物理層之概念例子

物理層之概念例子第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日物理層的機械特性物理連接時所采用的連接器的幾何尺寸、插針和插孔數(shù)量及排列順序等。物理層物理層的電氣特性：在物理連接上傳輸二進制比特流時，線路上信號電壓的高低、阻抗的匹配、傳輸速率和距離的限制。物理層的功能特性：物理接口上各條信號線的功能分配和確切定義。物理層的規(guī)程特性：利用信號線進行二進制比特流傳輸?shù)囊唤M操作過程，即各信號線的工作規(guī)則和先后順序。第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日物理層物理層中，用戶擁有的數(shù)據(jù)設(shè)備被稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）;物理層中，為用戶設(shè)備提供入網(wǎng)連接點的設(shè)備被稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）;第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日

物理層基本概念為數(shù)據(jù)鏈路層在一條物理的傳輸媒體上傳送或接收比特流首先，激活一個連接； 建立連接，為連接準備緩沖區(qū)，以便接收數(shù)據(jù)然后，在通信過程中維持連接；最后，在通信結(jié)束時關(guān)閉連接。 釋放連接，釋放所占用的資源，以便其他連接或通信使用第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日

物理層考慮：如何在連接的傳輸媒體上傳送比特流，而不是指連接計算機的具體物理設(shè)備或具體傳輸媒體。作用：屏蔽傳輸介質(zhì)的差異，使鏈路層感覺不到這些差異任務(wù)：描述傳輸媒體的接口特性機械特性：規(guī)定接口所用連接器的形狀、尺寸引腳數(shù)目、排列順序、固定裝置等電氣特性：規(guī)定連接器引腳上哪一條應(yīng)該有什么樣的電壓范圍(即什么樣的電壓代表1或0)，信號電壓的幅度、信號的持續(xù)時間等功能特性：規(guī)定接口的某條引腳上出現(xiàn)的某一電平代表什么意義規(guī)程特性：規(guī)定不同功能的各種可能時間的發(fā)生順序基本概念第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日物理層標準接口RS-232RS-232口、串口、異步口、一個COM（通信）口。RS-232接口是DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）和DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）之間的一個接口。DTE：計算機、終端、串口打印機等；有一個插頭(針輸出)DCE：調(diào)制解調(diào)器、某些交換機COM口；DCE有一個插座(孔輸出)。DTE(計算機或其它終端)和DCT(調(diào)制解調(diào)器或其它通信設(shè)備)之間采用串行二進制型式進行數(shù)據(jù)交換的接口。DTEDCEDCEDTE公用電話交換網(wǎng)第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日現(xiàn)在所有的接頭都可以分為公頭和母頭兩大類。公頭：泛指所有針式的接頭。母頭：泛指所有插槽式的接頭。第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日

第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日全稱:EIA-RS-232標準，EIA(ElectronicIndustryAssociation)：美國電子工業(yè)協(xié)會RS（Recommededstandard）：推薦標準232：標識號規(guī)定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程目前在IBMPC機上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.電氣特性對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能作了規(guī)定在TxD和RxD上：邏輯1(MARK)=-3V～-15V

邏輯0(SPACE)=+3～＋15V

在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：

信號有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）＝+3V～+15V

信號無效（斷開，OFF狀態(tài)，負電壓)=-3V～-15V

第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日2、機械特性：未定義連接器的物理特性，有DB-25和DB-9兩種連接器電纜長度：在通信速率低于20kb/s時，RS-232C所直接連接的最大物理距離為15m（50英尺）。第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日DB-25連接器：定義了25根信號線，分為4組：①異步通信的9個電壓信號(含信號地SG)2，3，4，5，6，7，8，20，22②20mA電流環(huán)信號9個（12，13，14，15，16，17，19,23，24）③空6個（9，10，11，18，21，25）④保護地（PE）1個，作為設(shè)備接地端（1腳）DB-9連接器:只提供異步通信的9個信號。第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日3、功能特性 標準接口有25條線:4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線，常用的只有9根 (1)聯(lián)絡(luò)控制信號線： 6數(shù)據(jù)裝置準備好（Datasetready-DSR) 20數(shù)據(jù)終端準備好(Datasetready-DTR) 4請求發(fā)送(Requesttosend-RTS) 5允許發(fā)送（Cleartosend-CTS） 接收線信號檢出(DataCarrierDectct-DCD) 22振鈴指示(Ringing-RI) (2)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線： 2發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitteddata-TxD) 3接收數(shù)據(jù)(Receiveddata-RxD) (3)地線:SG、GND——7信號地(公共地線)和1保護地(屏蔽地線)第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日

第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日4、規(guī)程特性 1主叫DTE(通過電話)拔號呼叫對方；

