IEEE 802.3 以太网的通信类型是什么：同步还是异步？

Question

在 IEEE 802.3 帧结构中，有一个 7 字节的前导部分用于同步。如果真的是为了同步，那是否意味着以太网是同步的而不是异步的？

参考以太网结构：

Answer 1

你的问题似乎假设每一帧一个接一个地传输，像一个帧一样同步传输，然后一个间隙然后另一个，因此为什么需要一个前导码。好像序言告诉它并且只是告诉它有一个框架即将到来。如果是序言，那么为什么不能是异步的。这是一个很好的问题。序言不是为了那个。或者实际上换一种说法。从您的意思来看，它实际上是异步的。答案是，前导码不是用于同步一帧，然后同步另一帧等。确实没有这样的同步。帧不会同步到达。它纯粹是针对每个单独的框架，所以电子设备，我想是一个时钟，阅读它，当该帧的处理到达 SFD 的开始（帧的开始定界符）时，知道每个比特何时到来 - 对于该帧。一旦帧被完全读取，它不知道下一帧何时到达。事实上，它从不知道下一帧何时到达。

以下是一些文件中的一些引文，作为我可以回答您问题的来源。

802.3-2008_section1.pdf
3.2.1 前导字段
前导字段是一个 7 个八位字节的字段，用于允许 PLS 电路与接收到的数据包的定时达到其稳态同步（见 4.2.5）。

4.2.5 前导码生成
在 LAN 实现中，大多数物理层组件被允许在呈现有效输入信号后提供一定数量的位时间的有效输出。因此，必须在数据开始之前发送前导码，以允许 PLS 电路达到其稳定状态。当 TransmitLink-Mgmt 请求发送新帧的第一个比特时，PhysicalSignalEncap 应首先发送前导码，一个用于物理介质稳定和同步的比特序列，然后是起始帧定界符。如果在传输前导码或起始帧定界符时，冲突检测变量变为真，则应发送任何剩余的前导码和起始帧定界符位。前导码型为： 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 位按顺序传输，从左到右。该模式的性质是，对于曼彻斯特编码，它在介质上显示为周期波形，可实现位同步。需要注意的是，前导码以“0”结尾。

http://en.wikipedia.org/wiki/Start_Frame_Delimiter
起始帧定界符 (SFD) 是 8 位（1 字节）值，用于标记以太网帧前导码的结束。SFD 后紧跟目标 MAC 地址。它的值为 10101011。以太网帧的前导码由 1 位和 0 位交替的 56 位（7 字节）模式组成，它允许网络上的设备轻松检测新的传入帧。SFD 旨在打破这种模式，并发出实际帧的开始信号。

Answer 2

以太网是异步的。

异步通信意味着发送器和接收器不共享外部时钟信号（例如通过电缆上的“时钟”引脚或“clk+/clk-”对传输）。以太网电缆没有时钟引脚或时钟对。以太网不使用发送器和接收器之间共享的单独位时钟信号，因此它是异步的。

由于异步通信总线不共享单独的时钟信号，因此发送器必须以允许接收器知道一个比特何时结束以及下一个比特何时开始的方式对每个传输进行编码。以太网的解决方案是用一长串交替的 0 和 1 位（前导码）开始每次传输，这允许接收器在传输期间暂时将其位时钟与发送器的时钟同步。一旦一帧结束，下一帧开始，临时同步就必须重新开始。