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  • 物理层

    千次阅读 多人点赞 2019-09-30 10:27:15
    (一)物理层 物理层接口特性 机械特性 电气特性 功能特性 规程特性/过程特性 (二)通信基础 数据 信号 数字信号 模拟信号 信源 信道 信宿 数据传输方式 串行传输 并行传送 通信方式 同步通信 异步...

    (一)物理层

    物理层接口特性

    机械特性

    电气特性

    功能特性

    规程特性/过程特性

    (二)通信基础

    数据

    信号

    数字信号

    模拟信号

    信源

    信道

    信宿

    数据传输方式

    串行传输

    并行传送

    通信方式

    同步通信

    异步通信

    通信模式

    单向通信/单工

    双向交替通信/半双工

    双向同时通信/全双工

    码元

    宽带

    速率

    波特率/码元传输速率

    比特率/信息传输速率

    波特率VS比特率

    信道的极限容量

    失真

    码间串扰

    采样定理/奈式准则/奈奎斯特定理(无噪声)

    香农定理(有噪声)

    编码与调制

    基带信号/基本频带信号

    带通信号/宽带传输

    数字数据编码为数字信号

    模拟数据编码为数字信号

    数字信号调制成模拟信号

    模拟数据调制为模拟信号

    数据传输方式

    电路交换

    报文交换

    分组交换

    (三)传输介质/传输媒体/传输媒介

    导向性传输介质

    双绞线/双扭线

    同轴电缆

    光纤

    非导向性传输介质/无线传输介质

    (四)*信道复用技术

    频分复用(FDM)

    时分复用(TDM)

    统计时分复用/异步时分复用(STDM)

    波分复用(WDM)

    密集波分复用(DWDM)

    码分复用/码分多址(CDMA)

    (五)*宽带接入技术(AN)

    (六)物理层设备

    中继器(数字信号)

    集线器 Hub(模拟信号)

    计算机网络


    (一)物理层

    计算机网络中的硬件设备和传输媒体种类繁多,通信手段也有许多不同方式,物理层考虑怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,尽可能屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异,提供服务给数据链路层,数据链路层只需要考虑如何完成物理层的协议和服务。

    物理层接口特性

    机械特性

    定义物理连接的特性,规定物理连接时所采用的规格,接口形状,引线数目,引脚数量和排列情况。

    电气特性

    规定传输二进制位时,线路上信号的电压范围,阻抗匹配,传输速率和距离限制等。

    功能特性

    指明某条线上的某一电平表示何种意义,接口部件的信号线(数据线,控制线,定时线等)的用途。

    规程特性/过程特性

    定义各条物理线路的工作规程和时序关系。

    (二)通信基础

    数据

     传送信息的实体,通常是有意义的符号序列。

    信号

    数据的电气或电磁的表现,是数据在传输过程中的存在形式。

    数字信号

    表示消息的参数取值是离散的。

    模拟信号

    表示消息的参数取值是连续的。

    信源

    发送和产生信息的设备或计算机。

    信道

    信号的传输媒介,表示向某一个方向传送信息的介质,因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。

    单向通信(单工通信)、双向交替通信(半双工通信)、双向同时通信(全双工通信)

    有线信道/无线信道(传输介质)
    模拟信道/数字信道(传输信号)

    信宿

    接收和处理信息的设备或计算机。

    数据传输方式

    串行传输

    一个一个比特按时间顺序传输(速度慢,费用低,远距离使用)

    并行传送

    多个比特通过多条信道同时传输(速度快,费用高,近距离使用,常用于计算机内部数据传输)

    通信方式

    同步通信

    要求接收端的时钟频率和发送端的时钟频率相等,以便使接收端对收到的比特流的采样判决时间是准确的。

    异步通信

    发送数据以字节为单位,对每一个字节增加一个起始比特和一个终止比特,共10bit。(增加25%开销,适用于低速设备)

    通信模式

    单向通信/单工

    只有一个方向的通信而没有反方向的交互,仅需要一条信道。如有线广播电视。

    双向交替通信/半双工

    通信双方都可以发送信息,但不能双方同时发送,也不能同时接收,需要两条信道。

    双向同时通信/全双工

    通信双方可以同时发送和接收信息,需要两条信道。

    码元

    在使用时间域(即时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形。是数字通信中数字信号的计量单位,该时长内的信号称为k进制码元,时长称为码元宽度。码元的离散状态有M个时,此时码元为M进制码元。

    一码元可以携带多个比特的信息量。

    宽带

    理想的发送/传输速率
    模拟信号带宽和数字信号带宽。表示通信线路允许通过的信号频带范围,即最高频率减去最低频率,单位Hz。

    计算机网络中,表示网络的通信线路所能传送数据的能力,即在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”,单位bps。

    速率

    数据的传输速率,即单位时间内传输的数据量

    有波特率(码元传输速率) 和 比特率(信息传输速率) 两种描述方式
     

    波特率/码元传输速率

    别名码元速率,波形速率,调制速率,符号速率等

    表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数。

    或可理解为脉冲个数或信号变化的次数。

    单位为波特(Baud / 码元/s),1波特表示数字通信系统每秒传输一个码元。

    码元可以由n进制表示。
     

    比特率/信息传输速率

    表示单位时间内数字通信系统所传输的二进制码元个数,即比特数,单位为bit/s。

    波特率VS比特率

    正常情况下,每比特只能表示两种信号变化(0或1),看作二进制,每个码元携带1bit信息,此时(二进制下),波特率等同于比特率。

    通过某些手段将信号变化的次数增加,让一个码元携带更多比特,以此提高传输速率。

    例如,增加到16种变化(即16进制)那么一个码元携带log₂16=4bit信息(或需要4位表示16进制)。此时(16进制下),波特率在数量上是比特率的四倍。

    比特率 = log₂n x 波特率
     

    信道的极限容量

    失真

    现实中的信道中的信号波形受码元传输速率,信号传输距离,噪声干扰和传输媒体质量的影响而衰退。

    码间串扰

    信道所允许的频率范围是有限的,接收端收到的信号中的大部分高频分量衰减,波形失去了码元之间清晰界限(频率过高,无法识别,300Hz~3300Hz)

