ISA、和USB三种总线方式。
ISA网卡采用程序请求I/O方式与CPU进行通信，这种方式的网络传输速率低，CPU资源占用大。这类网卡已不能满足现在不断增长的网络应用需求。
PCI总线的网卡又分为PCI2.1标准和PCI2.2标准。PCI2.1标准的工作频率为33MHz，数据传输率为133MB/s；PCI2.2标准的工作频率为66MHz，最大数据传输率高达533MB/s。PCI网卡与CPU之间的通信方式一般采用总线控制方式，使得高优先级的任务可以直接读取数据而不再需要处理器来干涉，所以大大提高了运行的效率，降低了对系统资源的占用。
USB总线的网卡一般是外置式的，具有不占用计算机扩展槽和热插拔的优点，因而安装更为方便。这类网卡主要是为了满足没有内置网卡的笔记本电脑用户。USB总线分为USB2.0和USB1.1标准。USB1.1标准的传输速率的理论值只有12Mbps，而USB2.0标准的传输速率就高达480Mbps，但由于价格昂贵，USB2.0网卡还未普及。
3. 芯片
网卡的主控制芯片是网卡的核心元件，一块网卡性能的好坏，主要是看这块芯片的质量。网卡的主控制芯片一般采用3.3V的低耗能设计、0.35μm的芯片工艺，这使得它能快速计算流经网卡的数据，从而减轻CPU的负担。
4. 系统资源占用率
网卡对系统资源的占用一般感觉不出来，但在网络数据量大的情况下就很明显了，如进行在线点播、语音传输、IP电话通话时。一般情况下，PCI网卡对系统资源的占用率要比ISA网卡小得多。
5. ACPI电源管理
ACPI是一种新的工业标准，它通过硬件和操作系统提供支持系统的电源管理功能，支持ACPI电源管理的网卡可以通过计算机的睡眠模式减少电量的损耗。
6. 远程唤醒
远程唤醒是一个ACPI功能，它允许用户通过网络远程唤醒计算机，进行系统维护、病毒扫描、备份数据等操作，因此成为很多用户购买网卡时看重的一个指标。要实现远程唤醒功能还要求主板支持远程唤醒，并且网卡和计算机主板都符合PCI2.2规范。
7. 兼容性
和其它计算机产品一样，网卡的兼容性也很重要，不仅要考虑到和自己的计算机兼容，还要考虑到和它所连接的网络兼容，所以选用网卡尽量采用知名品牌的产品，不仅安装容易，而且还能享受到一定的售后服务。
8. 特色技术
某些网卡的一些特色技术能提供更先进的功能、更快捷的速度和更人性化的使用。如3Com的Parallel Tasking技术通过同时读入和发送数据来优化数据吞吐，加速数据包在网线和网卡之间的传输，在获得最大吞吐量的同时仅占用极小的CPU资源。
1. 网卡的控制芯片
是网卡中最重要元件，是网卡的控制中心，有如电脑的cpu，控制着整个网卡的工作，负责数据的的传送和连接时的信号侦测。早期的10/100m的双速网卡会采用两个控制芯片（单元）分别用来控制两个不同速率环境下的运算，而目前较先进的产品通常只有一个芯片控制两种速度。
2. 晶体震荡器
负责产生网卡所有芯片的运算时钟，其原理就象主板上的晶体震荡器一样，通常网卡是使用20或25hz的晶体震荡器。
3. BOOT ROM插槽
如无特殊要求网卡中的这个插槽处在空置状态。一般是和BOOT ROM芯片搭配使用，其主要作用是引导电脑通过服务器引导进入win9x。
4. BOOT ROM
就是启动芯片，让电脑可以在不具备硬盘、软驱和光驱的情况下，直接通过服务器开机，成为一个无硬盘无软驱的工作站。没有软驱就无法将资料输出，这样也可以达到资料保密的功能。同时，还可以节省下购买这些电脑部件的费用。在使用BOOT ROM时要注意自己使用何种网络操作系统，通常有boot rom for nt，boot rom for unix，boot rom for netware等，boot rom启动芯片要自行购买。
5. EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可编程ROM)
从前的老式网卡都要靠设置跳线或是dip开关来设定irq、dma和i/o port等值，而现在的网卡则都使用软件设定，几乎看不见跳线的存在。各种网卡的状态和网卡的信息等数据都存在这颗小小的EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)里，通过它来自动设置。
6. 内接式转换器
只要有bnc接头的网卡都会有这个芯片，并紧邻在bnc接头旁，它的功能是在网卡和bnc接头之间进行数据转换，让网卡能通过它从bnc接头送出或接收资料。
7. RJ-45和BNC接头
RJ-45是采用双绞线作为传输媒介的一种网卡接口，在100Mbps网中最常应用。BNC是采用细同轴电缆作为传输媒介接口。
