第9章物理层接口及其协议ppt课件.ppt
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1、1,第九章物理层接口及其协议,2,主要内容,9.1 物理层的定义和功能 9.2 物理层的特性 9.3 典型的物理层标准接口 9.4 传输介质,3,9.1 物理层的定义和功能(1),物理层的定义 ISO/OSI 关于物理层的定义:物理层提供机械的、电气的、功能的和规程的特性,目的是启动、维护和关闭数据链路实体之间进行比特传输的物理连接。这种连接可能通过中继系统,在中继系统内的传输也是在物理层的。 物理层的功能 在两个网络设备之间提供透明的比特流传输。 研究内容 物理连接的启动和关闭,正常数据的传输,以及维护管理。,4,9.1 物理层的定义和功能(2),几点说明 连接方式(点到点,点到多点) 通信
2、方式(单工,半双工,全双工) 位传输方式(串行,并行) 物理层的四个重要特性 机械特性 (mechanical characteristics) 电气特性 (electrical characteristics) 功能特性 (functional characteristics) 规程特性 (procedural characteristics),5,9.2 物理层的特性(1),机械特性 主要定义物理连接的边界点,即接插装置。规定物理连接时所采用的规格、引脚的数量和排列情况。 常用的标准接口 ISO 2110,25芯连接器,EIA RS-232-C,EIA RS-366-A ISO 2593,
3、34芯连接器,V.35宽带MODEM ISO 4902,37芯和9芯连接器,EIA RS-449 ISO 4903,15芯连接器,X.20、X.21、X.22,6,9.2 物理层的特性(2),电气特性 规定传输二进制位时,线路上信号的电压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。 早期的标准是在边界点定义电气特性,例如EIA RS-232-C、V.28;最近的标准则说明了发送器和接受器的电气特性,而且给出了有关对连接电缆的控制。,7,9.2 物理层的特性(3),CCITT 标准化的电气特性标准 CCITT V.10/X.26:新的非平衡型电气特性,EIA RS-423-A CCITT V.11/X.
4、27 :新的平衡型电气特性,EIA RS-422-A CCITT V.28:非平衡型电气特性,EIA RS-232-C CCITT X.21/EIA RS-449,8,9.2 物理层的特性(4),功能特性 主要定义各条物理线路的功能。 线路的功能分为四大类: 数据 控制 定时 地 规程特性 主要定义各条物理线路的工作规程和时序关系。,9,9.3 典型的物理层标准接口(1),9.3.1 EIA RS-232-C 1960年美国电子工业协会EIA提出RS-232,1963年提出RS-232-A,1965年提出RS-232-B,1969年提出RS-232-C。用于DTE/DCE之间的接口。 RS-2
5、32C标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE立场上,而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是CPU和I/O设备之间传送信息,两者都是DTE,因此双方都能发送和接收。 目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。,10,RS-232-C特性(1),机械特性 连接器:由于RS-232C并未定义连接器的物理特性,因此,出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的连接器,其引脚的定义也各不相同。 下面分别介绍DB-25、 DB-9两种连接器。,11,RS-232-C: DB-25,(1)DB-25: PC和XT机采用DB-25型连接器。DB-
6、25连接器定义了25根信号线,分为4组: 异步通信的9个电压信号(含信号地SG)2,3,4,5,6,7,8,20,22 20mA电流环信号 9个(12,13,14,15,16,17,19,23,24) 空6个(9,10,11,18,21,25) 保护地(PE)1个,作为设备接地端(1脚) DB-25型连接器的外形及信号线分配如左图所示。注意,20mA电流环信号仅IBM PC和IBM PC/XT机提供,至AT机及以后,已不支持。,12,RS-232-C: DB-9,(2)DB-9连接器 在AT机及以后,不支持20mA电流环接口,使用DB-9连接器,作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2
7、两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。DB-9型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信号完全不同。因此,若与配接DB-9型连接器的DCE设备连接,必须使用专门的电缆线。 电缆长度:在通信速率低于20kb/s时,RS-232C所直接连接的最大物理距离为15m(50英尺)。 最大直接传输距离说明:RS-232C标准规定,若不使用MODEM,在码元畸变小于4%的情况下,DTE和DCE之间最大传输距离为15m(50英尺)。可见这个最大的距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。,13,14,RS-232-C特性(2),电气特性 EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规
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