    采样定理/奈式准则/奈奎斯特定理(无噪声)

    采样定理:将模拟信号转化为数字信号时,假设原始信号中的最大频率为W,那么采样频率W(采样)必须大于或等于最大频率W的两倍,才能保证采样后的数字信号完整保留原始模拟信号的信息。   

    奈奎斯特定理:在理想低通(无噪声,宽带受限)条件下,为了避免码间串扰,极限码元传输速率为2W Baud/s,W是信道带宽,单位Hz(只有香农和奈式时,带宽单位为Hz)

    无噪声情况下:码元最大数据传输率为 2W baud

    在采样定理和无噪声基础上,理想低通信道下的极限数据传输率C(max) =W(Hz) x log2(N) = 2W x log2(N) (bps) 单位是波特率。

    W表示理想低通信道的带宽,N表示每个码元的离散电平的数目。
        
    奈式准则只是给出无噪声情况下,码元传输速率受限,最大传输速率为2w,未对数据传输速率限制(可以无限大)。所以改变log2(N),即提高带宽或使每个码元携带更多比特的信息量,需要很好的编码技术,来提高数据传输速率C(max)。
     

    香农定理(有噪声)

    在带宽受限且有噪声的信道中,为了不产生误差,信息的数据传输速率有上限,即比特率的上限。
    信噪比=信号的平均功率/噪声的平均功率
    信噪比 (dB) = 10log10(S/N) (dB)

    信道的极限数据传输速率C(max) = W(Hz)x log2(1 + S/N) (bps) 单位是比特率

    W为信道的带宽(只有香农和奈式时,带宽单位为Hz)

    传输带宽和信噪比是固定的,信息传输速率受限,只能通过设法提高传输线路的带宽(不可能无限大)或所传输信号的信噪比(不可能无限大,即无噪声的传输信道或无限大的发送功率)来提高最大数据传输速率。
        
    若题干同时给出信噪比和码元的离散数目,则计算奈式准则和香农定理,取最小值。
     

    编码与调制

    编码:数字数据(数字发送器)⇒数字信号
         模拟数据(PCM编码器)⇒数字信号
       
    调制:数字数据(调制器)⇒模拟信号
         模拟数据(放大器调制器)⇒模拟信号

    基带信号/基本频带信号

    来自信源的信号。
    包含较多低频成分,甚至有直流成分,而信道无法传输该分量,必须通过调制,将基带信号的波形进行变换,即将数字信号转化为另一种形式的数字信号后,适应信道特性。(编码)
    将数字信号1和0直接用俩种不同的电压表示,在送到数字信道上传输。(基带传输)

    传输距离较近时,计算机网络采用基带传输方式(近距离衰减小,从而信号不容易发生变化)
     

    带通信号/宽带传输

    将基带信号经过载波调制后形成的频分复用模拟信号。(带通调制)

    把基带信号的频率范围移到较高的频段,转化为模拟信号。(仅在一段频率范围内能够通过信道)

    距离较远时,计算机网络采用宽带传输方式(远距离衰减大,即使信号变化大最后也能过滤出基带信号)
     

    数字数据编码为数字信号

    非归零码/NRZ

    用低电平表示0,高电平表示1,或反之。

    缺点:无法判断一个码元的开始和结束,收发双方难以保持同步。需要双方拥有一致的时钟频率。
     

    曼彻斯特编码

    将每个码元分为两个相等的间隔,
    前一个间隔为高电平,后一个间隔为低电平,表示码元1,
    前一个间隔为低电平,后一个间隔为高电平,表示码元0。
    在每一个码元的中间出现电平跳变,每一个码元被调为2个电平,所以数据传输速率只有调制速率的½。

    差分曼彻斯特编码

    若码元为1,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样。

    若码元为0,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反。

    每个码元的中间,都有一次电平的跳转,可以实现自同步,编码技术复杂,抗干扰性较好。
     

    在这里插入图片描述

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    *归零编码(RZ)

    信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式。

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    *反向不归零编码(NRZI)

    信号电平翻转表示0,不翻转表示1。

    在这里插入图片描述

    *4B/5B编码

    比特流中插入额外的比特以打破一连串的0或1,用5bit编码4bit数据,再传送给接收方,编码效率只有80%。
    采样16种对应不同的4位码,剩余的16位作为控制码(帧的开始,结束,线路的状态信息等)

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    模拟数据编码为数字信号

    计算机内部处理的是二进制数据,处理的都是数字音频,需要将模拟信号通过采样,量化转换为有限的数字表示的离散序列(实现音频数字化)

    脉冲调制/PCM

    对音频信号进行编码,能够达到最高保真水平的编码。

    抽样:对模拟信号周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
         为了使所得的离散信号能无失真地代表被抽样的模拟信号,要采用定理进行采样:f采样频率≥2f信号最高频率

    量化:把抽样取得的电平幅值按照一定的分级标度转化为对应的数字值,并取整数。(即把连续的电平幅值转换为离散的数字量)

    编码:把量化结果转化为对应的二进制编码
     

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    数字信号调制成模拟信号

    数字数据调制技术在发送端将数字信号转换为模拟信号(调制),而在接收端将模拟信号还原为数字信号(解调)

    调幅/ASK

    载波的振幅随基带数字信号而变化

    调频/FSK

    载波的频率随基带数字信号而变化

    调相/PSK

    载波的初始相位随基带数字信号而变化

    正交振幅调制(QAM 调幅+ 调相)

    例:某通信链路的波特率是1200Baud,采用4个相位,每个相位有4种振幅的QAM调制技术,该链路信息传输速率为1200 x ㏒₂(4x4)=4800bps

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    模拟数据调制为模拟信号

    为了实现传输的有效性,需要较高的频率,还可以使用频分复用技术,充分利用带宽资源。
    例如电话机和本地交换机所传输的信号是采用模拟信号传输模拟数据的方式(即模拟的声音数据是加载到模拟的载波信号中传输)

    数据传输方式

     电路交换:传送的数据量很大,且传送时间远大于呼叫时间。
     
     分组交换:当端到端的通路 由很多段的链路组成时。
     
     报文交换和分组交换:提高整个网络的信道利用率,分组交换的时延较小,适用计算机间突发式的数据通信。

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    电路交换

     在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路(由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成)。
     
