Ja, absolut können Sie die Netzwerkprotokollschichten verlassen und Daten "direkt" senden. Aber wahrscheinlich möchten Sie das nicht.

Sie verwenden Standard-Ethernet-Phys, -Magnetics und -Anschlüsse. Anstatt einen Ethernet-MAC (Media Access Controller) zu verwenden, verwenden Sie ein FPGA, um Daten ohne Netzwerk-Overhead zu senden / empfangen. Dies wurde für mehrere "nicht ganz Ethernet-kompatible" Schnittstellen wie Ethersound und andere Industrieprotokolle durchgeführt.

Eine Sache, die Sie nicht loswerden können, ist die Paketnatur. Sie müssen weiterhin Daten in Paketen von 64 bis etwa 1500 Byte übertragen (einige Phys erlauben Pakete mit bis zu 8192 Byte). Sie können keine Pakete übertragen, die kleiner als 64 Byte oder größer als 1500 sind. Außerdem müssen Sie die richtige "Lücke" zwischen Paketen berücksichtigen. Sie haben jedoch die vollständige Kontrolle darüber, was in den Paketen enthalten ist, und über alle Header (falls vorhanden).

Ich beschönige jedoch viele Details. Es ist eigentlich gar nicht so einfach und die Anforderungen sind unterschiedlich, je nachdem, welchen Ethernet-Standard Sie verwenden möchten (10/100/1000 Mbit / s). In einigen Fällen müssen Probleme mit der Signalcodierung behoben werden.

Ich würde empfehlen, dies nicht mit Ethernet zu tun. Das Entwerfen der FPGA-Logik erfordert viel Geschick - Fähigkeiten, über die die meisten Menschen nicht verfügen. Und die Vorteile davon sind minimal. Es ist viel einfacher, einfach die Standard-Ethernet-Controller und die zugehörigen Protokollstapel zu verwenden, als sich ein eigenes Ding auszudenken.

Sie können RS232 tatsächlich über ein Cat5-Ethernet-Kabel betreiben. Router und ähnliche Geräte verfügen manchmal über serielle "Konsolen" -Anschlüsse mit modularen 8P8C-Buchsen (RJ45-Buchsen).

Wenn Sie jedoch serielle Daten über eine Ethernet-Netzwerkkarte senden möchten, ohne dass tatsächlich Ethernet-Pakete auf dem Kabel angezeigt werden, sind Sie dies Pech.

Andererseits verkaufen viele Hersteller Seriell-Ethernet-Konverter, die paarweise verwendet werden können, um serielle Geräte über die Ethernet-Infrastruktur transparent zu verbinden. Suche nach "Ethernet Serial"

Manchmal wird diese mit "ComPort Redirector Software" geliefert, die einen virtuellen Com-Port auf einem Computer erstellt. Diese funktionieren wahrscheinlich mit den meisten Anwendungen, die eine echte serielle Schnittstelle erwarten. Sie funktionieren möglicherweise nicht, wenn Sie Bit-Twiddling auf niedriger Ebene ausführen.

Aufgrund Ihrer Frage denke ich, dass ich weiß, was Sie wollen, aber ich möchte zuerst einige Dinge klären.

• Ethernet (oder als Standard IEEE 802.3) befindet sich auf Schicht 2 ( Datenverbindungsschicht) des OSI-Modells.
• Der Draht (das Cat5 / 6-Kabel und die RJ45 -Anschlüsse) ist tatsächlich in Schicht 1 ( Physikalische Schicht) definiert. Möglicherweise haben Sie von der gehört Der Begriff 100BASE-T definiert zuvor die physische Schicht.
• Ethernet muss nicht über 100BASE-T ausgeführt werden, und 100BASE-T muss kein Ethernet übertragen. li>

Nun zu Ihrer Frage:

Sie können Geräte kaufen, die seriell über 100BASE-T übertragen, aber keine Kapselung durchführen. Diese Geräte funktionieren nicht mit Ihrem Heimnetzwerk, da Ihr Switch / Hub / Router erwartet, dass IEEE 802.3-Pakete über das Kabel kommen und keine seriellen Pakete.

