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操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

网络接口（RJ45）布线设计简要说明

在嵌入式工控系统中，常用的是10Mbps/100Mbps网络接口。但是由于CPU

快速的发展，1000Mbps网络也开始在嵌入式系统中使用。它们的通讯频率都是

100BASE-TX标准：125MHz。英创公司的ESM6802嵌入式主板，可以提供

1000Mbps网络接口，符合1000BASE-T（IEEE802.3ab）标准。

对于10Mbps/100Mbps兼容网络，有2对差分信号线，TX（TX+、TX-）和

RX（RX+、RX-），信号TX与RX是相互独立的信号线。

对于英创公司提供的1000Mbps网络，可以向下兼容10Mbps/100Mbps网

络，使用4对差分信号线，数据传输时，会使用全部4对差分信号线。所以对于PCB

走线，要求更高。

然而不少的客户在对以太网端口进行布线设计时，并没有按照以太网信号的差

分、阻抗要求进行设计，或者没有考虑网络端口的ESD相关问题，最终导致一部份

设备会出现无法预期的异常，或出现损坏率很高的情况。

这篇文章会基于英创公司的嵌入式工控主板接口，简单描述网络接口设计时需

要注意的地方，以提高产品的稳定与可靠性。

1、网络信号走线要求

同于网络通讯常用的UTPCAT5e网线，在1Mhz-100Mhz频率下，为100

欧阻抗，所以为了得到更好的信号传输特性，PCB板上的每对差分信号线也需要设

计/生产为100欧阻抗。例如，在ESMARCEVBV5.0中，每对网络差分信号线的

线宽为7mil，线距为8mil，在PCB加工生产说明文档/邮件中，就提出阻抗要求：

(线宽-线距-线宽)7mil-8mil-7mil，阻抗100欧。一般情况下，PCB厂家会根据你

的要求，重新调整铜皮，使信号线的阻抗在要求值的+/-10以内，即可满足要求。

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为了保证高频差分信号线上的信号相位差足够小，需要尽可能保证每一对差分

信号线长一致，或控制最大线差长度。对于网络通讯信号线，将信号线最大长度差

控制在+/-25mil以内即可。对于10Mbps/100Mbps网络，它的TX、RX通讯线

是相对独立的，所以可以分别控制它TX、RX差分线长度。对于1000Mbps网络，

它的4对差分信号需要同时进行数据传输，所以对于1000Mbps网络接口的布线，

不仅需要对每一对差分线的线长差进行控制，同时也要控制这4对差分线之间的线

长差。每一对差分信号线的线距，要大于/等于每条信号线的线宽，以满足电路板的

EMI要求。如ESMARCEVBV5.0中，网络信号线的线宽为7mil，差分线的线距为

8mil。

以下，以ESMARCEVBV5.0评估底板为例，举例说明。

图1图2

图1是CN8-11000Mbps网络接口PCB走线，图2是CN8-2

10Mbps/1000Mbps网络接口PCB走线。从图上可以明显地知道，每一对差分信

号线均严格按差分走线要求进行PCB走线。

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