8. 信号指示灯
在网卡后方会有二到三个不等的信号灯，其作用是显示目前网络的连线状态，通常具有tx和rx两个信息。tx代表正在送出资料，rx代表正在接收资料，若看到两个灯同时亮则代表目前是处于全双工的运作状态，也可由此来辨别全双工的网卡是否处于全双工的网络环境中（见上图两个接口的中间部分）。也有部分低速网卡只用一个灯来表示信号，通过不同的灯光变换来表示网络是否导通。
再就是设备接地方法不同，电网环境不同会导致双方的0V电平不一致，这样信号从A传到B，由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样，这样会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。我们如何解决这个问题呢？
这时就出现了Transformer(隔离变压器)这个器件。它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号，隔断了信号中的直流分量，还可以在不同0V电平的设备中传送数据。
隔离变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。也起到了防雷感应(我个人认为这里用防雷击不合适)保护的作用。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏，大都是PCB设计不合理造成的，而且大都烧毁了设备的接口，很少有芯片被烧毁的，就是隔离变压器起到了保护作用。
发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波（载波由电压指示），如果有，则认为其他站点正在传送信息，继续侦听介质。一旦通信介质在一定时间段内（称为帧间缝隙IFG=9.6微秒）是安静的，即没有被其他站点占用，则开始进行帧数据发送，同时继续侦听通信介质，以检测冲突。在发送数据期间，如果检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送一个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突，从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据，并等待一段随机时间（CSMA/CD确定等待时间的算法是二进制指数退避算法）。在等待一段随机时间后，再进行新的发送。如果重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。
接收时，网卡浏览介质上传输的每个帧，如果其长度小于64字节，则认为是冲突碎片。如果接收到的帧不是冲突碎片且目的地址是本地地址，则对帧进行完整性校验，如果帧长度大于1518字节（称为超长帧，可能由错误的LAN驱动程序或干扰造成）或未能通过CRC校验，则认为该帧发生了畸变。通过校验的帧被认为是有效的，网卡将它接收下来进行本地处理
网卡的原理及测试技术
网卡充当计算机和网络缆线之间的物理接口或连线将计算机中的数字信号转换成电或光信号,称为nic（ network interface card ）。数据在计算机总线中传输是并行方式即数据是肩并肩传输的，而在网络的物理缆线中说数据以串行的比特流方式传输的，网卡承担串行数据和并行数据间的转换。网卡在发送数据前要同接收网卡进行对话以确定最大可发送数据的大小、发送的数据量的大小、两次发送数据间的间隔、等待确认的时间、每个网卡在溢出前所能承受的最大数据量、数据传输的速度。
1. 以频宽区分网卡种类
目前的以太网卡分为10mbps、100mbps和1000 mbps三种频宽，目前常见的三种架构有10baset、100basetx与base2，前两者是以rj-45双绞线为传输媒介，频宽分别有10mbps和100mbps。而双绞线又分为category 1至category 5五种规格，分别有不同的用途以及频宽，category通常简称cat，只要使用cat5规格的双绞线皆可用于10/100mbps频宽的网卡上。而10base2架构则是使用细同轴电缆作为传输媒介，频宽只有10mbps。这里提到的频宽10或100mbps是指网卡上的最大传送频宽，而频宽并不等于网络上实际的传送速度，实际速度要考虑到传送的距离，线路的品质，和网络上是否拥挤等因素，这里所谈的bps指的是每秒传送的bit（1个byte=8个bit）。而100mbps则称为高速以太网卡（fast ethernet），多为pci接口。因为其速度快，目前新建的局域网络绝已大多数已采用100mbps的传输频宽，已有渐渐取代10mbps网卡的趋势。当前市面上的pci网卡多具有10/100mbps自动切换的功能，会根据所在的网络连线环境来自动调节网络速度。1000 mbps以太网卡多用于交换机或交换机与服务器之间的高速链路或backbone。