2被叫DCE收到呼叫信號后接通振鈴RI信號；

3被叫DTE收到RI信號后接通RTS(請求發(fā)送);4被叫DCE向被叫DTE回答CTS(允許發(fā)送)；同時4被叫DCE向主叫DCE發(fā)送載波，告知接受呼叫；5主叫DCE將載波傳送給主叫DTE，告知可通信；

通信鏈路建立好了

6被叫斷開RTS(請求發(fā)送)和CTS(允許發(fā)送)；7被叫DCE關(guān)閉載波； 8主叫DCE檢測到載波關(guān)閉，斷開DCD(載波檢測)；9主叫DTE接通RTS(請求發(fā)送); 10主叫DCE向主叫DTE回答CTS(允許發(fā)送)；

11數(shù)據(jù)傳輸開始了 12主叫和被叫均無載波發(fā)送，呼叫釋放第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日連接方式DTE-DCE：直連DTE-DTE：交叉連接

第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日RS232的連接器（3線連接：發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、信號地）第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日物理層標準接口RS-449針對RS－232：通信距離短(<15m)；通信速率低(<20kbps)三個接口標準：RS-449 機械特性37芯或9芯連接器 功能特性 規(guī)程特性RS-422A 電氣特性

平衡電路——每個信號都使用兩根信號線以較高的速率傳輸較遠的距離：10m距離10Mbps速率；1200m距離100Kbps速率RS-423A電氣特性

非平衡電路——所有電路共用一個公共地 傳輸速率較低，通信距離較遠：10m距離300Kbps速率；1200m距離1.2Kbps速率第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日

用戶計算機DTE與數(shù)字化DCE之間交換信息的通用接口為全數(shù)字電路交換網(wǎng)提出

X.25分組交換協(xié)議的最低層－－物理層機械特性：15針連接器，8條接口信號線。電氣特性采用非平衡型電氣特性和平衡型電氣特性。傳輸速率：600，2400，4800，9600，48000bpsDTE使用非平衡型電氣特性和平衡型電氣特性；DCE使用平衡型電氣特性功能特性:定義了8條功能線。規(guī)程特性：分四個工作階段：空閑，呼叫控制，數(shù)據(jù)傳送，清除。物理層標準接口CCITTX.21第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日物理層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層實體物理實體物理實體物理實體P1P1接口MFEC物理媒體連接物理媒體連接與媒體接口數(shù)據(jù)鏈路層實體系統(tǒng)連接的實際環(huán)境系統(tǒng)連接的邏輯環(huán)境（物理層模型）DTEDCEDCEDTE公用電話交換網(wǎng)復(fù)習(xí)第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日EIARS-232-CDTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）：具有一定數(shù)據(jù)處理能力及收發(fā)數(shù)據(jù)能力的設(shè)備，如計算機。DCE（數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備）：在DTE和傳輸線路之間提供信號變換 和編碼功能，并負責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接，如MODEM機械特性：規(guī)定DTE和DCE之間的機械連接方法，連接器的幾何尺寸，引腳排列和鎖定裝置等，25針插座，DTE一側(cè)采用孔式結(jié)構(gòu)，DCE一側(cè)采用針式結(jié)構(gòu)電氣特性：規(guī)定電信號線的電氣連接連接方式以及信號幅值、輸入/輸出阻抗、波形參數(shù)。DTE-DCE間傳輸介質(zhì)的最大數(shù)據(jù)傳輸率及最大傳輸距離等。

-15V~-5V表示“1”，+5V~+15V表示“0”，最大速率為20Kbps,最大電纜長度為15米。第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日EIARS-232-C功能特性：引腳信號的含義，常用的10條地線數(shù)據(jù)線控制線定時線輔助信道線針腳號接口線類型電路名稱功能說明信號方向1地線AA保護地

2數(shù)據(jù)線BA發(fā)送數(shù)據(jù)→DCE3數(shù)據(jù)線BB接收數(shù)據(jù)→DTE4控制線CA請求發(fā)送→DCE5控制線CB清除發(fā)送→DTE6控制線CC數(shù)據(jù)設(shè)備就緒→DTE7地線AB信號地

8控制線CF載波檢測→DTE20控制線CD數(shù)據(jù)終端就緒→DCE22控制線CE振鈴指示→DTE第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日RS-232-C的規(guī)程特性：DTEDCECDCCCACBCFBABBCBCA數(shù)據(jù)終端就緒

數(shù)據(jù)設(shè)備就緒

請求發(fā)送清除發(fā)送OFF載波檢測發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)請求發(fā)送OFF，DCE停CF規(guī)程特性：動作的順序第二十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日X.21建議書數(shù)字信道接口標準，規(guī)定DTE在建立和釋放呼叫時與DCE交換的信息，此時DCE表示DTE和網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)備機械特性：15根引腳功能特性：8條信號線DTEDCE