物理层协议举例市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

2.9 2.9 物理层协议举例物理层协议举例 物理层位于物理层位于OSIOSI参考模型最底层，它参考模型最底层，它直接面向传播介质，负责在传播介质之上直接面向传播介质，负责在传播介质之上为数据链路层提供一个传播原始比特流物为数据链路层提供一个传播原始比特流物理连接理连接.第1页第1页物理层协议基本特性物理层协议基本特性q 机械特性机械特性：要求了物理连接所采用连接要求了物理连接所采用连接 器形状、大小、各个接线引脚数量、排器形状、大小、各个接线引脚数量、排 列情况等。列情况等。q 电气特性电气特性：要求了要求了DTEDTE和和DCEDCE接口连接导线接口连接导线 电路特性，如电气连接方式、信号电平、最电路特性，如电气连接方式、信号电平、最 大数据传播率和距离限制等。大数据传播率和距离限制等。第2页第2页物理层协议基本特性物理层协议基本特性q 规程特性规程特性：要求了利用信号线进行二进制要求了利用信号线进行二进制 比特流传播一组操作过程，即各信号线动比特流传播一组操作过程，即各信号线动 作规则和先后顺序。作规则和先后顺序。q 功效特性功效特性：要求了物理接口上各条信号线要求了物理接口上各条信号线 功效分派和确切定义。信号线普通可分为以功效分派和确切定义。信号线普通可分为以 下几类：数据、控制、定期和地线。下几类：数据、控制、定期和地线。第3页第3页DTE 和和 DCE DTE(Data Terminal Equipment)：数据终端设备数据终端设备 DCE(Data Communications Equipment)：数据电路端接设备数据电路端接设备 DTE通过通过DCE与通信传播线路相连与通信传播线路相连第4页第4页DTE 和和 DCEq DTE(Data Terminal Equipment)是是数据终数据终 端设备端设备，是含有一定数据处理能力和发送、，是含有一定数据处理能力和发送、接受数据能力设备，如接受数据能力设备，如PC机。机。q DCE(Data Circuit-terminating Equipment)是是数据电路端接设备数据电路端接设备，它在，它在 DTE 和传播线路和传播线路 之间提供信号变换和编码功效，并且负责建之间提供信号变换和编码功效，并且负责建 立、保持和释放数据链路连接，如立、保持和释放数据链路连接，如modem。第5页第5页两个两个 DTE 通过通过 DCE进行通信例子进行通信例子EIA-232/V.24接口调制解调器DTE-ADTE-BDCE-ADCE-BEIA-232/V.24接口调制解调器网 络第6页第6页两种物理层协议模型两种物理层协议模型q DTE 通过通过 DCE与通信传播线路相连与通信传播线路相连 如：家用如：家用PC通过通过MODEM与电话线路相连，与电话线路相连，又如：使用又如：使用DDN或帧中继时，路由器为或帧中继时，路由器为DTE，它所连它所连接使用数字调制解调器接使用数字调制解调器 DCE 类型叫类型叫 CSU/DSU(Channel Service Unit/Data Service Unit，信道服务单信道服务单元元/数据服务单元数据服务单元)，它将它将DTE/DCE接口转换为通常电接口转换为通常电话接口。话接口。q 局域网中，局域网中，物理层协议定义是物理层协议定义是数据终端设备数据终端设备(PC机机)网卡和局域网传播介质间接口网卡和局域网传播介质间接口。第7页第7页EIA RS-232/V.24q 机械特性机械特性：EIA-232使用使用ISO 2110插头座原则。插头座原则。25 25根引脚分为上排根引脚分为上排1313根引脚、下排根引脚、下排1212根根 引脚，其编号分别为引脚，其编号分别为1 11313和和14142525，皆从左到右皆从左到右(当引脚指向人时当引脚指向人时)q 电气特性电气特性：采用负逻辑电平。