2. 以接口类型区分网卡种类
以接口类型来分，网卡目前使用较普遍的是isa接口、pci接口、usb接口和笔记本电脑专用的pcmcia接口。现在的isa接口的网卡均采用16bit的总线宽度，其特性是采用programmed i/o的模式传送资料，传送数据时必须通过cpu在i/o上开出一个小窗口，作为网卡与pc之间的沟通管道,需要占用较高的cpu使用率，在传送大量数据时效率较差。pci接口的网卡则采用32bit的总线频宽，采用bus master的数据传送方式，传送数据是由网卡上的控制芯片来控制，不必通过i/o端口和cpu，可大幅降低cpu的占用率，目前产品多为10/100mbps双速自动侦测切换网卡。
3. 以全双工/半双工来区分网卡种类
网络有半双工（half duplex）与全双工（full duplex）之分，半双工网卡无法同一时间内完成接收与传送数据的动作，如10base2使用细同轴电缆的网络架构就是半双工网络，同一时间内只能进行传送或接收数据的工作，效率较低。要使用全双工的网络就必须要使用双绞线作为传输线才能达到，并且也要搭配使用全双工的集线器，要使用10base或100basetx的网络架构，网卡当然也要是全双工的产品
4. 以网络物理缆线接头区分网卡
目前网卡常用的网线接头有rj-45与bnc两种，有的网卡同时具有两种接头，可适用于两种网络线，但无法两个接头同时使用。另外还有光纤接口的网卡，通常带宽在1000 mbps。
5. 其他功能wol
有些网卡会有wol的功能，wol网络开机的功能（wake on lan）。它可由另外一台电脑，使用软件制作特殊格式的信息包发送至一台装有具wol功能网卡的电脑，而该网卡接收到这些特殊格式的信息包后，就会命令电脑打开电源，目前已有越来越多的网卡支持网络开机的功能。
6. 其它网卡
网卡工作在osi的最后两层，物理层和数据链路层，物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。很多网卡的这两个部分是做到一起的。他们之间的关系是pci总线接mac总线，mac接phy，phy接网线（当然也不是直接接上的，还有一个变压装置）。
下面继续让我们来关心一下PHY和MAC之间是如何传送数据和相互沟通的。通过IEEE定义的标准的MII/GigaMII(Media Independed Interfade，介质独立界面)界面连接MAC和PHY。这个界面是IEEE定义的。MII界面传递了网络的所有数据和数据的控制。
而MAC对PHY的工作状态的确定和对PHY的控制则是使用SMI(Serial Management Interface)界面通过读写PHY的寄存器来完成的。PHY里面的部分寄存器也是IEEE定义的，这样PHY把自己的目前的状态反映到寄存器里面，MAC通过SMI总线不断的读取PHY的状态寄存器以得知目前PHY的状态，例如连接速度，双工的能力等。当然也可以通过SMI设置PHY的寄存器达到控制的目的，例如流控的打开关闭，自协商模式还是强制模式等。
我们看到了，不论是物理连接的MII界面和SMI总线还是PHY的状态寄存器和控制寄存器都是有IEEE的规范的，因此不同公司的MAC和PHY一样可以协调工作。当然为了配合不同公司的PHY的自己特有的一些功能，驱动需要做相应的修改。
一片网卡主要功能的实现就基本上是上面这些器件了。其他的，还有一颗EEPROM芯片，通常是一颗93C46。里面记录了网卡芯片的供应商ID、子系统供应商ID、网卡的MAC地址、网卡的一些配置，如SMI总线上PHY的地址，BOOTROM的容量，是否启用BOOTROM引导系统等东西。
很多网卡上还有BOOTROM这个东西。它是用于无盘工作站引导操作系统的。既然无盘，一些引导用必需用到的程序和协议栈就放到里面了，例如RPL、PXE等。实际上它就是一个标准的PCI ROM。所以才会有一些硬盘写保护卡可以通过烧写网卡的BootRom来实现。其实PCI设备的ROM是可以放到主板BIOS里面的。启动电脑的时候一样可以检测到这个ROM并且正确识别它是什么设备的。AGP在配置上和PCI很多地方一样，所以很多显卡的BIOS也可以放到主板BIOS里面。这就是为什么板载的网卡我们从来没有看到过BOOTROM的原因。
设备功能：
