通信接口介绍
通信接口介绍
一、通信接口(物理层接口)
1. 通信接口及接口标准的含义
——接口是DTE与DCE之间的界面，为了使不同厂家的产品能够互换或互连，DTE与DCE在插接方式、引线分配、电气特性及应答关系上均应符合统一的标准和规范，这一套标准规范就是DTE/DCE的接口标准(或称接口协议)。
——互连的设备在接口的标准上必须一致，这对于数据通信中其他通信层次具有相同的含义，不仅仅局限于物理层。
制定接口标准的组织：
EIA (Electronic Industry Association) 美国电子工业协会
CCITT (Consultative Committee International on Telegraphand Telephone) 国际电报电话咨询委员会
ISO (International Standards Organization) 国际标准化组织
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 电气和电子工程师协会
制定的标准：CCITT V系列建议、X系列建议、I系列建议、EIA接口标准、ISO标准、IEEE标准等。
接口的标准不仅仅局限于物理层接口，对于通信网的其他层次都有相应的国际标准。
2. DTE与DCE的概念
DTE (Data Terminal Equipment) 指一般的终端或是计算机。
DCE (Data Circuit-terminating Equipment) 通常指调制解调器，多路复用器或数字设备。
任何DTE和与它相连的DCE必须保持接口特性和接口规程的完全一致，否则它们就不能实现通信。
DPN-100端口与MODEM端口就是一对DTE/DCE。
3.物理通信接口在网络通信中的位置
X.25网络分层：
①物理层 [第一层]
硬件接口，可用接口测试设备分析规程
②数据链路层 [第二层]
软件接口，需用规程分析仪观察
③分组层(网络层)[第三层]
软件接口，需用规程分析仪观察
4.物理通信接口的种类
一般通信接口种类按其国际或工业标准分类，实际上就是按规程分类。
常用接口： RS-232/V.24、V.35、X.21、G.703
其中：
RS-232/V.24 接口为低速接口，通常情况下其速率上限为20K。
V.35、X.21、G.703等接口为高速接口。
在省网DPN-100设备中，连接用户及中继线的通信接口板有以下几种：
名 称 型号 V.24 ( 8Port QPA164 V.35 ( 8Port NT8P31 X.21 ( 8PortNT8P29 G.703 ( 4Port V.35/ V.24/SCSI (用作AM磁盘控制器)
V.24 ( 8Port 的1 、3 Port可工作于DMA方式下，最高中继速率(UTP规程)可达64KBPS，其他6个端口工作于字符中断模式下，上限速率为19.2KBPS。
V.35 ( 8Port 与 X.21 ( 8Port 的1、3Port可工作于 TRUE DMA方式下，上限速率为256KBPS。
5.物理通信接口的四种特性
①机械特性
定义：接口中所使用接线器的形状、引脚数、引线排列、固定装置和锁定装置。
②电气特性
定义：信号源和负载的电压、阻抗等，其主要规定了发送端驱动器和接收端接收器的外特性、电平关系、负载要求、信号速率及连接距离等。
③功能特性
定义：接口电路的种类和功能描述。
④过程特性
定义：各接口电路间的相互关系、动作顺序、维护测试操作等。
许多国际及工业接口标准，并不完全包含四种特性，因此实际应用中的通信接口的四种特性往往由一个或几个接口标准联合组成，但一个接口一定包含了四种接口特性 。
以EIA RS-232-C 为例，RS-232-C包含了所有的四种特性。
①机械特性
RS-232-C 使用25芯D型接头(DB25)，与ISO 2110建议同。
另外实际应用中，我们还会遇到许多接口的机械特性：
9芯、15芯、34芯、37芯接口
微机本机带的异步通信口(com1、com2)一般使用9芯接口，另外数据网中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电气特性
