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EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoChapter6TransmissionofDigitalDataInterfacesandModems•DigitalDataTransmission（数字数据传输）•DTE-DCEInterface（DTE-DCE接口标准）•OtherInterfaceStandards（其它接口标准）•Modems（调制解调器）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoFigure6-1数据传输模式并行传输串行传输异步传输同步传输EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoParallelTransmission（并行传输）Figure6-2Bygrouping,wecansenddatanbitsatatimeinsteadofone.每次使用n条线路传送n位。优点：速度快。并行比串行传输可以提高n倍传输速度。缺点：成本高。适用于短距离通信。（8位一起发送）（我们需要8条线路）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoSerialTransmission（串行传输）Figure6-3Onebitfollowsanother,soweneedonlyonecommunicationchannel.位依次发送，仅需一条通道。优点：串行传输成本约为并行传输1/n。设备内部并行，发送方与线路之间以及接收方与线路之间的接口需要转换设备。（8位依次发送）（并行/串行转换器）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao•如果在传输中信号的时序并不重要，将这种传输方式称为异步传输，信息的接收和转换通过约定的模式进行。•约定模式基于将位流组成字节的方式建立的。每个组（通常是8位）作为一个单位沿着链路传送。•发送系统独立处理每个分组，每处理完一个分组就将它发送到链路上而不理会时钟信号。•由于没有同步时钟，接收方不能通过计时方式预测下一个组何时到达。所以为了通知接收方有一个新的组到达，在每一个字节的开始处增加一个位，这个位（通常为0）称为起始位。•为了让接收方知道字节已经结束，在字节的结束位置会增加一个或多个位，这些位（通常是1）称为停止位。•此外，每发送完一个字节，可能还要跟上一段可变长的时间间隔。这段时间间隔或者通过空闲状态表示，或者通过附加的停止位流表示。AsynchronousTransmission（异步传输）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoAsynchronousTransmission（异步传输）Figure6-4Wesendonestartbit(0)atthebeginningandoneormorestopbits(1s)attheendofeachbyte.Theremaybeagapsbetweeneachbyte.Asynchronousatthebytelevel.在异步传输过程中，需要在每个字节开始时发送1个起始位（startbit）（0），结束时发送1个或多个停止位（stopbit）（1）。在每个字节之间会有一个时间间隔（gap）。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao•起始位、停止位以及时间间隔用于提示接收方每个字节的开始和结束，使接收方可以根据数据流进行同步。•因为在字节这一级，发送方和接收方不要进行同步。但是在每一个字节内部，接收方仍要与输入位流进行同步，这种机制称为异步。•异步在这里指在字节级上的异步，但是每位仍然要同步，他们的持续时间是相同的。•优点：便宜有效。（例：键盘到计算的连接。）•缺点：运行慢。AsynchronousTransmission（异步传输）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao•同步传输，位流被组合为更长的帧，一帧包含多个字节。•引入帧内的各字节之间没有间隙，接收方必须在解码时将位流分解位字节。即数据以一种不简单的1和0位串进行传输，接收方将位流分割成重构信息所需的一个个字节。SynchronousTransmission（同步传输）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoSynchronousTransmission（同步传输）Figure6-5Insynchronoustransmissionwesendbitsoneafteranotherwithoutstart/stopbitsorgaps.Itistheresponsibilityofthereceivertogroupthebits.在同步传输模式中，依次发送位流而不含起始位、停止位和间隙。接收方负责将位进行分组。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao•同步传输没有时隙和起始位、停止位，就没有位流内部的同步机制来帮助接设备在处理位流时调整位同步。•接收到的信息的准确性取决于接收设备根据接收到的位的准确计数能力，所以计时变得非常重要。•优点：比异步传输速度快。（发送方没有引入额外的位或者间隙而且接收方也不需要将它们去掉。）SynchronousTransmission（同步传输）EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao6.2DTE-DCEInterface（DTE-DCE接口标准）Figure6-6DTE:dataterminalequipment数据终端设备DCE：datacircuit-terminatingequipment数据电路终接设备EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao•广域网物理层协议定义了数据终端设备（DTE,DataTerminalEquipment）和数据电路端接设备（DCE，DataCircuitEquipment）之间的接口规范和标准。