（一）网卡功能简述网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。
（二）网卡功能详解
网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。
在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中。这个驱动程序以后就会告诉网卡，应当从存储器的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。网卡还要能够实现以太网协议。
网卡并不是独立的自治单元，因为网卡本身不带电源而是必须使用所插入的计算机的电源，并受该计算机的控制。因此网卡可看成为一个半自治的单元。当网卡收到一个有差错的帧时，它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据报时，它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。
随着集成度的不断提高，网卡上的芯片的个数不断的减少，虽然现在个厂家生产的网卡种类繁多，但其功能大同小异。网卡的主要功能有以下三个：
1.数据的封装与解封：发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层；
2.链路管理：主要是CSMA/CD协议的实现；
3.编码与译码：即曼彻斯特编码与译码。
技术参数：
网卡的技术参数1. 数据传输速率
由于存在多种规范的以太网，所以网卡也存在多种传输速率，以适应它所兼容的以太网。网卡在标准以太网中速度为10Mbps，在快速以太网中速度为100Mbps，在千兆以太网中速度为1000Mbps。
不同传输模式的网卡的传输速率也不一样。例如，在快速以太网中，半双工网卡的传输速率是100Mbps，而全双工网卡则是200Mbps。
2. 总线方式
网卡目前主要有PCI、ISA、和USB三种总线方式。
ISA网卡采用程序请求I/O方式与CPU进行通信，这种方式的网络传输速率低，CPU资源占用大。这类网卡已不能满足现在不断增长的网络应用需求。
PCI总线的网卡又分为PCI2.1标准和PCI2.2标准。PCI2.1标准的工作频率为33MHz，数据传输率为133MB/s；PCI2.2标准的工作频率为66MHz，最大数据传输率高达533MB/s。PCI网卡与CPU之间的通信方式一般采用总线控制方式，使得高优先级的任务可以直接读取数据而不再需要处理器来干涉，所以大大提高了运行的效率，降低了对系统资源的占用。
USB总线的网卡一般是外置式的，具有不占用计算机扩展槽和热插拔的优点，因而安装更为方便。这类网卡主要是为了满足没有内置网卡的笔记本电脑用户。USB总线分为USB2.0和USB1.1标准。USB1.1标准的传输速率的理论值只有12Mbps，而USB2.0标准的传输速率就高达480Mbps，但由于价格昂贵，USB2.0网卡还未普及。
3. 芯片
网卡的主控制芯片是网卡的核心元件，一块网卡性能的好坏，主要是看这块芯片的质量。网卡的主控制芯片一般采用3.3V的低耗能设计、0.35μm的芯片工艺，这使得它能快速计算流经网卡的数据，从而减轻CPU的负担。
4. 系统资源占用率
网卡对系统资源的占用一般感觉不出来，但在网络数据量大的情况下就很明显了，如进行在线点播、语音传输、IP电话通话时。一般情况下，PCI网卡对系统资源的占用率要比ISA网卡小得多。
5. ACPI电源管理
ACPI是一种新的工业标准，它通过硬件和操作系统提供支持系统的电源管理功能，支持ACPI电源管理的网卡可以通过计算机的睡眠模式减少电量的损耗。
6. 远程唤醒
远程唤醒是一个ACPI功能，它允许用户通过网络远程唤醒计算机，进行系统维护、病毒扫描、备份数据等操作，因此成为很多用户购买网卡时看重的一个指标。要实现远程唤醒功能还要求主板支持远程唤醒，并且网卡和计算机主板都符合PCI2.2规范。
7. 兼容性
和其它计算机产品一样，网卡的兼容性也很重要，不仅要考虑到和自己的计算机兼容，还要考虑到和它所连接的网络兼容，所以选用网卡尽量采用知名品牌的产品，不仅安装容易，而且还能享受到一定的售后服务。
8. 特色技术
某些网卡的一些特色技术能提供更先进的功能、更快捷的速度和更人性化的使用。如3Com的Parallel Tasking技术通过同时读入和发送数据来优化数据吞吐，加速数据包在网线和网卡之间的传输，在获得最大吞吐量的同时仅占用极小的CPU资源。
构成：
