以太网交换机工作原理工作原理：

以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层），是一种基于MAC（MediaAccessControl，介质访问控制）地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

交换机上用于链接计算机或其他设备的插口称作端口。计算机借助网卡通过网线连接到交换机的端口上。网卡、交换机和路由器的每个端口都具有一个MAC地址，由设备生产厂商固化在设备的EPROM中。MAC由IEEE负责分配，每个MAC地址都是全球***的。MAC地址是长度为48位的二进制，前24位由设备生产厂商标识符，后24位由生产厂商自行分配的序列号。

交换机在端口上接受计算机发送过来的数据帧，根据帧头的目的MAC地址查找MAC地址表然后将该数据帧从对应端口上转发出去，从而实现数据交换。 千兆以太网的测试模式设置寄存器定义；设备以太网测试配件

以太网用于运动控制的三个原因

以太网正成为工业应用中日益重要的网络。就运动控制而言，以太网、现场总线以及其他技术（如组件互连）历来都是相互竞争的，用以在工业自动化和控制系统中获得对一些苛刻要求的工作负载的处理权限。运动控制应用要求确定性（保证网络能够及时将工作负载传送至预定的节点），这是确保位置保持所必需的，这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。

标准的IEEE 802.3以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层，但它还是缺乏可预测性。此外，典型堆栈中的TCP/IP的高度复杂性并未针对实时流量的可靠传送进行优化。因此，现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。
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宽总线式交换机是在交换机主板上预留一条“数据总线”，就像一条大家公用的公路，每个端口都可以利用其其中一部分带宽，假如这个总线带宽为 200 兆的话，也就是说多同时是允许 2 组 100 兆端口同时可以通讯，其余端口如果也要通讯还是需要等待的，因为带宽已经分配完毕了。所以，这种方式的设备比较理想工作状态还有一点差距，但是因为几乎不会有普通交换机的端口会都在同时通讯，总会有些端口处在闲置的状态，所以满足绝大部分的网络要求是可以满足的。因此，交换机有一项性能参数，叫做“交换容量”，也叫做“背板带宽”，指的是“交换机可以同时进出所有端口数据量的总合”，其实也就是数据的吞吐能力。

以太网测试的实际连接图

在测试过程中，测试软件会提示用户把被测设备设置成不同的测试模式以完成不同项目的测试，如千兆以太网中就规定了4种测试模式针对不同的测试。软件运行后，示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数并进行测量，测量结果会汇总成一个html格式的测试 报告，报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等，

值得注意的是，以太网的信号测试并不是用探头搭在正常工作的电缆上完成的，因为以 太网信号属于高速信号，所以必须在信号末端的端接电阻处做测试才是准确的，这也就是使 用测试夹具的目的。 100Base-Tx的信号波形和信号模板；

10M 以太网

10Mbps以太网即标准以太网，由IEEE802.3定义，同一公共通信信道上的所有用户共享这个带宽，这个公共信道称为总线。在交换式LAN中，每个交换式端口都是一个以太网总线，采用星型拓扑结构。这种连接方式下将有可能提供全双工的连接，此时，将提供20Mbps的总带宽。根据IEEE802.3的规定，10M以太网目前使用的线缆有：10Base-T双绞线、10Base5粗同轴电缆以及10Base2细同轴电缆。10Base-T是目前使用为的一种以太网电缆标准。它具有一个优势就是易于扩展，维护简单，价格低廉，一个集线器加上几根10Base-T电缆，就能构成一个实用的小型局域网（当然还得有计算机），10Base-T的缺点是：电缆的比较大有效传输距离是距集线器100m，即使是高质量的5类双绞线也只能达到150m。3类到6类双绞线在塑料外壳内均有这样的四对线缆，区别主要在于类数越高的双绞线，单位长度内的绞环数越多，拧得越紧，这使得5类或者6类双绞线的交感更少并且在更长的距离上信号质量更好，更适用于高速计算机通信。各种设备需要使用具体的线缆连接起来。目前应用于各种网络设备的接口可能使用双绞线接口或光纤接口。双绞线和光纤接口之间不能直接相连，必须使用光电转换设备。
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以太网的测试夹具是那些；设备以太网测试配件

Jason Goerges在发表于2010年Machine Design的一篇文章中解释道：“基于EtherCAT的分布式处理器架构具备宽带宽、同步性和物理灵活性，可与集中式控制的功能相媲美并兼具分布式网络的优势”。3 “事实上，一些采用这种方式的处理器可以控制多达64个高度协调的轴（包括位置、速度和电流环以及换向），采样速率和更新速率为20 kHz。

面向IIoT的长期可行性

以太网自作为一种局域网技术问世以来，已经过一系列发展。鉴于传统现场总线组件目前的制造规模较小，而PCI正面临逐渐成为过时的工业标准架构的风险，以太网经过不断发展，现已完全有能力为以IP为的工业物联网提供服务。 设备以太网测试配件

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