RS-232-C采用不平衡双流接口电路，与CCITT V.28建议同。
电气特性接口一般有不平衡电路接口和平衡电路接口，集成电路接口与分立元件接口之分，由于不同接口电气特性上的差别，使其传输速率及距离有所差别。
一般情况下，RS-232-C传输速率≤20KBPS，作用距离在十几米左右，而V.35、X.21接口传输速率则可高达几十KBPS至几百KBPS，而传输距离也相应加长。通常一个接口的传输速率与其传输距离有关，传输速率高时，其传输距离相应变短，反之亦然。
③功能特性
RS-232-C的功能特性与V.24建议同。
V.24 100系列接口按功能分为地线、数据线、控制线、定时线、和第二信道线等五类。
④规程特性
规程特性主要是指各控制线间的相互关系。
6.同步接口与异步接口、接口时钟
——数据接口按同步方式分有同步通信方式与异步通信方式两种，两种接口的区别在于接口的定时线是否起作用。
——对于异步接口，时钟线不起作用，它通常使用的是称为起止式通信方式。起止式通信方式通信时，DTE接口与DCE接口使用各自的时钟对信号进行取样，由于不同时钟源之间的误差，使得进行异步通信时每发送一个字符，都要进行一次时钟校正。由于以上原因，异步通信接口每次只能发送一个字符，并且字符与字符之间要加入停顿，这使得异步通信效率较低，通信速率相应也较低。但异步通信接口具有实现简单，产品成本低，技术简单的优点，因此得到了广泛的应用。个人通信及单机用户使用比较好，且支持异步通信的软件较多，使用很方便。以V.24/RS-232DB25针接口为例，当使用异步接口时，接口的第15，17，24针/孔可以不做连线。
——对于同步接口，时钟线起很大的作用，DTE或DCE接口要不断用对端时钟线传来的时钟对自己的时钟进行校正(一般是利用锁相环电路进行时钟同步)，以便正确提取数据。由于有时钟的参与，同步接口相对于异步接口更为复杂，但通信速率可以达到很高，通信的效率和可靠性比异步更加有优势，对于大通信量的用户，多用户主机使用同步通信更好。
——在分组交换网中，使用X.28协议端口的用户为异步用户，使用X.25、SDLC等协议的用户为同步用户。X.28异步用户同时只能与一个用户通信，而X.25同步用户却可同时与多个用户通信，这是在分组网中同步与异步用户的又一差别。
RS-232/V.24接口中共有三条时钟线：
第15针114线 发送时钟(DCE)：这是由DCE接口传向DTE接口的时钟，此时钟由本地DCE设备产生；
第17针115线 接收时钟(DCE)：这是由DCE接口传向DTE接口的时钟，此时钟由本地DCE设备从远地DCE设备传来的信号中提取出来；
第24针113线 发送时钟(DTE)：这是由DTE接口传向DCE接口的时钟，此时钟由本地DTE接口产生。
DPN-100设备的8端口板(V.24、V.35)的端口为DTE口，由于这些端口无113线，所以无法提供时钟信号，因此必须由对接的DTE或DCE接口提供时钟。
7.DTE接口与DTE接口、DCE接口与DCE接口的互连
——许多情况下，我们会遇到DTE接口与DTE接口、DCE接口与DCE接口互连的情况，这大多是两个设备间距离较近，无需通过MODEM等通信设备互连(MODEM设备数据接口通常为DCE接口)，此时我们将采用交叉电缆线进行端口连接，使得接口之间的电路信号满足规程，可以进行工作。在实际应用中，根据接口同步方式，交叉电缆线又分为同步交叉电缆与异步交叉电缆，这两种电缆的差别仅在时钟信号线上，同步交叉电缆比异步交叉电缆多了时钟信号线(DB25芯15、17、24脚)的连接，因此，同步交叉电缆也可替代异步交叉电缆。
8.接口的针与孔的配合
——一般情况下，DTE端口(DPN-100设备接口、微机异步接口)为针口，DCE端口为孔口(MODEM的数据接口)，制作电缆时要注意针与孔的搭配，特别是在制作交叉电缆及不对称电缆时。
9.DPN-100设备端口物理层状态的显示
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