Sie können auch Geräte erwerben, die seriell über IP arbeiten, jedoch kein 100BASE-T-Kabel (oder Ethernet) verwenden müssen.

Ja und Nein; Kupfer ist Kupfer und RJ45-Kupfer eignet sich hervorragend für serielle Verbindungen. Verwechseln Sie es jedoch nicht mit Ethernet, es sei denn, es handelt sich um das Ethernet-Protokoll. Switches und andere Ethernet-Geräte werden nicht genehmigt.

Cisco gefällt diese Idee auf jeden Fall. zum Beispiel; Das standardmäßige serielle Cisco-Konsolenkabel besteht aus RJ45-Kupfer auf der Geräteseite.

Nein, nicht mit dem, was normalerweise als "physikalische Schicht" des Ethernet verstanden wird. Dies schließt das Kabel, die Magnete und das PHY ein (steht für "physikalisch"). Selbst auf der physischen Ebene senden Sie nicht nur beliebige 0- und 1-Ebenen an das andere Ende.

Es gibt auch mehrere Dinge, die als "Ethernet" bezeichnet werden und sich auf der physischen Ebene unterscheiden. Es gibt das Original, 10base-2, 10base-T, 100base-T usw. Die älteren, langsameren verwendeten die Manchester-Codierung, wenn ich mich recht erinnere. Bei 100 Mbit / s wurden die Dinge geändert, um die höhere Geschwindigkeit zu erreichen. Selbst wenn Sie sich auf die alten 10-Mbit / s-Manchester-codierten Versionen beschränken würden, wäre die Antwort immer noch nein. Daten werden von Natur aus in Paketen gesendet. Diese haben eine private Präambel für die Phy-Schicht, die teilweise zur Kollisionserkennung (in einigen Varianten), zur Taktsynchronisation und zum Start der Paketidentifikation verwendet wird. Dann gibt es einige Signalpakete außerhalb des Pakets, wie beispielsweise Verbindungsimpulse, die in der physikalischen Schicht verarbeitet werden. Da das Ethernet transformatorgekoppelt ist, muss alles mit einer Mindestfrequenz geschehen, da der Gleichstrompegel von einem Ende zum anderen verloren geht. Dies ist ein Grund für die Manchester-Codierung.

Sie können ein privates Ethernet mit nur einem Phy an jedem Ende einrichten und einzelne Pakete senden. Technisch gesehen benötigen Sie keine MAC-Schicht, wenn Sie nur Pakete mit Rohbits von einem Ende zum anderen erhalten möchten. In der Praxis ist es wahrscheinlich auch einfacher, an jedem Ende eine MAC-Schicht zu verwenden, selbst wenn Sie nur Bitpakete von einem Ende zum anderen möchten. Phy-Chips sind normalerweise so konzipiert, dass sie nur von bestimmten MAC-Chips angetrieben werden. Manchmal werden PHY und MAC in einem Chip integriert, der als MAC / PHY bezeichnet wird. Sie können weiterhin Pakete mit Rohdaten auf MAC-Ebene senden, indem Sie einige der Wrapper-Inhalte ignorieren.

Dazu müssen Sie die physische Schicht PHYceiver von einer Ethernet-Karte nehmen und an eine serielle Schnittstelle anstatt an einen Ethernet-Controller anschließen.

Beachten Sie dies Sie können diesen Punkt-zu-Punkt nur verwenden. Sie konnten keine Hubs oder Switches verwenden. Einige Hubs funktionieren möglicherweise durch Glück, Switches jedoch definitiv nicht.

Was ist das äußere Problem? Es gibt wahrscheinlich viel bessere Möglichkeiten, um die Arbeit zu erledigen.