     优点:通信时延小,实时性强,有序传输,适用范围广,避免冲突。
     缺点:建立时间长,信道利用率低,缺乏统一标准,灵活性差。

    报文交换

    数据交换单位为报文,报文携带有目标地址,源地址等信息,报文交换在交换结点采用存储转发的传输方式。

    优点:无需建立连接,动态分配线路,提高可靠性,提高线路利用率,提供多目标服务。
    缺点:转发时间长,要求网络节点有较大的存储空间。
     

    分组交换

    分组交换采样存储转发方式,但将一个长报文分割成若干个较短的分组(携带源地址,目的地址和编号信息)逐个地发送。

    优点:加速传输,简化存储管理,减少出错几率和重发数据量
    缺点:当为数据报时,会出现失序,丢失或重复分组现象
         当为虚电路时,虽然无失序问题,但有呼叫建立,数据传输和虚电路释放三个过程。
     

    无连接的数据报

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    数据报方式优点
      发送分组前无需建立连接
      
      网络尽最大努力交付,传输不保证可靠性,有可能丢失。每个分组都被独立处理,所以转发的路径可能相同,因此不一定按序到达。
      
      在具有多个分组的报文中,交换机尚未接收完第二个分组,已经收到第一个分组就可以转发出去,不仅减少时延,而且提高吞吐量。
      
      当某一台交换机或一段链路故障时,可相应的更新转发表,寻找另一条替代路径转发分组,对故障适用能力强。
      
      发送方和接收方不独占某一链路,资源利用率高。

    面向连接的虚电路(数据报+电路交换)

    在这里插入图片描述

    主机A先出一个特殊的“呼叫信号”分组,该分组通过中间交换机送往主机B,如果同意连接,主机B就发送“呼叫应答”分组进行确认,虚电路就建立了。

    虚电路建立后,主机A就可以向主机B发送分组,由于所有分组都是走相同的路径,因此分组是按序到达的。

    分组传输结束后,主机通过发送“释放请求”分组,由网络清除该虚连接。
    常见的编码方式

    虚电路方式优点
      用户之间通信必须建立连接,数据传输过程中不再需要寻找路径,相对数据报方式时延较小。
      通常分组走相同路径,分组按序到达主机。
      分组首部不包含目的地址,包含虚电路标志符,相对数据报方式开销小。
      当某交换机或链路出现故障而彻底失效,所经过该交换机或链路的虚电路遭到破坏。
     

    (三)传输介质/传输媒体/传输媒介

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    数据传输系统中在发送设备和接收设备之间的物理通路


    传输媒体不是物理层。
    传输媒体在物理层下面,因为物理层是体系结构的第一层,因此有时称传输媒体为第零层。
    传输媒体中传输的是信号,但传输媒体并不知道所传输的信号代表什么意思。
    物理层规定了电气特性,因此能够识别所传送的比特流。

    导向性传输介质

    双绞线/双扭线

    把两根互相绝缘的导线采用一定规则并排绞合,可以减少对相邻导线的电磁干扰。
    特点是既可以传输模拟信号又可以传输数字信号,超远距离传输时,对模拟信号,要用放大器放大衰减信号。对数字信号,要用中继器整形失真信号。
    无屏蔽双绞线UTP
    屏蔽双绞线STP:双绞线外加上金属丝编织的屏蔽层,以提高抗电磁干扰能力。

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    同轴电缆

    由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成。
    比双绞线的抗干扰能力强,因此传输距离更远,价格较贵。
    根据特性抗阻数值分为:
      50欧同轴电缆/基带同轴电缆:传送基带数字信号(局域网)
      75欧同轴电缆/宽带同轴电缆:传送宽带信号(有线电视系统)

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    光纤

    利用光导纤维传递光脉冲进行通信。

    光纤在发送端有光源,可以采用发光二极管或半导体激光器,在电脉冲作用下能产生光脉冲。

    在接收端用光电二极管做成光检测器,检测到光脉冲时还原出电脉冲。

    频带宽 衰减小 速率高 体积小 抗雷电电磁干扰 误码率低 质量轻 保密性强…
     

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    单模光纤:一种在横向模式直接传输光信号的光纤。使用昂贵的半导体激光器,直径为一个光波的波长,不会发生多次反射,衰减小,适合远距离传输。

    多模光纤:有多种传输光信号模式的光纤,利用光的全反射,光源为发光二极管,光脉冲在传输过程中逐渐展宽而失真,适合近距离传输。
     

    u

    非导向性传输介质/无线传输介质

    在这里插入图片描述
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    (四)*信道复用技术

    用户通过复用技术可以共同使用一个共享信道进行通信,需要付出一定的代价成本(共享信道由于带宽较大而费用较高,加上复用器和分用器成本),复用信道数量较大,则经济上合算的。

    频分复用(FDM)

    给每个信号分配唯一的载波频率并通过单一媒体来传输多个独立信号的方法,组合多个信号的硬件为复用器,分离这些信号的硬件为复用器。

    时分复用(TDM)

    把多个信号复用到单个硬件传输信道,它允许每个信号在一个很短的时间使用信道,接着再让下一个信号使用。

    统计时分复用/异步时分复用(STDM)

    一种改进的时分复用,能明显地提高信道的利用率,STDM帧不是固定分配时限,而是按需动态分配时隙,可以提高线路利用率。

    波分复用(WDM)

    即光的频分复用。
    借用传统的载波电话的频分复用的概念,就能做到使用一根光纤来同时传输多个频率很近的光载波信号,光纤的传输能力成倍提高,由于光载波的频率很高,习惯上用波长表示所使用的光载波(不用频率)。

    密集波分复用(DWDM)

    波分复用的一种具体表现形式。
    DWDM波长间隙很小,不到2nm,甚至小于0.8nm。
    可以把几十路甚至一百多路的光载波信号复用到一根光纤中传输。
    目前WDM系统几乎全部是DWDM系统。

    码分复用/码分多址(CDMA)