网卡包括硬件和固件程序（只读存储器中的软件例程），该固件程序实现逻辑链路控制和媒体访问控制的功能网卡包括硬件和固件程序（只读存储器中的软件例程），该固件程序实现逻辑链路控制和媒体访问控制的功能，还记录唯一的硬件地址即mac地址，网卡上一般有缓存。网卡须分配中断irq及基本i/o端口地址，同时还须设置基本内存地址（base memory address）和收发器（transceiver）1. 网卡的控制芯片
是网卡中最重要元件，是网卡的控制中心，有如电脑的cpu，控制着整个网卡的工作，负责数据的的传送和连接时的信号侦测。早期的10/100m的双速网卡会采用两个控制芯片（单元）分别用来控制两个不同速率环境下的运算，而目前较先进的产品通常只有一个芯片控制两种速度。
2. 晶体震荡器
负责产生网卡所有芯片的运算时钟，其原理就象主板上的晶体震荡器一样，通常网卡是使用20或25hz的晶体震荡器。
3. BOOT ROM插槽
如无特殊要求网卡中的这个插槽处在空置状态。一般是和BOOT ROM芯片搭配使用，其主要作用是引导电脑通过服务器引导进入win9x。
4. BOOT ROM
就是启动芯片，让电脑可以在不具备硬盘、软驱和光驱的情况下，直接通过服务器开机，成为一个无硬盘无软驱的工作站。没有软驱就无法将资料输出，这样也可以达到资料保密的功能。同时，还可以节省下购买这些电脑部件的费用。在使用BOOT ROM时要注意自己使用何种网络操作系统，通常有boot rom for nt，boot rom for unix，boot rom for netware等，boot rom启动芯片要自行购买。
5. EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可编程ROM)
从前的老式网卡都要靠设置跳线或是dip开关来设定irq、dma和i/o port等值，而现在的网卡则都使用软件设定，几乎看不见跳线的存在。各种网卡的状态和网卡的信息等数据都存在这颗小小的EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)里，通过它来自动设置。
6. 内接式转换器
只要有bnc接头的网卡都会有这个芯片，并紧邻在bnc接头旁，它的功能是在网卡和bnc接头之间进行数据转换，让网卡能通过它从bnc接头送出或接收资料。
7. RJ-45和BNC接头
RJ-45是采用双绞线作为传输媒介的一种网卡接口，在100Mbps网中最常应用。BNC是采用细同轴电缆作为传输媒介接口。
8. 信号指示灯
在网卡后方会有二到三个不等的信号灯，其作用是显示目前网络的连线状态，通常具有tx和rx两个信息。tx代表正在送出资料，rx代表正在接收资料，若看到两个灯同时亮则代表目前是处于全双工的运作状态，也可由此来辨别全双工的网卡是否处于全双工的网络环境中（见上图两个接口的中间部分）。也有部分低速网卡只用一个灯来表示信号，通过不同的灯光变换来表示网络是否导通。
工作原理：
PHY在发送数据的时候，收到MAC过来的数据(对PHY来说，没有帧的概念，对它来说，都是数据而不管什么地址，数据还是CRC)，每4bit就增加1bit的检错码，然后把并行数据转化为串行流数据，再按照物理层的编码规则(10Based-T的NRZ编码或100based-T的曼彻斯特编码)把数据编码，再变为模拟信号把数据送出去。收数据时的流程反之。现在来了解PHY的输出后面部分。一颗CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(这取决于芯片的制程和设计需求)，但是这样的信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网现直接和芯片相连的话，电磁感应(打雷)和静电，很容易造成芯片的损坏。再就是设备接地方法不同，电网环境不同会导致双方的0V电平不一致，这样信号从A传到B，由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样，这样会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。我们如何解决这个问题呢？
这时就出现了Transformer(隔离变压器)这个器件。它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号，隔断了信号中的直流分量，还可以在不同0V电平的设备中传送数据。
