作者：Michael Peffers

歡迎閱讀《獲得連接》系列博客！在上篇《獲得連接》博客《解密串行解串器》一文中，我們探討了如何通過串行解串器器件實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)的串行解串。本文我們將探討串行解串器如何構(gòu)成另一種稱為物理層器件 （PHY） 的較小器件。

什么是 PHY？

數(shù)據(jù)鏈路層與物理介質(zhì)之間的電氣連接通常由 PHY 構(gòu)成，數(shù)據(jù)將通過它傳輸。下圖 1 是開放式系統(tǒng)互聯(lián) （OSI） 模型的一部分。OSI 模型是通信系統(tǒng)內(nèi)部功能的概念模型。在該模型中，介質(zhì)接入控制 （MAC） 通過介質(zhì)獨(dú)立接口 （MII） 連接 PHY。PHY 將包含一個(gè)物理編碼子層 （PCS）、一個(gè)物理介質(zhì)附加 （PMA） 層和一個(gè)物理介質(zhì)相關(guān) （PMD） 層。在較新版本的 IEEE802.3 標(biāo)準(zhǔn)中，新增了自動(dòng)協(xié)商機(jī)制、鏈路訓(xùn)練以及正向糾錯(cuò) （FEC） 等更多特性，但這些在每種 PHY 器件中都不需要。

圖 1：開放式系統(tǒng)互聯(lián) （OSI） 模型

子層介紹

物理編碼子層 （PCS） 允許信息流入流出 MAC 或其它 PCS 客戶端（例如中繼器）。PCS 執(zhí)行幀描述、編碼／解碼（例如 8b/10b 或 64b/66b）、故障信息傳輸、所接收數(shù)據(jù)的去偏移以及數(shù)據(jù)恢復(fù)。

物理介質(zhì)附加 （PMA） 子層負(fù)責(zé)本地及遠(yuǎn)程回送測試、PMA 數(shù)據(jù)組幀以及測試模式生成（即 PRBS7／CRPAT）。此外，PMA 層也是設(shè)置每信道速率及信道數(shù)量的地方。例如，有些器件不僅支持多種工作模式，而且經(jīng)過設(shè)置還可在 1x10Gbps、2x5Gbps 或 4x2.5Gbps 的速率下運(yùn)行。

物理介質(zhì)相關(guān) （PMD） 子層是 PHY 與實(shí)際介質(zhì)屬性進(jìn)行互動(dòng)的地方。介質(zhì)可以是單?；蚨嗄９饫w、CAT5 STP/UTP、背板或者銅線纜／導(dǎo)線。PMD 不僅可定義介質(zhì)上數(shù)據(jù)流的具體內(nèi)容，而且還可標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)流的發(fā)送與接收。

如果這些字母縮寫讓您感到頭暈，可以看看下圖中的備忘單：

串行解串器、收發(fā)器以及 PHY 之間的區(qū)別

我們現(xiàn)在來回答這個(gè)問題：串行解串器、收發(fā)器以及 PHY 之間的區(qū)別是什么？串行解串器是一個(gè)器件（如 SN65LV1023A – SN65LV1224B 等），能夠通過一個(gè)新增的起動(dòng)停止位為幀描述簡單串行化 10 位數(shù)據(jù)。收發(fā)器和 PHY 屬于相同的器件系列，因?yàn)樗鼈冇上嗤瑢訕?gòu)成。我那些早期幫助開發(fā) PHY 的導(dǎo)師告訴我，收發(fā)器這個(gè)詞的出現(xiàn)要早于 PHY。這就是為什么 TLK2501 等 PHY 被稱為收發(fā)器的原因所在。下圖 2 是 TLK2501 產(chǎn)品說明書的方框圖，其中可清楚地看到 PCS、PMA 以及 PMD 子層：

圖 2：TLK2501 1.5 至 2.5GBPS 收發(fā)器