    一种共享信道的方法。
    每个用户可以在相同的时间使用同样的频带进行通信。各用户使用通过特殊挑选的不同码型,各用户之间不会造成干扰,这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力。

    (五)*宽带接入技术(AN)

    非对称数字用户线ADSL技术:用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使其能够承载宽带业务。将0-4KHz低端频谱留给传统电话使用,把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。

    数字用户线DSL类型

    ADSL:非对称数字用户线

    HDSL:高速数字用户线

    SDSL:1对线的数字用户线

    VDSL:甚高速数字用户线

    DSL:用户数字线

    RADSL:速率自适应DSL,是ADSL的一个子集,可自动调节线路速率

    ADSL传输距离

    取决于数据率和用户线的线径(用户线越细,信号传输时的衰减就越大)

    ADSL所能得到的最高数据传输速率与实际的用户线上的信噪比密切相关。

    ADSL特点

    上行和下行带宽不对称。

    目前采用离散多音调DMT调制技术。(多音调即多载波,多子信道)

    三大组成部分

    数字用户线接入复用器

    ADSL调制解调器/接入端接单元ATU

    电话分离器

    离散多音调DMT调制技术

    采用频分复用的方法,把40KHz以上一直到1.1MHz的高端频谱划分为许多的子信道。

    其中25个子信道用于上行信道,249个子信道用于下行信道。

    每个子信道占据4.3125KHz带宽(约4kHz)并使用不同的载波(即音调)进行数字调制。

    相当于在一对用户线上使用许多小的调制解调器并行传送数据。

    ADSL数据率

     由于用户线的具体条件往往相差很大(距离、线径、受到相邻用户线的干扰程度等都不同),因此ADSL采用自适应调制技术使用户线能够传送尽可能高的数据率

    当ADSL启动时,用户线两端的ADSL调制解调器就测试可用的频率、各子信道受到的干扰情况,以及在每一-个频率上测试信号的传输质量。

    ADSL不能保证固定的数据率。对于质量很差的用户线甚至无法开通ADSL。

    通常下行数据率在32 kbit/s到6.4 Mbit/s之间,而上行数据率在32 kbit/s到640 kbit/s之间。

    (六)物理层设备

     最简单的,俩台计算机通过两块网卡和非屏蔽双绞线充当信号线,构成双机互连。由于双绞线最大传输距离为100m,信号功率会逐渐衰减至一定程度而失真,故两台计算机之间安装一个中继器,将衰减信号经过整理,调整信号的波形和强度,重新产生完整信号继续传送。

    中继器(数字信号)

    双绞线最大传输距离为100m,超出该距离,为实现双机互连,在俩台计算机之间按照中继器,将已经衰减得不完整的信号进行再生和还原,产生出完整的信号继续发送。

    中继器的俩端部分是网段不是子网,适用于完全相同的俩类网络的互连,且网段速率相同。
    俩端可以连接不同的传输媒体,但一定要是同一个协议
     

    集线器 Hub(模拟信号)

    一种多端口的中继器,对信号进行放大转发,对衰减的信号进行放大,接着转发到其他所有(除输入端口外)处于工作状态的端口上,以增加信号传输的距离,延长网络的长度。不具备信号的定向传送能力,是一个共享式设备(广播)。

    集线器以星形拓扑结构组成一个更大的冲突域,而不能分割冲突域,所有工作主机平分带宽。(易冲突,效率低)

    一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过接口完成相应数量的计算机的信号转发功能,实现多台计算机之间的互联互通。

    通信工程:
      计算机1 将一条信息发送给计算机8,计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上,集线器将信息广播发送给其他7个端口,其他七个端口的计算机接收到后进行检查,若不是发给自己则丢弃。

    通过中继器或集线器连接起来的几个网段仍然是局域网。

    使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用的还是CSMA/CD协议(该协议会在数据链路层讲解)并共享逻辑上的总线。
     

    计算机网络

    展开全文
  • PCIe物理层

    千次阅读 2019-06-05 22:16:44
    在PCIe Spec中,物理层是被分为两个部分单独介绍的,分别是物理层逻辑子层和物理层电气子层,其中后者一般都是采用SerDes来实现的。本篇文章只是简单地介绍一些PCIe物理层的基本概念,关于物理层详细、深入地介绍,...

    这篇文章来聊一聊PCIe总线的最底层——物理层(Physical Layer)。在PCIe Spec中,物理层是被分为两个部分单独介绍的,分别是物理层逻辑子层和物理层电气子层,其中后者一般都是采用SerDes来实现的。本篇文章只是简单地介绍一些PCIe物理层的基本概念,关于物理层详细、深入地介绍,请关注我后续的连载博文。

    由于物理层处于PCIe体系结构中的最底层,所以无论是TLP还是DLLP都必须通过物理层完成收发操作。来自数据链路层的TLP和DLLP都会被临时放入物理层的Buffer中,并被加上起始字符(Start & End Characters),这些起始字符有的时候也被称为帧字符(Frame Characters)。具体如下图所示:

    注:这里所说的TLP和DLLP指的是包的原始发送者发的包,即TLP表示这个包的原始发送者为事务层,而DLLP则为数据链路层。但是TLP仍然会被数据链路层转发,并添加Sequence和LCRC。

    物理层完成的一个重要的功能就是8b/10b编码和解码(Gen1 & Gen2),Gen3及之后的PCIe则采用了128b/130b的编码和解码机制。关于8b/10b,这里不再详细地介绍了.