隔离变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。也起到了防雷感应(我个人认为这里用防雷击不合适)保护的作用。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏，大都是PCB设计不合理造成的，而且大都烧毁了设备的接口，很少有芯片被烧毁的，就是隔离变压器起到了保护作用。
发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波（载波由电压指示），如果有，则认为其他站点正在传送信息，继续侦听介质。一旦通信介质在一定时间段内（称为帧间缝隙IFG=9.6微秒）是安静的，即没有被其他站点占用，则开始进行帧数据发送，同时继续侦听通信介质，以检测冲突。在发送数据期间，如果检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送一个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突，从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据，并等待一段随机时间（CSMA/CD确定等待时间的算法是二进制指数退避算法）。在等待一段随机时间后，再进行新的发送。如果重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。
接收时，网卡浏览介质上传输的每个帧，如果其长度小于64字节，则认为是冲突碎片。如果接收到的帧不是冲突碎片且目的地址是本地地址，则对帧进行完整性校验，如果帧长度大于1518字节（称为超长帧，可能由错误的LAN驱动程序或干扰造成）或未能通过CRC校验，则认为该帧发生了畸变。通过校验的帧被认为是有效的，网卡将它接收下来进行本地处理
网卡的原理及测试技术
网卡充当计算机和网络缆线之间的物理接口或连线将计算机中的数字信号转换成电或光信号,称为nic（ network interface card ）。数据在计算机总线中传输是并行方式即数据是肩并肩传输的，而在网络的物理缆线中说数据以串行的比特流方式传输的，网卡承担串行数据和并行数据间的转换。网卡在发送数据前要同接收网卡进行对话以确定最大可发送数据的大小、发送的数据量的大小、两次发送数据间的间隔、等待确认的时间、每个网卡在溢出前所能承受的最大数据量、数据传输的速度。
类型：
网卡的分类：1. 以频宽区分网卡种类
目前的以太网卡分为10mbps、100mbps和1000 mbps三种频宽，目前常见的三种架构有10baset、100basetx与base2，前两者是以rj-45双绞线为传输媒介，频宽分别有10mbps和100mbps。而双绞线又分为category 1至category 5五种规格，分别有不同的用途以及频宽，category通常简称cat，只要使用cat5规格的双绞线皆可用于10/100mbps频宽的网卡上。而10base2架构则是使用细同轴电缆作为传输媒介，频宽只有10mbps。这里提到的频宽10或100mbps是指网卡上的最大传送频宽，而频宽并不等于网络上实际的传送速度，实际速度要考虑到传送的距离，线路的品质，和网络上是否拥挤等因素，这里所谈的bps指的是每秒传送的bit（1个byte=8个bit）。而100mbps则称为高速以太网卡（fast ethernet），多为pci接口。因为其速度快，目前新建的局域网络绝已大多数已采用100mbps的传输频宽，已有渐渐取代10mbps网卡的趋势。当前市面上的pci网卡多具有10/100mbps自动切换的功能，会根据所在的网络连线环境来自动调节网络速度。1000 mbps以太网卡多用于交换机或交换机与服务器之间的高速链路或backbone。
2. 以接口类型区分网卡种类
以接口类型来分，网卡目前使用较普遍的是isa接口、pci接口、usb接口和笔记本电脑专用的pcmcia接口。现在的isa接口的网卡均采用16bit的总线宽度，其特性是采用programmed i/o的模式传送资料，传送数据时必须通过cpu在i/o上开出一个小窗口，作为网卡与pc之间的沟通管道,需要占用较高的cpu使用率，在传送大量数据时效率较差。pci接口的网卡则采用32bit的总线频宽，采用bus master的数据传送方式，传送数据是由网卡上的控制芯片来控制，不必通过i/o端口和cpu，可大幅降低cpu的占用率，目前产品多为10/100mbps双速自动侦测切换网卡。
3. 以全双工/半双工来区分网卡种类
