物理層的傳輸單位為位元(bit),即乙個二進位制位(「0」或「1」)。實際的位元傳輸必須依賴於傳輸裝置和物理**,但是,物理層不是指具體的物理裝置,也不是指訊號傳輸的物理**,而是指在物理**之上為上一層(資料鏈路層)提供乙個傳輸原始位元流的物理連線。
為資料端裝置提供傳送資料的通路,資料通路可以是乙個物
理**,也可以是多個物理**連線而成。
傳輸資料,物理層要形成適合資料傳輸需要的實體,為數
據傳送服務。
完成物理層的一些管理工作。
1. 機械特性
也叫物理特性,指明通訊實體間硬體連線介面的機械特點,如介面所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等。
2. 電氣特性
電氣特性規定了在物理連線上導線的電氣連線及有關的電迴路的特性,一般包括接收器和傳送器電路特性的說明、表示訊號狀態的電壓/電流電平的識別、最大傳輸速率的說明,以及與互連電纜相關的規則等。
3. 功能特性
功能特性規定了介面訊號的**、作用以及其他訊號之間的關係。
4. 規程特性
指明利用介面傳輸位元流的全過程及各項用於傳輸的事件發生的合法順序,包括事件的執行順序和資料傳輸方式,即在物理連線建立、維持和交換資訊時,dte/dce雙方在各自電路上的動作序列。
物理層中較重要的新規程是eia rs-449及x.21,然而經典的eia rs-232c仍是目前最常用的計算機非同步通訊介面。
rs-232c協議
1.機械特性
• 由於rs-232c並未定義聯結器的物理特性,因此,出現了db-25、db-15和db-9各種型別的聯結器,其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種聯結器。
db-25:pc和xt機採用db-25型聯結器。db-25聯結器定義了25根訊號線,分為4組:
• ①非同步通訊的9個電壓訊號(含訊號地sg)2,3,4,5,6,7,8,20,22
• ②20ma電流環訊號 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,作為裝置接地端(1腳)
• db-25型聯結器的外形及訊號線分配如圖4-3所示。注意,20ma電流環訊號僅ibm pc和ibm pc/xt機提供,至at機及以後,已不支援。
db-9聯結器
在at 機及以後,不支援20ma電流環介面,使用db-9連
接器,作為提供多功能i/o卡或主機板上com1和com2兩個
序列介面的聯結器。它只提供非同步通訊的 9個訊號。db-
25型聯結器的引腳分配與db-25型引腳訊號完全不同。因
此,若與配接db-25型聯結器的dce裝置連線,必須使用
專門的電纜線。
• 電纜長度:在通訊速率低於20kb/s時,rs-232c所直接連
接的最大物理距離為15m(50英呎)。
• 最大直接傳輸距離說明:rs -232c標準規定,若不使用
modem,在碼元畸變小於4%的情況下,dte和dce之
間最大傳輸距離為15m(50英呎)。
2. 電氣特性
eia-rs-232c對電氣特性、邏輯電平和各種訊號線的功能
都作了規定。
• 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:
• 訊號有效(接通,on狀態,正電壓)=+3v~+15v
• 訊號無效(斷開,off狀態,負電壓)=-3v~-15v
3.功能特性
rs-232c規定標準介面有25條線,4條資料線、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,它們是:
2個資料訊號:傳送t x d;接收r x d。
1個訊號地線:sg。
6個控制訊號:
• dsr:數傳機(即modem)準備好,data set ready.
• dtr:資料終端(dte,即微機介面電路,如intel8250/8251,16550)準備好,data terminal ready。
• rts:用來表示dte請求dce傳送資料,即當終端要傳送資料時,使該訊號
有效(on狀態),向modem請求傳送。它用來控制modem是否要進入傳送狀態。
• cts:dce允許dte傳送(clear to send),該訊號是對rts訊號的回答。
當modem已準備好接收終端傳來的資料,並向前傳送時,使該訊號有效,通知終端開始沿傳送資料線txd傳送資料。
• dcd:資料載波檢出,data carrier detection當本地dce裝置(modem)收
到對方的dce裝置送來的載波訊號時,使dcd有效,通知dte準備接收, 並且由dce將接收到的載波訊號解調為數碼訊號, 經rxd線送給dte。
• ri:振鈴訊號 ringing當dce收到交換機送來的振鈴呼叫訊號時,使該訊號有效,通知dte已被呼叫
4.規程特性
上述控制訊號線何時有效,何時無效的順序表示了介面訊號的傳送過程。例如,只有當dsr和dtr都處於有效(on)狀態時,才能在dte和dce之間進行傳送操作。若dte要傳送資料,則預先將dtr線置為有效(on)狀態,等cts線上收到有效(on)狀態的回答後,才能在txd線上傳送序列資料。這種順序的規定對半雙工的通訊線路特別有用,因為半雙工的通訊才能確定dce已由接收方向改為傳送方向,這時線路才能開始傳送。
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