    物理层的另一个重要的功能时进行链路(Link)的初始化和训练(Initialization & Training),且是完全自动的操作,并不需要人为的干预。完成链路的初始化和训练之后,便可以确定当前PCIe设备的一些基本属性:

    ·        链路的宽度(Link Width,x1还是x2,x4……)

    ·        链路的速率(Link Data Rate

    ·        Lane Reversal - Lanes connected in reverse order

    ·        Polarity Inversion – Lane polarity connected backward

    ·        Bit Lock Per Lane – Recovering the transmitter clock

    ·        Symbol Lock Per Lane – Finding a recognizable position in the bit-stream

    ·        Lane-to-Lane De-skew Within a Multi-Lane Link

    物理层的电气子层主要实现了差分收发对,如下图所示:

    由于其速度很高,因此采用的是交流耦合的方式(AC-Coupled),说白了就是在信号线上加了电容Ctx,此时低频信号和直流信号都会被抑制。

    需要注意的是,PCIe物理层处理可以转发LTP和DLLP之外,还可以直接发送命令集(Ordered Sets)。之所以称其为命令集,是因为它并不是真正意义上的包(Packet),因为物理层不会为其添加起始字符(Start & End Characters)。并且命令集始于发送端的物理层,结束语接收端的物理层。虽然命令集没有起始字符,但是对于Gen1&Gen2版本的PCIe物理层来说,会为其添加一个叫做COM的字符作为开始字符,随后跟着三个或者更多的信息字符。

    注:PCIe Gen3及之后的版本处理方式有所不同,但是Gen3是向前兼容Gen1 & Gen2的。由于本文主要还是基于Gen2来介绍的,所以关于Gen3的更多信息,大家可以自行参考PCIe Gen3 的Spec。

    命令集(Ordered Sets)的收发示意图,如下图所示:

    命令集(Ordered Sets)的结构图如下图所示:

    命令集主要用于链路的训练操作(Link Training Process)。此外,命令集还用于链路进入或者退出低功耗模式的操作。

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  • 以太网物理层

    千次阅读 2019-04-14 12:59:58
    物理层结构 IEEE802.3标准给出了以太网的物理层结构,如下图所示红色框内标注: 物理层大致可以分为: GMII介质无关接口、 PCS物理编码子层,PMA物理介质连接层,PMD物理介质相关层、MDI接口 、MEDIUM物理介质。 1...

    网费不够了,不弄了,下次整理
    物理层结构
    IEEE802.3标准给出了以太网的物理层结构,如下图所示红色框内标注:
    在这里插入图片描述
    物理层大致可以分为: GMII介质无关接口、 PCS物理编码子层,PMA物理介质连接层,PMD物理介质相关层、MDI接口 、MEDIUM物理介质。
    1、物理介质层
    这里所谓的物理介质,我们最常见的就是我们的网线,这就是一种以太网传输的物理介质。常见的物理介质还有同轴电缆、光纤等。
    看下表,其中10-100-1000表示以太网的速度10M-100M-1000M。而BASE后的字母数字,则表示了当前介质的类型。
    关于这些推荐大家看一本书《图解网络硬件》

    PHY芯片的主要作用是关注具体的接口和介质类型,执行以太网的物理层通信功能,
    使MAC层芯片专注于实现以太网协议。
    PCS - PHYSICAL CODING SUBLAYER

    PCS子层的功能是编码/解码。
    在发送方向,PCS子层将来自MAC层的数据进行编码,8B/10B或64B/66B。接收方向将来自线路上的数据进行解码后送给MAC层。
    编码的作用是:转换密度、DC补偿、检错等。
    FEC - FORWARD ERROR CORRECTION

    FEC(Forward Error Correction)前向纠错,其原理是:发送方将要发送的数据附加上一定的冗余纠错码,接收方则根据纠错码对数据进行差错检测,如发现差错,可选择由接收方进行纠正。
    RS-FEC Reed-Solomn 里德所罗门FEC编码。
    FEC有两种模式,检测错误但不修复、检测且修改。两者在时延上有差别,当要求低时延使用检测不修复时,要求链路标准更高BER of 10–12 or better,否则要求BER of 10–5 or better,才能达到通讯质量要求。
    PMA - PHYSICAL MEDIUM ATTACHMENT

    PMA子层的功能是链路监测和时钟合成/恢复。
    PMA从PCS接收串行bit流,然后发送到PMD层。PMA使用数字锁相环PLL,在发送端根据标准时钟接口发送bit流,在接收端PLL同步串行数据流并从中提取时钟。
    端口时钟通过端口基频加锁相环倍频得到,每根lane的时钟再由端口时钟经过osr分频得到。
    PMD - PHYSICAL MEDIUM DEPENDENT

    PMD子层的功能是扰码和均衡。
    均衡器(Equalizer),是一种可以分别调节各种频率放大量的电子设备,通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷。在通信系统中,在系带系统中插入均衡器能够减小码间干扰的影响。
    如果接收端中判决的结果经过反馈用于均衡器的参数调整,则为非线性均衡器,包括判决反馈均衡器(DFE: Decision Feedback Equalization)、最大似然(ML)符号检测器和最大似然序列估计等。
    DEF是接收端通过固件自动调节以适配最好CDR时钟恢复效果,在高速时,需固件不断调整适配。
    CL72 trainning调整的是发送端的均衡器的预加重值。
    DEF/Trainning都位于PMD层,分别控制接收和发送端能力。
    FEC是独立层,位于PCS之下,PMA之上,在发送端编码,用于接收端纠错。
    AN - AUTO NEGOTATION

    AN子层用于两端交互支持能力,并选取同时支持的最大能力。
    CL28 AN内容包括速率/双工/流控。
    CL73 AN包括对称流控+接口类型(100GCR4、100GKR4、40GKR4…)+FEC ability+FEC requested。

    部分内容参考 https://www.cnblogs.com/yousun/p/8639919.html

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  • 物理层协议

    千次阅读 2019-03-23 21:42:53
    百度百科 Table of Contents ...物理层(或称物理层,Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,...

