Ethernet ohne Switch?

Wie verdrahtet man Ethernet ohne Switch elektrisch? Eine ungefähr äquivalente Formulierung dieser Frage wäre, was in einem Ethernet-Hub elektrisch vor sich geht?

Zur Verdeutlichung: Ich versuche hier nicht, zwei Computer miteinander zu verbinden. Ich denke speziell daran, ein kleines Netzwerk von Mikrocontrollern auf einer einzigen Platine zu erstellen. Kann es ohne einen Switch oder einen Hub nur durch elektrische Verbindungen erfolgen. Dies wäre für 10BaseT oder höchstens 100BaseT.

Ein Switch und ein Hub sind eigentlich zwei verschiedene Dinge.
Hier ist ein Schema eines Hubs. Mein Rat dazu ist: Tu es nicht.
10, 100 oder 1000? Da 1000 alle 4 Paare bidirektional nutzt, wird es schwierig.
@Brian Carlton Funktioniert Fast Ethernet überhaupt mit Hubs? Das letzte, was ich darüber gelesen habe, ist, dass Vollduplex aktiviert und CSMA / CD deaktiviert sein muss, was die Verwendung einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung erfordert. Nur normales Ethernet sollte mit einem Hub funktionieren, aber da könnte ich mich irren.
Verwenden Sie 10Base2, Thin Coax, Bustopologie. Wenn Sie einen Teil für diese alte Netzwerk-Infra finden können.
Warum möchten Sie Ethernet zum Verbinden von Mikrocontrollern auf einer einzigen Platine verwenden?
Es gibt bessere Ansätze, als Ethernet nur zur Verbindung von Mikrocontrollern zu verwenden.
Vielleicht müssen Sie kein Ethernet verwenden. Sie können eine andere physische und Datenverbindung entwickeln und diese dann auf der Softwaretreiberebene so aufrüsten, dass sie wie Ethernet aussieht.
"Was ist die Standardmethode, um mehrere Mikrocontroller auf einer einzigen Platine zu verbinden?" würde eine ausgezeichnete separate Frage machen. (Die Antwort ist wahrscheinlich Ethernet).
Sie brauchen so etwas wie eine (geschlossene / geschleifte) Daisy-Chain. In diesem (Antwort auf Frage) electronic.stackexchange.com/a/162132/72548 wird eine nicht geschlossene Ethernet-Variante betrachtet (erstes Bild). Um einen geschlossenen zu machen, ändern Sie den PC in eine MCU.

Antworten (4)

Ethernet 10baseT kann mit einem reinen Hub arbeiten: Es müssen nur alle Drähte geeignet miteinander verbunden werden, mit sehr minimaler Elektronik. Dies erfordert oft auch das Deaktivieren der automatischen Kabelerkennung und Dinge auf der Seite des Kommunikationsgeräts für moderne Karten.

Ethernet 100baseT und alles, was auch nur relativ modern ist, erfordert sogar für "Hubs" einen tatsächlichen Switch - einen Mikrocontroller und jeden Port, der separat gesteuert wird.

Richtige Hubs sind aktive Geräte. Sie decodieren die physikalische Schicht und lauschen auf eingehende Frames. Wenn Daten an einem der Ports erkannt werden, werden sie an allen anderen Ports wiederholt. Wenn eine Kollision erkannt wird, wird ein „Stausignal“ von allen Ports ausgegeben, um sicherzustellen, dass das gesamte Netzwerk die Kollision sieht. Es kann eine Mischung von Porttypen geben (ältere Hubs hatten oft einen AUI-Port und/oder einen 10BASE2-Port zusätzlich zu den 10BASE-T-Ports.

Ein reiner Hub kann jeweils nur mit einer einzigen Geschwindigkeit betrieben werden. Ein Gerät, das mehrere Geschwindigkeiten unterstützen möchte, benötigt mindestens ein gewisses Maß an Bridge-Funktionalität. Einige Hubs hatten einen physischen Schalter, um zwischen 10 und 100 Megabit auszuwählen. Einige Hubs waren im Wesentlichen zwei unabhängige Hubs, einer für jede Geschwindigkeit, möglicherweise mit einer Brücke mit zwei Ports, um sie zu verbinden.

Beachten Sie, dass 802.3 den Begriff „Hub“ nicht verwendet. Was der Markt gemeinhin als Hub bezeichnet, wird vom Standard als Multiport-Repeater angesehen. In ähnlicher Weise ist das, was der Markt als Switch bezeichnet, gemäß den Standards eine „Multiport-Bridge“.

Weitere Einzelheiten darüber, was ein Repeater tun muss, können Sie in IEEE 802.3 nachlesen. Brücken werden in IEEE 802.1D behandelt

Sie können die Standards der Serie 802 kostenlos von http://standards.ieee.org/about/get/802/802.3.html herunterladen . Beachten Sie jedoch, dass es eine Verzögerung von 6 Monaten gibt. Wenn Sie also WIRKLICH die neueste Version benötigen, müssen Sie möglicherweise bezahlen.

Jemand hat einen passiven 3-Port-Hub für 10base-T zusammengehackt und anscheinend zum Laufen gebracht. http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/Interface/pethhub.htm Es ist jedoch definitiv keine vom Standard genehmigte Methode, und ich glaube nicht, dass es eine vernünftige Möglichkeit gibt, sie über 3 Geräte hinaus zu erweitern.

Wenn Ihre Geräte über Mii-Ports verfügen, ist es möglicherweise möglich, ein CPLD so zu programmieren, dass es als Hub fungiert. Ich weiß jedoch nicht, wie viel Verhalten Sie simulieren müssten, damit das funktioniert.

Verwenden Sie ein gekreuztes Kabel , wenn es sich nur um zwei Geräte handelt und es mit einem geraden Kabel nicht funktioniert. Es tauscht grundsätzlich Sende- und Empfangspaare aus, aber viele moderne Schnittstellen sind Auto-Cross.

siehe Update... Ich möchte ein kleines Netzwerk auf einem Board ohne Kabel aufbauen...
Das nennt man WiFi oder 802.11 b/g/n

Für ein kleines Netzwerk auf einer einzelnen Platine ist die einfachste Lösung IMO ein Switch-IC. Bei 10/100 sind diese einfach zu verwenden und lassen oft ein Gerät den MAC eines Mikrocontrollers sein, während die anderen vollständige Ethernet-Geräte sind. Micrel ist eine offensichtliche Wahl des Herstellers.

Sie können diese Geräte in der Regel mit einem Pin-Strap als gewöhnlichen, nicht verwalteten Switch aufwecken, der genau wie ein billiger Büro-Switch funktioniert. Wenn Sie mehr Kontrolle oder Diagnose wünschen, können Sie von einem Mikro aus mit ihnen sprechen.