•DTE是用户网络接口上的用户端设备，一般情况下，典型的DTE是路由器、主机等；•DCE是网络端设备，可以提供DTE和DCE之间的时钟信号，如调制解调器（Modem）或信道服务单元/数据服务单元(CSU/DSU)。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoDataTerminalEquipment(DTE)ADTEisanydevicethatisasourceordestinationforbinarydata.具有一定的数据处理能力和发送、接收数据能力的设备。DataCircuit-TerminatingEquipment(DCE)ADCEisanydevicethattransmitsorreceivesdataintheformofananalogordigitalsignalthroughanetwork.它在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoDTE-DCEinterfaceFigure6-7EIA:EIA-232EIA-442EIA-4429ITU-T:VseriesXseries物理层的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，反映在物理层协议中的接口特性包括：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao（1）机械特性机械特性一般是指硬件连接的接口（连接器）的大小尺寸和形状，即大小和形状合适的电缆、插头或插座。通信电缆可以是圆形的，也可以是扁平带状的。连接器各个引脚的分配，具体地说，就是插头(或插座)的线(芯)数及线的排列，两设备间接线的数目。连接器一般都是插接式的。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao（2）电气特性说明在接口电缆的哪根线上出现的电压应为什么范围，即什么样的电压表示1或0。（3）功能特性功能特性规定接口信号所具有的特定功能，即DTE-DCE之间各信号的信号含义。通常信号线可分为四类：数据线、控制线、同步线和地线。（4）规程特性规程特性就是规定使用交换电路进行数据交换时应遵循的控制步骤，即完成连接的建立、维持、拆除时，DTE和DCE双方在各线路上的动作序列或动作规则。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoFigure6-8Mechanicalspecification:DB-25connector(25pinsorreceptacles)MaleconnectorFemaleconnectorDistance:15meters(50feet)Electricalspecification:voltagelevelsandthetypeofsignalNRZ-Lencoding(0:positive1:negative)Bitrate:20kbpsEIA-232InterfaceSendingDataEEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao（1）机械特性RS-232C的机械特性使用25针的D型连接器DB-25,DB-25的机械技术指标是宽47.04mm±13mm(螺丝中心间的距离)，25针插头／座的顶上一排针(从左到右)分别编号为1～13，下面一排针(也是从左到有)编号为14～25。还有其他一些严格的尺寸说明。（2）电气特性RS-232C的电气特性与CCITTV.28兼容，采用非平衡驱动、非平衡接收的电路连接方式。信号驱动器的输出阻抗≤300Ω，接收器输入阻抗为3～7kΩ。信号电平-5V～-15V代表逻辑“1”，+5～+15V代表逻辑“0”。在传输距离不大于15m时，最大速率为19.2kbps。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao（3）功能特性RS-232C的功能特性定义了25芯标准连接器中的20根信号线，其中2根地线、4根数据线、11根控制线、3根定时信号线、剩下的5根线做备用。其引线分配如图所示。数据总是从引线2上发送，在引线3上接收。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoEEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao通常在使用中，25根线不是全部连接的，使用主要的3至5根就够用了。计算机和终端通过Modem接口时，发送数据和接收数据提供两个方向的数据传送，而请求发送和允许发送用来进行握手应答、控制数据的传送。也就是说，主要使用2号、3号、4号、5号和7号线，甚至只用2号、3号和7号线。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoEEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhao（4）规程特性RS-232C的工作规程是在各根控制信号线有序的“ON”(逻辑“0”)和“OFF”(逻辑“1”)状态的配合下进行的。在DTE—DCE连接的情况下，只有CD(数据终端就绪)和CC(数据设备就绪)均为“ON”状态时，才具备操作的基本条件：此后，若DTE要发送数据，则须先将CA(请求发送)置为“ON”状态，等待CB(清除发送)应答信号为“ON”状态后，才能在BA(发送数据)上发送数据。目前，许多终端和计算机都采用RS-232C接口标准。但RS-232C只适于短距离使用，一般规定终端设备的连接电线不超过15m，即两端总长30m左右，距离过长，其可靠性下降。另外，局域网的物理层协议不使用这种DTE-DCE模型。EEofYanshanUniversity,2006XinqiuZhaoControlandTimingFigure6-9控制信号电气特性与数据传送不同。正电压代表ON，负电压代表OFF。系统运行时，电压不在允许范围内，表示某些地方工作不正常，不代表线路切断。EEofYanshanUniversity,2