    百度百科

    Table of Contents

    介绍

    主要功能

    组成部分

    重要内容

    重要标准

    特性

    接口协议

    通信硬件

    编程方法

    DOS通信

    PC通信

    BIOS

    常见的物理层设备

    参考资料


    介绍

    物理层(或称物理层,Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,功能的和规范的特性。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。局域网广域网皆属第1、2层。

    物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层,那就是“信号介质”。

    OSI采纳了各种现成的协议,其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。 [1] 

    主要功能

    物理层要解决的主要问题:

    (1)物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务。

    (2)给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串行按顺序传输的比特流)的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。 (3)在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。 [2] 

    物理层主要功能:为数据端设备提供传送数据通路、传输数据。

    1.为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成。一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接。所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路。

    2.传输数据,物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务。一是要保证数据能在其上正确通过,二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工,同步或异步传输的需要。

    3. 完成物理层的一些管理工作。 [3] 

    组成部分

    物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE即数据终端设备,又称物理设备,如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备,如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE──DCE,再经过DCE──DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置,如各种插头、插座。LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头,接收器,发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。 [4] 

    重要内容

    物理层的接口的特性

    (1) 机械特性

    指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

    (2) 电气特性

    指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

    (3) 功能特性

    指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。

    (4)规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

    物理层的主要特点:

    (1)由于在OSI之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中,这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,加之,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议,而是沿用已存在的物理规程,将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械,电气,功能和规程特性。

    (2)由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂。 [2] 

    信号的传输离不开传输介质,而传输介质两端必然有接口用于发送和接收信号。因此,既然物理层主要关心如何传输信号,物理层的主要任务就是规定各种传输介质和接口与传输信号相关的一些特性。

    1.机械特性

    也叫物理特性,指明通信实体间硬件连接接口的机械特点,如接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。这很像平时常见的各种规格的电源插头,其尺寸都有严格的规定。

    已被ISO 标准化了的DCE接口的几何尺寸及插孔芯数和排列方式。

    DTE(Data Terminal Equipment,数据终端设备,用于发送和接收数据的设备,例如用户的计算机)的连接器常用插针形式,其几何尺寸与.DCE(Data Circuit-terminating Equipment,数据电路终接设备,用来连接DTE与数据通信网络的设备,例如Modem调制解调器)连接器相配合,插针芯数和排列方式与DCE连接器成镜像对称。

    2.电气特性

    规定了在物理连接上,导线的电气连接及有关电路的特性,一般包括:接收器和发送器电路特性的说明、信号的识别、最大传输速率的说明、与互连电缆相关的规则、发送器的输出阻抗、接收器的输入阻抗等电气参数等。

    3.功能特性

    指明物理接口各条信号线的用途(用法),包括:接口线功能的规定方法,接口信号线的功能分类--数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地线4类。

    4.规程特性

    指明利用接口传输比特流的全过程及各项用于传输的事件发生的合法顺序,包括事件的执行顺序和数据传输方式,即在物理连接建立、维持和交换信息时,DTE/DCE双方在各自电路上的动作序列。

    以上4个特性实现了物理层在传输数据时,对于信号、接口和传输介质的规定。

    重要标准

    物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,

    OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果。下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅。

    ISO2110:称为"数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配"。它与EIA(美国电子工业协会)的"RS-232-C"基本兼容。

    ISO2593:称为"数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配"。

    ISO4902:称为"数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配"。与EIARS-449兼容。

    CCITT V。24:称为"数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表"。其功

    能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上。

    特性

    反映在物理接口协议中的物理接口的4个特性是机械特性、电气特性、功能特性与规程特性。:

    (1)机械特性, 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。这很像平时常见的各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定

    (2)电气特性, 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

    物理层的电气特性规定了在物理连接上传输二进制位流时线路上信号电压高低、阻抗匹配情况、传输速率和距离的限制等.早期的电气特性标准定义物理连接边界点上的电气特性,而较新的电气特性标准定义的都是发送器和接收器的电器特性,同时还给出了互连电缆的有关规定.比较起来,较新的标准更有利于发送和接收线路的集成化工作.物理层接口的电气特性主要分为三类:非平衡型,新的非平衡型和新的平衡型。

    非平衡型的信号发送器和接收器均采用非平衡方式工作,每个信号用一根导线传输,所有信号共用一根地线.信号的电平是用+5V~+15V,表示二进制"0",用-5V~-15V,表示二进制"1".信号传输速率限于20Kbps以内,电线长度限于15M以内.由于信号线是单线,因此线间干扰大,传输过程中的外界干扰也很大。

    在新的非平衡型标准中,发送器采用非平衡方式工作.接收器采用平衡方式工作(即差分接收器).每个信号用一根导线传输.所有信号共用两根地线,即每个方向一根地线.信号的电平使用+4v~+6v表示二进制"0",用-4V~-6V表示二进制"1".当传输距离达到1000M时,信号传输速率在3kbps以下,随着传输速率的提高,传输距离将缩短.在10M以内的近距离情况下,传输速率可达300kbps。由于接收器采用差分方式接收,且每个方向独立使用信号地,因此减少了线间干扰和外界干扰.

    新的平衡型标准规定,发送器和接收器均以差分方式工作,每个信号用两根导线传输,整个接口无需共用信号就可以正常工作,信号的电平由两根导线上信号的差值表示.相对于某一根导线来说,差值在+4V~+6V表示二进制"0",差值在-4V~-6V表示二进制"1".当传输距离达到1000M时,信号传输率在100kbps以下;当在10m以内的近距离传输时,速率可达10Mbps。由于每个信号均使用双线传输,因此线间干扰和外界干扰大大削弱,具有较高的抗共模干扰能力。

    (3)功能特性,规定了接口信号的来源、作用以及其他信号之间的关系。即物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为数据线、控制线、定时线和地线。

    DTE/DCE标准接口的功能特性主要是对各接口信号线作出确切的功能定义,并确定相互间的操作关系。对每根接口信号线的

    定义通常采用两种方法:一种方法是一线一义法,即每根信号线定义为一种功能,CCITT V24、EIA RS-232-C、EIA RS-449等都采用这种方法;另一种方法是一线多义法,指每根信号线被定义为多种功能,此法有利于减少接口信号线的数目,它被CCITT X。21所采用。

    接口信号线按其功能一般可分为接地线数据线控制线、定时线等类型。对各信号线的命名通常采用数字、字母组合或英文缩写三种形式,如EIA RS-232-C采用字母组合,EIA RS-449采用英文缩写,而CCITT V。24则以数字命名。在CCITT V。24建议中,对DTE/DCE接口信号线的命名以1开头,所以通常将其称为100系列接口线,而用于DTE/ACE接口信号线命名以2开头,故将它称做200系列接口信号线。

