物理層之概念例子

物理層之概念例子第一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日物理層的機(jī)械特性物理連接時(shí)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(jìn)制比特流時(shí)，線路上信號(hào)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(hào)線的功能分配和確切定義。物理層的規(guī)程特性：利用信號(hào)線進(jìn)行二進(jìn)制比特流傳輸?shù)囊唤M操作過(guò)程，即各信號(hào)線的工作規(guī)則和先后順序。第二頁(yè)，共二十六頁(yè)，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(diǎn)的設(shè)備被稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）;第三頁(yè)，共二十六頁(yè)，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(gè)連接； 建立連接，為連接準(zhǔn)備緩沖區(qū)，以便接收數(shù)據(jù)然后，在通信過(guò)程中維持連接；最后，在通信結(jié)束時(shí)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(yè)，共二十六頁(yè)，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(jì)算機(jī)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(jué)不到這些差異任務(wù)：描述傳輸媒體的接口特性機(jī)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(hào)電壓的幅度、信號(hào)的持續(xù)時(shí)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(shí)間的發(fā)生順序基本概念第五頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日物理層標(biāo)準(zhǔn)接口RS-232RS-232口、串口、異步口、一個(gè)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(gè)接口。DTE：計(jì)算機(jī)、終端、串口打印機(jī)等；有一個(gè)插頭(針輸出)DCE：調(diào)制解調(diào)器、某些交換機(jī)COM口；DCE有一個(gè)插座(孔輸出)。DTE(計(jì)算機(jī)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(jìn)制型式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口。DTEDCEDCEDTE公用電話交換網(wǎng)第六頁(yè)，共二十六頁(yè)，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(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日

第八頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日全稱:EIA-RS-232標(biāo)準(zhǔn)，EIA(ElectronicIndustryAssociation)：美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)RS（Recommededstandard）：推薦標(biāo)準(zhǔn)232：標(biāo)識(shí)號(hào)規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號(hào)功能及傳送過(guò)程目前在IBMPC機(jī)上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口第九頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1.電氣特性對(duì)電器特性、邏輯電平和各種信號(hào)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(hào)有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）＝+3V～+15V

信號(hào)無(wú)效（斷開(kāi)，OFF狀態(tài)，負(fù)電壓)=-3V～-15V

第十頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日2、機(jī)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(zhǎng)度：在通信速率低于20kb/s時(shí)，RS-232C所直接連接的最大物理距離為15m（50英尺）。第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日DB-25連接器：定義了25根信號(hào)線，分為4組：①異步通信的9個(gè)電壓信號(hào)(含信號(hào)地SG)2，3，4，5，6，7，8，20，22②20mA電流環(huán)信號(hào)9個(gè)（12，13，14，15，16，17，19,23，24）③空6個(gè)（9，10，11，18，21，25）④保護(hù)地（PE）1個(gè)，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(gè)信號(hào)。第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日3、功能特性 標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線:4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)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(hào)線： 6數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（Datasetready-DSR) 20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Datasetready-DTR) 4請(qǐng)求發(fā)送(Requesttosend-RTS) 5允許發(fā)送（Cleartosend-CTS） 接收線信號(hào)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(hào)地(公共地線)和1保護(hù)地(屏蔽地線)第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日

第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4、規(guī)程特性 1主叫DTE(通過(guò)電話)拔號(hào)呼叫對(duì)方；

2被叫DCE收到呼叫信號(hào)后接通振鈴RI信號(hào)；

3被叫DTE收到RI信號(hào)后接通RTS(請(qǐng)求發(fā)送);4被叫DCE向被叫DTE回答CTS(允許發(fā)送)；同時(shí)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(kāi)RTS(請(qǐng)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(cè)到載波關(guān)閉，斷開(kāi)DCD(載波檢測(cè))；9主叫DTE接通RTS(請(qǐng)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(kāi)始了 12主叫和被叫均無(wú)載波發(fā)送，呼叫釋放第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日連接方式DTE-DCE：直連DTE-DTE：交叉連接

第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)，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(hào)地）第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日物理層標(biāo)準(zhǔn)接口RS-449針對(duì)RS－232：通信距離短(<15m)；通信速率低(<20kbps)三個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)：RS-449 機(jī)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(gè)信號(hào)都使用兩根信號(hào)線以較高的速率傳輸較遠(yuǎn)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(gè)公共地 傳輸速率較低，通信距離較遠(yuǎn)：10m距離300Kbps速率；1200m距離1.2Kbps速率第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日

用戶計(jì)算機(jī)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(jī)械特性：15針連接器，8條接口信號(hào)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(gè)工作階段：空閑，呼叫控制，數(shù)據(jù)傳送，清除。物理層標(biāo)準(zhǔn)接口CCITTX.21第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日物理層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)體物理實(shí)體物理實(shí)體物理實(shí)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(shí)體系統(tǒng)連接的實(shí)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(yè)，共二十六頁(yè)，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(jì)算機(jī)。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(hào)變換 和編碼功能，并負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接，如MODEM機(jī)械特性：規(guī)定DTE和DCE之間的機(jī)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(hào)線的電氣連接連接方式以及信號(hào)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(zhǎng)度為15米。第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日EIARS-232-C功能特性：引腳信號(hào)的含義，常用的10條地線數(shù)據(jù)線控制線定時(shí)線輔助信道線針腳號(hào)接口線類型電路名稱功能說(shuō)明信號(hào)方向1地線AA保護(hù)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(qǐng)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(hào)地

8控制線CF載波檢測(cè)→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(yè)，共二十六頁(yè)，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(qǐng)求發(fā)送清除發(fā)送OFF載波檢測(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送OFF，DCE停CF規(guī)程特性：動(dòng)作的順序第二十四頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日X.21建議書數(shù)字信道接口標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定DTE在建立和釋放呼叫時(shí)與DCE交換的信息，此時(shí)DCE表示DTE和網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)備機(jī)械特性：15根引腳功能特性：8條信號(hào)線DTEDCE