通信接口介紹

通信接口介紹

 

一、通信接口(物理層接口)

1. 通信接口及接口標準的含義

——接口是DTE與DCE之間的界面,爲了使不同廠家的產品能夠互換或互連,DTE與DCE在插接方式、引線分配、電氣特性及應答關係上均應符合統一的標準和規範,這一套標準規範就是DTE/DCE的接口標準(或稱接口協議)。

——互連的設備在接口的標準上必須一致,這對於數據通信中其他通信層次具有相同的含義,不僅僅侷限於物理層。

制定接口標準的組織:

 EIA (Electronic Industry Association) 美國電子工業協會

 CCITT (Consultative Committee International on Telegraphand Telephone) 國際電報電話諮詢委員會

 ISO (International Standards Organization) 國際標準化組織

 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 電氣和電子工程師協會

制定的標準:CCITT V系列建議、X系列建議、I系列建議、EIA接口標準、ISO標準、IEEE標準等。

接口的標準不僅僅侷限於物理層接口,對於通信網的其他層次都有相應的國際標準。

2. DTE與DCE的概念

DTE (Data Terminal Equipment) 指一般的終端或是計算機。

DCE (Data Circuit-terminating Equipment) 通常指調制解調器,多路複用器或數字設備。

任何DTE和與它相連的DCE必須保持接口特性和接口規程的完全一致,否則它們就不能實現通信。

DPN-100端口與MODEM端口就是一對DTE/DCE。

3.物理通信接口在網絡通信中的位置

X.25網絡分層:

 ①物理層 [第一層]

  硬件接口,可用接口測試設備分析規程

 ②數據鏈路層 [第二層]

  軟件接口,需用規程分析儀觀察

 ③分組層(網絡層)[第三層]

  軟件接口,需用規程分析儀觀察

4.物理通信接口的種類

一般通信接口種類按其國際或工業標準分類,實際上就是按規程分類。

常用接口: RS-232/V.24、V.35、X.21、G.703

其中:

 RS-232/V.24 接口爲低速接口,通常情況下其速率上限爲20K。

 V.35、X.21、G.703等接口爲高速接口。

在省網DPN-100設備中,連接用戶及中繼線的通信接口板有以下幾種:

名 稱 型號 V.24 ( 8Port QPA164 V.35 ( 8Port NT8P31 X.21 ( 8PortNT8P29 G.703 ( 4Port V.35/ V.24/SCSI (用作AM磁盤控制器)

V.24 ( 8Port 的1 、3 Port可工作於DMA方式下,最高中繼速率(UTP規程)可達64KBPS,其他6個端口工作於字符中斷模式下,上限速率爲19.2KBPS。

V.35 ( 8Port 與 X.21 ( 8Port 的1、3Port可工作於 TRUE DMA方式下,上限速率爲256KBPS。

5.物理通信接口的四種特性

①機械特性

 定義:接口中所使用接線器的形狀、引腳數、引線排列、固定裝置和鎖定裝置。

②電氣特性

 定義:信號源和負載的電壓、阻抗等,其主要規定了發送端驅動器和接收端接收器的外特性、電平關係、負載要求、信號速率及連接距離等。

③功能特性

 定義:接口電路的種類和功能描述。

④過程特性

 定義:各接口電路間的相互關係、動作順序、維護測試操作等。

  許多國際及工業接口標準,並不完全包含四種特性,因此實際應用中的通信接口的四種特性往往由一個或幾個接口標準聯合組成,但一個接口一定包含了四種接口特性 。

以EIA RS-232-C 爲例,RS-232-C包含了所有的四種特性。

①機械特性

 RS-232-C 使用25芯D型接頭(DB25),與ISO 2110建議同。

 另外實際應用中,我們還會遇到許多接口的機械特性:

  9芯、15芯、34芯、37芯接口

 微機本機帶的異步通信口(com1、com2)一般使用9芯接口,另外數據網中G.703接口也使用9芯接口。

 X.21的接口一般使用15芯接口。

 V.35的接口一般使用34芯接口。

 RS-449的接口一般使用37芯接口。

②電氣特性

 RS-232-C採用不平衡雙流接口電路,與CCITT V.28建議同。

 電氣特性接口一般有不平衡電路接口和平衡電路接口,集成電路接口與分立元件接口之分,由於不同接口電氣特性上的差別,使其傳輸速率及距離有所差別。

 一般情況下,RS-232-C傳輸速率≤20KBPS,作用距離在十幾米左右,而V.35、X.21接口傳輸速率則可高達幾十KBPS至幾百KBPS,而傳輸距離也相應加長。通常一個接口的傳輸速率與其傳輸距離有關,傳輸速率高時,其傳輸距離相應變短,反之亦然。

