云南機(jī)械以太網(wǎng)測試

10GBase-T/MGBase-T/NBase-T的測試

10GBase-T是IEEE在2006年推出的10G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，用于在服務(wù)器、數(shù)據(jù)交換機(jī)間用雙絞線和RJ-45接口實(shí)現(xiàn)10Gbps的信號傳輸。10GBase-T的實(shí)現(xiàn)方法與1000Base-T的實(shí)現(xiàn)方法類似，都是同時在4對雙絞線上進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)傳輸，但是采用了更復(fù)雜的信號調(diào)制技術(shù)(PAM-16)、更高級的噪聲抑制(Tomlinson-HarashimaPrecoding信道均衡)、更復(fù)雜的編碼方法(加擾/解擾、LDPC編碼)以及更好的傳輸網(wǎng)線(6類線)來實(shí)現(xiàn)10Gbps的以太網(wǎng)信號傳輸。在CAT6a或更好的網(wǎng)線上，10GBase-T信號可以傳輸100m,在普通的CAT6網(wǎng)線上，傳輸距離可到30多米。圖7.19是10GBase-T以太網(wǎng)的總線架構(gòu)。 工業(yè)以太網(wǎng)的構(gòu)成及重要性能介紹；云南機(jī)械以太網(wǎng)測試

1、什么是數(shù)據(jù)交換？

廣義上講，任何數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)發(fā)都可以稱之為數(shù)據(jù)交換，交換機(jī)使用過程，是基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過交換可以到達(dá)指定的端口。

2、什么是交換機(jī)？

交換機(jī)（switch）是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，交換機(jī)可以學(xué)習(xí)MAC地址，并將其存放在內(nèi)部地址表中，通過在幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

3、什么是工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)？

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，即應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，由于采用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)其開放性好、應(yīng)用；能適應(yīng)低溫高溫，抗電磁干擾強(qiáng)，防鹽霧，抗震性強(qiáng)。 云南機(jī)械以太網(wǎng)測試以太網(wǎng)用于運(yùn)動控制的三個原因；

從EtherNet/IP®到EtherCAT®的以太網(wǎng)解決方案以其獨(dú)特的方式克服了這些缺點(diǎn)。盡管工業(yè)以太網(wǎng)相較于別的替代技術(shù)還有一些其它優(yōu)勢，然而它在運(yùn)動控制中還遠(yuǎn)沒有占到主導(dǎo)地位。我們來看看它能夠并且將會在未來幾年的競爭中越來越被接受的三個原因。

融合而不是增加復(fù)雜性

隨著時間的推移，企業(yè)IT與工廠之間的互聯(lián)不斷增加，導(dǎo)致了系統(tǒng)更復(fù)雜，往往將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線混合使用。例如，機(jī)器可能會利用：

適用于與伺服器進(jìn)行通信的SERCOS1

適用于聯(lián)網(wǎng)變頻驅(qū)動器的PROFIBUS®

適用于故障安全現(xiàn)場總線通信的SafetyBUSp

適用于連接至傳感器的DeviceNet

適用于向終用戶發(fā)送數(shù)據(jù)、通過網(wǎng)關(guān)訪問的以太網(wǎng)

由于在這些接口上，數(shù)據(jù)的速率真正達(dá)到了10Gbps左右，因此對于測試的帶寬要求更高。雖然SFP+的規(guī)范中對于測試設(shè)備的帶寬要求在12GHz以上，但是考慮到示波器的頻響方式不同，以及現(xiàn)代的芯片比標(biāo)準(zhǔn)制定時都有更陡的邊沿，使用實(shí)時示波器進(jìn)行測量時建議使用20GHz以上的帶寬。圖7.30是用實(shí)時示波器進(jìn)行SFP+接口測試的例子。

為了提高數(shù)據(jù)速率，IEEE還在10G以太網(wǎng)的接口標(biāo)準(zhǔn)上提出了用4路10G信號傳輸40G以太網(wǎng)信號的標(biāo)準(zhǔn)，比如40GBase-KR4、40GBase-SR4、40GBase-LR4、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纖進(jìn)行傳輸時可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模塊接口。QSFP+的光模塊電接口一側(cè)采用的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)與相應(yīng)的10G以太網(wǎng)接口類似，而40GBase-KR4也是用4對10Gbps的差分線同時傳輸實(shí)現(xiàn)40Gbps的傳輸速率。因此這些40G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)對于測試儀表的帶寬要求也與對應(yīng)的10G接口要求類似，只不過要測試的端口數(shù)更多。對于采用了光口作為以太網(wǎng)信號傳輸?shù)慕涌冢绻€想進(jìn)行光口的眼圖、抖動、消光比、光功率、波長等的測試，需要借助相應(yīng)的光采樣示波器、光功率計等完成，可以參考后面關(guān)于光信號測試的章節(jié) 1000Base-T的信號傳輸方式；

以太網(wǎng)用于運(yùn)動控制的三個原因

以太網(wǎng)正成為工業(yè)應(yīng)用中日益重要的網(wǎng)絡(luò)。就運(yùn)動控制而言，以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線以及其他技術(shù)（如組件互連）歷來都是相互競爭的，用以在工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)中獲得對一些苛刻要求的工作負(fù)載的處理權(quán)限。運(yùn)動控制應(yīng)用要求確定性（保證網(wǎng)絡(luò)能夠及時將工作負(fù)載傳送至預(yù)定的節(jié)點(diǎn)），這是確保位置保持所必需的，這進(jìn)而又將確保驅(qū)動器的精確停止、適當(dāng)?shù)募铀?減速以及其他任務(wù)。

標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.3以太網(wǎng)從未達(dá)到這方面的要求。即使全雙工交換和隔離域淘汰了過時的CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層，但它還是缺乏可預(yù)測性。此外，典型堆棧中的TCP/IP的高度復(fù)雜性并未針對實(shí)時流量的可靠傳送進(jìn)行優(yōu)化。因此，現(xiàn)場總線以及帶有基于ASIC的PCI卡的PC控制架構(gòu)一直是常見的運(yùn)動控制解決方案。
千兆以太網(wǎng)的測試模式設(shè)置寄存器定義；云南機(jī)械以太網(wǎng)測試

車載以太網(wǎng)的典型鏈路模型；云南機(jī)械以太網(wǎng)測試

當(dāng)今居于主導(dǎo)地位的局域網(wǎng)技術(shù)－以太網(wǎng)。以太網(wǎng)是建立在CSMA/CD機(jī)制上的廣播型網(wǎng)絡(luò)。沖出的產(chǎn)生是限制以太網(wǎng)性能的重要因素，早期的以太網(wǎng)設(shè)備如集線器是物理層設(shè)備，不能隔絕沖出擴(kuò)散，限制了網(wǎng)絡(luò)性能的提高。而交換機(jī)（網(wǎng)橋）做為一種能隔絕沖出的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，極大的提高了以太網(wǎng)的性能。正逐漸替代集線器成為主流的以太網(wǎng)設(shè)備。然而交換機(jī)（網(wǎng)橋）對網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)流量則不做任何限制，這也影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。通過在交換機(jī)上劃分VLAN和采用三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備－路由器解決了這一問題。以太網(wǎng)做為一種原理簡單，便于實(shí)現(xiàn)同時又價格低廉的局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的主流。而更高性能的快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)更使其成為**有前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。云南機(jī)械以太網(wǎng)測試

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