计算机网络通信技术第05章物理接口

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1、第5章物理层接口及标准第五章内容提要内容提要：物理接口：机械、电气、功能及规程特性物理层：OSI模型的最低层，各物理设备之间的接口。数据终端设备：二进制数字数据的源或宿。常用的接口有RS-232C、RS-449、RS-422、RS-485、USB、IEEE1394、ISDN等。标准接口标准接口：是明确定义若干信号线，使接口电路标准化、通用化，借助串行通信标准接口。连接：不同类型的数据通信设备很容易实现它们之间的串行通信连接。电气特性常用接口标准的电气特征分为3种类型：非平衡型半平衡型平衡型物理连接应注意信号电压匹配阻抗传输速率距离限制标准接口按位串行

2、传输的规定电器方面机械方面在选择接口标准时注意通信速度通信距离抗干扰能力EIA公布较高速度串行总线接口RS-422RS-423RS-485通信速度和通信距离通常的标准串行接口标准，其电气特性都具有可靠传输时的最大通信速度和传送距离两方面指标，这两方面指标之间具有一定的相关性。适当地降低通信速度，可提高通信距离，反之亦然。1.RS-232C接口微型计算机与通信工业中应用一种串行通信接口标准不平衡传输方式单端通信一种在低速率串行通信中增加通信距离串行接口总线适用设备之间的通信距离不大于15m传输速率最大为20Kb/sDB25连接器机械结构RS-232C信

3、号的电气特征典型的RS-232C信号在正负电平之间摆动。发送器输出正电平在5～15V，负电平在-5～-15V电平。接收器典型的工作电平在3～12V与-3～-12V。从开始传送数据到结束线上电平从TTL电平切换到RS-232C电平再返回到TTL电平。RS-232C信号的电气特征为点对点通信设计的，驱动器负载为3～7kΩRS-232C发送与接收电平的差仅有2～3V左右共模抑制能力差传送距离最大为约15m，最高速率为20Kb/sRS-232C适合本地设备之间的通信。RS232-C简单的应用接法如图所示，仅将“发送数据”与“接收数据”交叉连接，其余的信号均不

4、用。单电源电平转换芯片及接口电路1.ICL232单电源双RS-232发送／接收器芯片及接口ICL232特点符合所有的RS-232C技术规范。只要求单一+5V电源供电。片载电荷泵，具有升压、电压极性转换能力。低功耗，陶瓷封，典型值为500mW；塑封典型值为375mW。输出无负载，供电电流典型值5mA。MAX232引脚及其功能MAX232MAX232系列由三部分组成两个充电泵DC－DC变换器RS-232驱动器和RS-232接收器其他芯片收发性能与MAX232基本相同，只是收发器路数不同。远距离串行通信接口标准RS-449／423／422／485标准总线接

5、口及其应用由于RS-232C标准推出较早，随着现代计算机应用技术的不断发展，已暴露出明显的缺点：数据传输速率慢；通信距离短；未规定标准的连接器；接口处各信号间易产生串扰；单端驱动非差分接收电路（RS－232C）来自于干扰，用en表示；由于两者地（A点和B点）电平不同引入的电位差Vs；如果两者距离较远或分别接至不同的馈电系统，电压差可达数伏，从而导致接收器产生错误的数据输出。RS-449接口标准1977年EIA公布了接口RS-449标准，在很多方面应用可代替RS-232C。RS-449与RS-232C之间主要差别是信号在传输线路上的传输方法不同。RS-

6、232C是利用传输信号线与公共地之间的电压差；RS-449是利用信号导线之间的信号电压差，在1,220m长的双绞线上通信，速率可达90,000波特率。RS－423A标准接口单端驱动差分接收电路由于两条传输线一般扭在一起，受到的干扰基本相同，因而差分接收器的输入信号电压传送到更远的距离（1200m）速率可达300Kb/s。RS-422A接口标准在RS-422A标准中，通过传输线驱动器把逻辑电平变换成电位差，完成发送端的信息传送；接收器将电位差转变成逻辑电平，实现终端的信息接收。RS-422A比RS-232C传输距离更长、速度更快最大传输率为10Mb/s

7、，在该速率下通信长度可达到120m。用较低的传输速率，如90，000波特率时，最大距离可达1200m。RS-422A接口标准平衡传输平衡驱动差分接收电路（RS－422A）RS-422A接口标准平衡传输RS-422数据信号传输采用差分方式，称作平衡传输双绞线中一线定义为A，另一线定义为B。发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C。RS-422电气特性RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”典型的RS-422通信电缆有5根线4根线用于数据传输一根线是信号地RS-4

8、22的接收器采用高输入阻抗发送驱动器的驱动能力更强允许连接多个接收节点，最多可接10个节点。RS-422接口