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第3章物理层接口及其协议 主要内容 3.1 物理层的定义和功能 3.2 物理层的特性 3.3 典型的物理层标准接口 P24 3.3.1 EIA RS-232-C 3.3.2 IEA RS-449/422-A/423-A 3.3.3 CCITT X.21 3.4 传输介质 3.5 介质比较 3.6 介质特性 3.1 物理层的定义和功能（1） 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。 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。 物理接口标准定义了物理层与物理传输介质之间的边界与接口，主要是DTE和DCE或其它通信设备之间的一组约定，主要解决网络节点与物理信道如何连接的问题。 物理接口的四个特性 机械特性 (mechanical characteristics) 电气特性 (electrical characteristics) 功能特性 (functional characteristics) 规程特性 (procedural characteristics) 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 ISO 2593，34芯连接器， ISO 4902，37芯和9芯连接器， ISO 4903，15芯连接器，X.20、X.21、X.22 V. X.都是CCITT(国际电信联盟中的电信标准化部门）中的建议  3.2 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。 电气特性(Electrical specifications) 一般是标示于电器上 或是电路上供使用者参考用之规格 标示的项目包括 电压额度(交/直 流) 电流额度(交/直流) 电阻/阻抗(交/直流)....跟该电器相关的参考值 比如电脑的电源供应器 电压 110~220 功率 300W 这些都是给使用者参考 的正常的工作范围 超过这些范围会对电器或电路造成损害 采用非归零电平NRZ-L编码，正负电压有效值分别在3~15和-3~-15之间 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。 如：DTE与DCE之间控制信号和数据信号的发送时序、应答关系与操作规程，例如： （1）连接方式（点到点，点到多点） （2）通信方式（单工，半双工，全双工） （3）位传输方式（串行，并行） 功能 3.3 典型的物理层标准接口（1） 3.3.1 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。 机械特性 25芯连接器，DTE为插头，DCE为插座。 电气特性 采用非平衡型电气特性，低于-3V为“1”，高于+4V为 “0”，最大 20Kbps，最长15m。 非平衡传输（unbalanced transmission）：所有电路共享一个公用的地线。 平衡传输（balanced transmission）：每个主要电路需要两根线，用两根线上的电压差来表示信号，没有公用的地线。 3.3 典型的物理层标准接口（2） 功能特性 定义了21条线，基本与CCITT V.24兼容。 Fig. 2-21 规程特性 对不同的功能子集，有不同的规程。 RS-232-C 有14中不同的接口类型，适合于：几点说明 连接方式（点到点，点到多点） 通信方式（单工，半双工，全双工） 位传输方式（串行，并行） 几点说明 RS-232-C的不足与改进 不足 传输性能低，距离短，速率低。 改进 重新设计，X.21； 以RS-232-C为基础改进，1977年提出RS-449。 3.3 典型的物理层标准接口（3） 3.3.2 EIA RS-449/422-A/423-A EIA RS-449 是为替代RS-232-C而提出的物理层标准接口。实际上是一体化的三个标准。 主要改进 改善了性能，加长了接口电缆距离，加大了数据传输率； 增加了新的接口功能，例如，回送检查； 解决了机械接口问题。 机械特性 37芯或9芯连接器。 电气特性 与RS-232-C相连，采用非平衡型电气特性 RS-423-A，20Kbps以下 其他情况，采用平衡型电气特性 RS-422-A 和RS-423-A，20Kbps ~ 2Mbps 3.3 典型的物理层标准接口（4） 功能特