物理層功能
物理層的傳輸單位爲比特（bit），即一個二進制位（“0”或“1”）。實際的比特傳輸必須依賴於傳輸設備和物理媒體，但是，物理層不是指具體的物理設備，也不是指信號傳輸的物理媒體，而是指在物理媒體之上爲上一層（數據鏈路層）提供一個傳輸原始比特流的物理連接。
- 爲數據端設備提供傳送數據的通路，數據通路可以是一個物
理媒體，也可以是多個物理媒體連接而成。 - 傳輸數據，物理層要形成適合數據傳輸需要的實體，爲數
據傳送服務。 - 完成物理層的一些管理工作。
物理層特性
1. 機械特性
也叫物理特性，指明通信實體間硬件連接接口的機械特點，如接口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接上導線的電氣連接及有關的電迴路的特性，一般包括接收器和發送器電路特性的說明、表示信號狀態的電壓/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
功能特性規定了接口信號的來源、作用以及其他信號之間的關係。
4. 規程特性
指明利用接口傳輸比特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數據傳輸方式，即在物理連接建立、維持和交換信息時，DTE／DCE雙方在各自電路上的動作序列。
物理層協議
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異步通信接口。
RS-232C協議
1.機械特性
• 由於RS-232C並未定義連接器的物理特性，因此，出現了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種連接器。
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DB-25：PC和XT機採用DB-25型連接器。DB-25連接器定義了25根信號線，分爲4組：
• ①異步通信的9個電壓信號（含信號地SG）2，3，4，5，6，7，8，20，22
• ②20mA電流環信號 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，作爲設備接地端（1腳）
• DB-25型連接器的外形及信號線分配如圖4-3所示。注意，20mA電流環信號僅IBM PC和IBM PC/XT機提供，至AT機及以後，已不支持。
![DB-25連接器]()
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DB-9連接器
在AT 機及以後，不支持20mA電流環接口，使用DB-9連
接器，作爲提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2兩個
串行接口的連接器。它只提供異步通信的 9個信號。DB-
25型連接器的引腳分配與DB-25型引腳信號完全不同。因
此，若與配接DB-25型連接器的DCE設備連接，必須使用
專門的電纜線。
• 電纜長度：在通信速率低於20kb/s時，RS-232C所直接連
接的最大物理距離爲15m（50英尺）。
• 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
間最大傳輸距離爲15m（50英尺）。
2. 電氣特性
EIA-RS-232C對電氣特性、邏輯電平和各種信號線的功能
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：
• 信號有效（接通，ON狀態，正電壓）=+3V～+15V
• 信號無效（斷開，OFF狀態，負電壓）=-3V～-15V
3.功能特性
RS-232C規定標準接口有25條線，4條數據線、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個數據信號：發送T X D；接收R X D。
1個信號地線：SG。
6個控制信號：
• DSR：數傳機（即modem）準備好，Data Set Ready.
• DTR：數據終端（DTE，即微機接口電路，如Intel8250/8251，16550）準備好，Data Terminal Ready。
• RTS：用來表示DTE請求DCE發送數據，即當終端要發送數據時，使該信號
有效（ON狀態），向MODEM請求發送。它用來控制MODEM是否要進入發送狀態。
• CTS：DCE允許DTE發送（Clear To Send），該信號是對RTS信號的回答。
當MODEM已準備好接收終端傳來的數據，並向前發送時，使該信號有效，通知終端開始沿發送數據線TxD發送數據。
• DCD：數據載波檢出，Data Carrier Detection當本地DCE設備（Modem）收
到對方的DCE設備送來的載波信號時，使DCD有效，通知DTE準備接收， 並且由DCE將接收到的載波信號解調爲數字信號， 經RXD線送給DTE。
• RI：振鈴信號 Ringing當DCE收到交換機送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效，通知DTE已被呼叫
4.規程特性
上述控制信號線何時有效，何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。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要發送數據，則預先將DTR線置爲有效（ON）狀態，等CTS線上收到有效（ON）狀態的回答後，才能在TxD線上發送串行數據。這種順序的規定對半雙工的通信線路特別有用，因爲半雙工的通信才能確定DCE已由接收方向改爲發送方向，這時線路才能開始發送。
數據通訊基本概念