③功能特性

 RS-232-C的功能特性與V.24建議同。

 V.24 100系列接口按功能分爲地線、數據線、控制線、定時線、和第二信道線等五類。

④規程特性

 規程特性主要是指各控制線間的相互關係。

6.同步接口與異步接口、接口時鐘

——數據接口按同步方式分有同步通信方式與異步通信方式兩種,兩種接口的區別在於接口的定時線是否起作用。

——對於異步接口,時鐘線不起作用,它通常使用的是稱爲起止式通信方式。起止式通信方式通信時,DTE接口與DCE接口使用各自的時鐘對信號進行取樣,由於不同時鐘源之間的誤差,使得進行異步通信時每發送一個字符,都要進行一次時鐘校正。由於以上原因,異步通信接口每次只能發送一個字符,並且字符與字符之間要加入停頓,這使得異步通信效率較低,通信速率相應也較低。但異步通信接口具有實現簡單,產品成本低,技術簡單的優點,因此得到了廣泛的應用。個人通信及單機用戶使用比較好,且支持異步通信的軟件較多,使用很方便。以V.24/RS-232DB25針接口爲例,當使用異步接口時,接口的第15,17,24針/孔可以不做連線。

——對於同步接口,時鐘線起很大的作用,DTE或DCE接口要不斷用對端時鐘線傳來的時鐘對自己的時鐘進行校正(一般是利用鎖相環電路進行時鐘同步),以便正確提取數據。由於有時鐘的參與,同步接口相對於異步接口更爲複雜,但通信速率可以達到很高,通信的效率和可靠性比異步更加有優勢,對於大通信量的用戶,多用戶主機使用同步通信更好。

——在分組交換網中,使用X.28協議端口的用戶爲異步用戶,使用X.25、SDLC等協議的用戶爲同步用戶。X.28異步用戶同時只能與一個用戶通信,而X.25同步用戶卻可同時與多個用戶通信,這是在分組網中同步與異步用戶的又一差別。

RS-232/V.24接口中共有三條時鐘線:

第15針114線 發送時鐘(DCE):這是由DCE接口傳向DTE接口的時鐘,此時鐘由本地DCE設備產生;

第17針115線 接收時鐘(DCE):這是由DCE接口傳向DTE接口的時鐘,此時鐘由本地DCE設備從遠地DCE設備傳來的信號中提取出來;

第24針113線 發送時鐘(DTE):這是由DTE接口傳向DCE接口的時鐘,此時鐘由本地DTE接口產生。

DPN-100設備的8端口板(V.24、V.35)的端口爲DTE口,由於這些端口無113線,所以無法提供時鐘信號,因此必須由對接的DTE或DCE接口提供時鐘。

7.DTE接口與DTE接口、DCE接口與DCE接口的互連

——許多情況下,我們會遇到DTE接口與DTE接口、DCE接口與DCE接口互連的情況,這大多是兩個設備間距離較近,無需通過MODEM等通信設備互連(MODEM設備數據接口通常爲DCE接口),此時我們將採用交叉電纜線進行端口連接,使得接口之間的電路信號滿足規程,可以進行工作。在實際應用中,根據接口同步方式,交叉電纜線又分爲同步交叉電纜與異步交叉電纜,這兩種電纜的差別僅在時鐘信號線上,同步交叉電纜比異步交叉電纜多了時鐘信號線(DB25芯15、17、24腳)的連接,因此,同步交叉電纜也可替代異步交叉電纜。

8.接口的針與孔的配合

——一般情況下,DTE端口(DPN-100設備接口、微機異步接口)爲鍼口,DCE端口爲孔口(MODEM的數據接口),製作電纜時要注意針與孔的搭配,特別是在製作交叉電纜及不對稱電纜時。

9.DPN-100設備端口物理層狀態的顯示

] <PI> n <PO> m ? 顯示端口所有可執行的指令

] <PI> n <PO> m d 顯示端口的物理層與數據鏈路層狀態


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