网络有半双工（half duplex）与全双工（full duplex）之分，半双工网卡无法同一时间内完成接收与传送数据的动作，如10base2使用细同轴电缆的网络架构就是半双工网络，同一时间内只能进行传送或接收数据的工作，效率较低。要使用全双工的网络就必须要使用双绞线作为传输线才能达到，并且也要搭配使用全双工的集线器，要使用10base或100basetx的网络架构，网卡当然也要是全双工的产品
4. 以网络物理缆线接头区分网卡
目前网卡常用的网线接头有rj-45与bnc两种，有的网卡同时具有两种接头，可适用于两种网络线，但无法两个接头同时使用。另外还有光纤接口的网卡，通常带宽在1000 mbps。
5. 其他功能wol
有些网卡会有wol的功能，wol网络开机的功能（wake on lan）。它可由另外一台电脑，使用软件制作特殊格式的信息包发送至一台装有具wol功能网卡的电脑，而该网卡接收到这些特殊格式的信息包后，就会命令电脑打开电源，目前已有越来越多的网卡支持网络开机的功能。
6. 其它网卡
从网络传输的物理媒介上还有无线网卡，利用2.4ghz的无线电波来传输数据。目前ieee有两种规范802.11和802.11b，最高传输速率分别为2m和11m，接口有pci、usb和pcmcia几种。
产品： 目前流行的网卡品牌：
D-Link(18) TP-LINK(7) 3COM(16) 阿尔法(8)
腾达(4) 华硕(1) 金浪(4) NETGEAR(2)
水星网络(1) 神州数码(4) 磊科(1) 全码(2)
IP-COM(3) JCG(3) IBM(3) 固网(1)
ECOM(4) 爱迪麦斯(2) 英特尔(32)
常见的网卡品牌介绍：
1. Intel
Intel是个老品牌了，早期的台式机有很多都采用Intel的入门级网卡产品——lntel Pro/100VE。在AMD还没与Intel形成明显的竞争关系之前，这个网卡在市场中很常见，后来Intel又推出了Pro 10/100、Pro 100/1000,后两个产品现在大多集成到Intel自主品牌的主板中，DIY市场已经不多见了。 8254X系列，这个系列是早期的千兆芯片了，照7X系列的性能要差一些，目前仍用在低端千兆网卡产品中。
2. Realtek
Realtek，中文叫做瑞昱，这个品牌可谓是家喻户晓。瑞昱半导体成立于1987年，位于台湾“硅谷”的新竹科学园区，旗下的网卡芯片和声卡芯片被广泛运用于台式电脑之中，它凭借成熟的技术和低廉的价格，走红与DIY市场，是许多带有集成网卡、声卡的主板的首选。尤其是8139D网卡芯片，在市场上占有绝对的优势。 千兆芯片则有8110S、8110SB、8110SC，高端一点的有8169S、8169SB和8169SC。如果你的主板集成了千兆网卡，你就可以看看芯片表面来判断是Realtek的哪个千兆芯片。
3. Broadcom
Broadcom公司创立于1991年，是世界上最大的无生产线半导体公司之一，总部位于美国加利福尼亚州的尔湾。今年3月份收购了光驱技术供应商Sunext Design。 NetLink 440X系列，这个系列可以说是与Realtek 8139最有竞争力的网卡芯片，其市场份额也不小，一部分品牌机和独立网卡都采用了这个芯片，它的驱动非常完善，支持大部分操作系统。 NetLink 57XX系列，这个系列都是千兆芯片了，其中有5781、5786、5787、5788、5789，市面上千兆网卡中也能经常见到57XX系列的芯片。一些笔记本电脑配备的千兆网卡也有很多采用了57XX系列芯片。 在有线芯片方面，Ather：os只有两款千兆产品——AR8021和AR8216。8021就是一个标准的千兆网卡芯片，没有什么特点可言。8216在8021的基础上增加了对802.1p的支持，加入Qos系统，支持IPv6和VLAN功能。
4. VIA和SIS
SIS的网卡芯片一般只出现在采用了SIS芯片组的主板上，独立网卡市场几乎销声匿迹。由于SIS官方网站上只有SIS900，所以其他型号的网卡驱动都是主板厂商直接提供，如果你的网卡是SIS的芯片，在下载驱动程序时去主板厂商的网站找会更方便。接下来看VIA。VIA的网卡芯片曾经有过一段辉煌的历史，当时8000系列的板载网卡芯片非常流行，许多大的主板厂商都采用其网络芯片，后来由于Realtek发展壮大，其产品就被人们所遗忘。加上VIA主板芯片组的地位被nVIDIA取代，就更没有人去注意VIA的网络芯片了。 但是现在仍然能够看到VIA的主板芯片组和网卡芯片。VT8231是一个经典的网卡芯片型号，它是标准的百兆网卡芯片，采用传统、成熟的技术制作而成，缺点就是稳定性不好。
参考资料：http://www.xxglx.com/net/zyk/htmlfiles/equipment/equipment00001.htm