用：采用负逻辑电平。用-15V-5V表示表示 逻辑逻辑“1”“1”电平，用电平，用+5V +15V表示逻表示逻 辑辑“0”“0”电平。当连接电缆长度不超出电平。当连接电缆长度不超出1515m 时，允许数据传播速率不超出时，允许数据传播速率不超出2020kbps。第8页第8页EIA RS-232/V.24q 功效特性功效特性：与：与CCITTV2424提议书一致。提议书一致。它要求了什么电路应当连接到它要求了什么电路应当连接到2525 根引脚中哪一根以及该引脚根引脚中哪一根以及该引脚 作用作用q 规程特性规程特性：与：与CCITTV2424提议书一致。提议书一致。要求了要求了DTE和和DCE之间信号时序之间信号时序 应答关系应答关系第9页第9页EIA RS-232/V.24 连接图连接图阐明：阐明：2525芯可简化后使用芯可简化后使用9 9芯连接器（只用图中除保护地以外芯连接器（只用图中除保护地以外9 9个引脚）个引脚）第10页第10页EIA RS-232 零调制解调器零调制解调器 采采用用交交叉叉跳跳接接线线办办法法，使使得得连连接接在在电电缆缆两两端端DTE通通过过电电缆缆看看对对方方都都仿仿佛佛是是DCE同同样样，从从而而实实现现将两台计算机通过将两台计算机通过RS-232口直接相连。口直接相连。第11页第11页EIA RS 232/V.24 原则接口原则接口第12页第12页EIA-RS 232/V.24 数据传播流程数据传播流程第13页第13页EIA RS-449/V.35 接口原则接口原则 q EIA RS-232接口原则有两大弱点，连接电缆最大长度不接口原则有两大弱点，连接电缆最大长度不能超出能超出15m，数据传播率最高只有数据传播率最高只有20kb/s(但当连接电缆但当连接电缆长度较短时，数据传播速率可适当提升长度较短时，数据传播速率可适当提升)；由于以上两大；由于以上两大弱点，促使人们制定性能更加好接口原则。弱点，促使人们制定性能更加好接口原则。q 新新RS-449 原则由原则由 下列下列3 个原则构成。即：个原则构成。即：RS-449 (37引脚插头座，要求接口机械引脚插头座，要求接口机械/功效功效/过过 程特性，程特性，RS-449相称于相称于CCITTV.35)RS-423-A(要求非平衡传播时电气特性，可达要求非平衡传播时电气特性，可达 300kb/s10m)RS-422-A (要求平衡传播时电气特性，可达要求平衡传播时电气特性，可达 2Mb/s60m 或或 10Mb/s10m)第14页第14页RS 422Aq 双端差分输出，差分输入，信号线传播线不和地线发生双端差分输出，差分输入，信号线传播线不和地线发生关系。关系。RS422 除了用作除了用作 DTE 和和 DCE 之间接口外，也可之间接口外，也可用在多点通信双绞线局域网中。用在多点通信双绞线局域网中。第15页第15页RS 423Aq 采用单端输出和差分输入电路采用单端输出和差分输入电路第16页第16页RS422变种变种RS 485（多用于工业控制）多用于工业控制）第17页第17页几种接口原则比较几种接口原则比较第18页第18页CCITT X.21（ITU-T X.21）数字信道接口原则，数字信道接口原则，1 15 5针针,惯用于惯用于DTE和数字调制解调器相连和数字调制解调器相连.X.21电电气气特特性性类类似似于于EIA RS-422A平平衡衡接接口口，支支持持最最大大DTEDCE电缆距离是电缆距离是300m，传播速率可达传播速率可达10Mbps第19页第19页小小 结结本节学习要点：本节学习要点：1.理解物理层协议要求基本特性理解物理层协议要求基本特性 2.理解什么是理解什么是 DTE，什么是什么是 DCE3.理解理解 RS-232-C/V.24、RS449/V.35 和和 CCITT X.21各自特点，以及零调制各自特点，以及零调制 解调器作用解调器作用第20页第20页