    (4)规程特性, 定义了再信号线上进行二进制比特流传输的一组操作过程,包括各信号线的工作顺序和时序,使得比特流传输得以完成。

    DTE/DCE标准接口的规程特性规定了DTE/DCE接口各信号线之间的相互关系、动作顺序以及维护测试操作等内容。规程特性反映了在数据通信过程中,通信双方可能发生的各种可能事件。由于这些可能事件出现的先后次序不尽相同,而且又有多种组合,因而规程特性往往比较复杂。描述规程特性一种比较好的方法是利用状态变迁图。因为状态变迁图反映了系统状态的变迁过程,而系统状态迁移正是由当前状态和所发生的事件(指当时所发生的控制信号)所决定的。

    不同的物理接口标准在以上4个重要特性上都不尽相同。实际网络中比较广泛使用的是物理接口标准有EIA-232-E、EIA RS-449和CCITT的X。21建议。EIA RS-232C仍是目前最常用的计算机异步通信接口。

    接口协议

    1. 电话网络modems-V。92

    2. IRDA物理层

    3. USB物理层

    4. EIARS-232,EIA-422,EIA-423,RS-449,RS-485

    5. Ethernet physical layerIncluding10BASE-T,10BASE2,10BASE5,100BASE-TX,100BASE-FX。100BASE-T,1000BASE-T,1000BASE-SX还有其他类型

    6. Varieties of802。11Wi-Fi物理层

    7. DSL(DSL包括ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line,非对称数字用户线)、RADSLHDSLVDSL等等)

    8. ISDN(综合业务数字-Integrated Services Digital Network)

    9. T1 and otherT-carrierlinks, and E1 and otherE-carrierlinks

    10. SONET/SDH:SONET (Synchronous Optical Network)同步光纤网络

    11. Optical Transport Network(OTN):是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网。

    12. GSMUm air interface物理层

    13. Bluetooth物理层

    14. ITURecommendations: seeITU-T

    15. IEEE 1394 interface

    16. TransferJet物理层:无线传输技术

    17. Etherloop

    18. ARINC 818航空电子数字视频总线:现有民航客机的机载无线电系统均为arinc公司。发动机数据传输的acarcs系统也由它来提供

    19. G。hn/G。9960物理层

    20. CAN bus(controller area network)物理层

    DSL的中文名是数字用户线路,是以电话线为传输介质的传输技术组合。DSL技术在传递公用电话网络的用户环路上支持对称和非对称传输模式,解决了经常发生在网络服务供应商和最终用户间的“最后一公里”的传输瓶颈问题。由于DSL 接入方案无需对电话线路进行改造,可以充分利用可以已经被大量铺设的电话用户环路,大大降低额外的开销。因此,利用铜缆电话线提供更高速率的因特网接入,更受用户的欢迎,得到了各个方面的重视,在一些国家和地区得到大量应用。

    综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)是一个数字电话网络国际标准,是一种典型的电路交换网络系统。在ITU的建议中,ISDN是一种在数字电话网IDN的基础上发展起来的通信网络,ISDN能够支持多种业务,包括电话业务和非电话业务。

    TransferJet,一种近距离无线传输技术标准,由索尼公司研发,于2008年发表。TransferJet技术,类似于近场通讯技术,能让两个贴近的电子装置,以点对点方式,高速交换资料。它的传输率可以达到375Mbps,主要运作于560MHz频带中,采用4.48GHz频道。它与其他近场通讯技术的主要不同,在于它采取电感磁场原理,而不是无线电频率的技术来实做,这让它不会受到其他无线技术的干扰或退化现象。

    Etherloop 是一“下一代”DSL 结合特点的技术 以太网 并且DSL。 它允许声音的组合和数据传输在标准电话线。 在合适条件下它将准许6兆的速度每秒在距离21,000英尺。

    EtherLoop采用了点到点方式,即在中心局和用户之间定义一个“主端”,另一个为“从端”,从端只能在主端允许的时候发送消息,这样就高效低解决了所有的碰撞问题,在本质上是一种星形的网络拓扑结构。

    EtherLoop还利用了半双工以太网灵活的对称性,也就是说每个方向上传输的时间和该方向上提供的信息流量是成正比的。并不将固定的上/下行带宽分配给用户,而是根据用户的实际流量来动态分配带宽。

    EtherLoop使用了独一无二的“频率管理(SpectrumManager)”软件
      1、在发送端静默的时期内进行信号质量的监控,测量出串话和干扰的大小,设备能够通过不断地改变内部频率来降低串话和干扰。
      2、采用比特率调整技术来实现这一功能;
      3、调制解调器可以通过比特率调整来及时适应它收到的或是产生的噪声,从而提高了调制解调器的发送质量,降低了同一个电缆束中的相互干扰。

     

    通信硬件

    物理层常见设备有:网卡光纤、CAT-5线(RJ-45接头)、集线器有整波作用、Repeater加强信号、串口、并口等。

    通信硬件包括通信适配器(也称通信接口)和调制解调器(MODEM)以及通信线路。从原理上讲,物理层只解决DTE和DCE之间的比特流传输,尽管作为网络节点设备主要组成部分的通信控制装置,其本身内涵在物理层、数据链路层、甚至更高层,在内容上分界并不很分明,但它所包含的MODEM接口比特的采样发送、比特的缓冲等功能是确切属于物理层范畴的。为了实现PC机与调制解调器或其它串行设备通信,首先必须使用电子线路将PC机内的并行数据转成与这些设备相兼容的比特流。除了比特流的传输之外,还必须解决一个字符由多少个比特组成及如何从比特流中提取字符等技术问题,这就需要使用通信适配。通信适配器可以认为是用于完成二进制数据的串、并转换及一其它相关功能的电路通信适配器按通信规程来划分可分为TTY(Tele Type Writer,电传打字机)、BSC(Birary Synchronous Commuication,二进制同步通信)和HDLC(High-level Data link Control,高级数据链路控制)三种。

    IBM PC 异步通信适配器:使用TTY规程的异步通信适配采用RS-232C接口标准。这种通信适配器除可用于PC机联机通信外,还可以连接各种采用RS-232C接口外部设备。例如,可连接采用RS-232C接口的鼠标器、数字化仪等输入设备;可连接采用RS-232C接口的打印机、绘图仪及CRT显示器等各种输出设备。可见,异步通信适配器的用途是很广泛的。异步通信规程将每个字符看成一个独立的信息,字符可顺序出现在比特流中,字符与字符间的间隔时间是任意的(即字符间采用异步定时),但字符中的各个比特用固定的时钟频率传输。字符间的异步定时和字符中比特之间的同步定时,是异步传输规程的特征。

    1. 异步传输规程中的每个字符均由四个部分组成:

    2. 1位起始位:以逻辑“0”表示,通信中称“空号”(SPACE)。

    3. 5~8位数据位:即要传输的内容。

    4. 1位奇/偶检验位:用于检错。

    5. 1~2位停止位:以逻辑“1”表示,用以作字符间的间隔。这种传输方式中,每个字符以起始位和停止位加以分隔,故也称“起--止”式传输。串行口将要发送的数据中的每个并行字符,先转换成串行比特串,并在串前加上起始位,串后加上检验位和停止位,然后发送出去。接收端通过检测起始位,检验位和停止位来保证接收字符中比特串的完整性,最后再转换成并行的字符。串行异步通信适配器本身就象一个微型计算机,上述功能均由它透明地完成,不须用户介入。早期的异步通信适配器被做成单独的插件板形成,可直接插在PC机的系统扩充槽内供使用,后来大多将异步通信适配器与其他适配器(如打印机、磁盘驱动器等的适配器)做在一块称作多功能板的插件板上。也有一些高档微机,已将异步通信适配器做在系统主板上,作为微机系统的一个常规部件。

    编程方法

    PC机的异步串行通信编程方法内容包括DOS、WINDOWS和BIOS级PC通信、基于异步通信与器的系统的PC通信以及通信编程方法。

    DOS通信

    PC机一般常有两个异步串行端口,分别称作COM1和COM2,它们都符合RS-232C标准。在DOS操作系统中,COM1、COM2被作为I/O设备进行管理,COM1、COM2便是它们的逻辑设备名。据此,DOS便可通过对COM1、COM2操作实现异步串行通信。DOS的MODE命令可用以设置异步串行端口参数,DOS的COPY命令允许将异步串行端口作为一个特殊的"文件",进行数据传输。下面举一个利用DOS的MODE、COPY命令,进行双机键盘输入字符传输的例子。 MODE命令的格式如下:

    MODE 端口名:速率,校验方式,数据位数,停止位位数

    其中端口名为COM1或COM2;传输速率可选110、150、300、600、1200、2400、4800或9600bps;校验方式为E(偶校验)、(奇校验)或N(无校验);数据位数为7或8位;停止位位数为1或2位。通信双方设置的参数应一致,如双方都打入如下命令:MODE COM1:1200,E,7,1则表示双方以COM1为异步通信端口以1200bps、偶校、7位数据位、1位停止位的设置参数进行通信。DOS中有一标准控制台COM,实际上作输入时COM即键盘,作输出时COM即显示器。 [1] 

    准备发送的PC机执行如下命令:COPY CON:COOM1:表示将从键盘收到的信息通过COM1串行口发送。

    准备接收的PC机执行如下命令:COPY COM1:CON:则表示将接收来自COM1串行口信息,并在显示器上显示。

    两台PC机分别执行完上述命令后,在发送方键盘上输入的字符便会在接收方显示器上显示出来。上面介绍的是用DOS的MODE、COPPPY命令实现的最简单的PC通信。在MS-DOS的高版本中(例如MS-DOS V6。0)还提供了一条命令,叫作INTERLNK,实际上它是一个通信程序。使用INTERLNK命令和一根连接两台PC机串行端口的电缆,可以使一台PC机从另一台PC机的磁盘驱动器中存取数据并运行程序,无需再使用软盘拷贝文件。用以键入命令的PC机叫客户机(Client),与客户机相连的PC机叫服务器(Server)。客户机使用服务器的驱动器和打印机,服务器显示两台PC 机的连机状态。

    当两台PC机被INTERLNK连接以后,服务器上的驱动器便以扩驱动器的形式映象到客户机上,若两台PC机原来均有A、B、C三个驱动器,则连接后客户机除了自身的三个驱动器外,又多了E、F、G(服务器驱动器映象)三个扩展驱动器,客户机可以象使用自己的驱动器一样使用这些扩展驱动器。使用INTERLNK时,每台PC机上至少要有一个空闲的串行口,还要一根3号线或7号线的零调制解调器(Null MODEM)串行电缆线,客户机上至少有16K空闲内存,服务器上至少有130K空闲内存

    在客户机的CONFIG系统配置文件。SYS中添加如下命令:devive=c:\dos\interlnk。exe/drives:5

    再重新启动客户机,便可装入INTERLNK。这里假设interlnk。exe存于客户机C驱动器的DOS子目录中,/drives:5参数用于映象5个服务器驱动器,缺省情况下为3个驱动器。服务器上启动INTERLNK不需要其CONFIG。SYS作任何改动,只需在DOS命令提示符下键入intersvr即可。此时,屏幕底部出现一行状态信息,显示INTERLNK的连接状态。

    PC通信

    Microsoft Windows的应用程序Terminal允许用户PC机与其它计算机连接并交换数据,也可仿真为将与之交换数据的远程计算机所要求的终端类型。下面给出一台PC机应用WINDOWS的Terminal从具有连机服务的远程系统读取文件的通信过程

    打开终端——使用设置(Settings)菜单设置参数——查阅文件——使用传输(Transfers)菜单接收一个文件——与远程计算机脱机——使用phone菜单挂起调制解调器——使用文件(File)菜单存储文件——退出终端

    BIOS

    在PC机的基本输入输出系统(BIOS)中的中断14H提供了异步串行端口的服务功能,通过INT 14H提供的四种功能,可访问串行通信端口,实现连机通信。INT 14H的串行口功能为。 [4] 

    常见的物理层设备

    参考资料

    • 1.  肖宛阳. 通信与信息系统:解放军信息工程大学,2013
    • 2.  第二章 物理层  .百度文库.2012-04-25[引用日期2015-03-03]
    • 3.  James F.Kurose著 陈鸣译.《计算机网络》:机械工业出版社,2009
    • 4.  雷震甲 吴晓葵 严体华.网络工程师教程:清华大学出版社,2011年:25

     

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