计算机网络第3讲 局域异步通信.ppt

第3章 局域异步通信 本章学习要求 掌握：概念（异步传输、波特率、比特 率、传输模式、帧化差错） 理解：RS-232异步字符传输 了解：调制解调器传输流程 应用：DB-25接口 概述 异步传输的必要性 用电流发送位串 RS-232异步字符传输 硬件带宽 数据传输速率与帧化差错 传输模式 3.1 异步传输的必要性 广义上，若发送器与接收器之间在发送数据前无需协调（如发送器和接收器不同步），则这种通信称为异步； 技术上，若发送的电信号中不包含接收器用来确定位串何时结束的信息，则该通信硬件归纳为异步的。 3.2 用电流发送位串 通过在介质链路上（通常是电缆或导线）发送电压脉冲来工作 ，信号的电平由它所代表的比特位决定，一个正电压值代表比特0，而一个负电压值代表比特1。 波形图 3.3 RS-232异步字符传输 3.3.1 通信标准 国际电信联盟-电信标准化部 （ITU-T) 电子工业协会 (EIA) 电子电气工程师协会 (IEEE) 3.3.2 RS-232概要 制定者：电子工业协会EIA，RS-232又称为EIA-232。 内容：定义了数据终端设备（DTE，Data Terminal Equipment）和数据电路终接设备（DCE，Data Circuit-terminating Equipment）之间接口的机械、电气以及功能特性。 DTE 和 DCE 3.3.2 RS-232概要 版本：从最早在1962年以RS-232（推荐标准）名字发布以来，RS-232标准经历了若干次的修订。必威体育精装版的一个版本，即RS-232-D，不仅定义了使用的连接头的类型，还定义了具体的电缆和插头以及每一个针脚的功能。 应用：用于在计算机与调制解调器、键盘或终端之类的设备之间传输字符。 RS-232介绍 机械特性 电气特性 控制和时序 功能特性 3.3.3 RS-232机械特性 S-232标准的机械规范规定的接口是两端分别有一个阳性和阴性的DB-25针脚连接头的25线电缆。电缆倡导不可超过50英尺（大约15米）。 3.3.4 RS-232电气特性 标准的电气规范规定了在DTE设备和DCE设备之间任何一个方向上传输数据所采用的电压值和信号类型。 发送数据 起始位、终止位 3.3.4.1 发送数据 RS-232标准指出了所有数据必须以逻辑1和逻辑0（称为传号和空白）形式传输，采用非归零（NRZ-L）编码，其中0对应正电压而1对应负电压。 对应的电压值必须在3～15V或-3～-15V之间 3.3.4.1 发送数据 3.3.4.1 发送数据 注意 RS-232允许发送器在任何时刻发送一个字符，并可在发送一个字符前延迟任意长的时间。 一旦开始传输一个字符，发送硬件依次将所有的位全部送出，在位与位之间没有延迟。 RS-232硬件在导线上不存在零伏状态，当发送器不再发送时，它使导线处于一个负电压状态，而这代表1。 3.3.4.2 起始位、终止位 由于接收器并不能对线路的空闲状态（处于1）和一位真正的1做出，RS-232标准要求发送器在传输字符的各位之前先传输一位额外的0，这一附加位就是起始位（start bit）。 在一个字符结束与下一个字符开始之前，RS-232要求发送器必须使线路保持空闲状态至少达到某一最小时间，通常所选定的最小时间就是传输一位所需时间，这一位就是终止位（stop bit） 。 3.3.4.2 起始位、终止位 3.3.5 RS-232控制和时序 在RS-232接口中的25根可用的导线中只有4根用于数据功能，余下的21根都用于诸如控制、时序、接地以及测试等功能。 这些导线上传输的电压超过+3V称为“开”状态，低于-3V称为“关”状态。 RS-232标准中控制信号的电气规范 3.3.6 RS-232功能特性 DB-25 DB-9 DB-25 DB-25针脚定义 DB-9 DB-9针脚定义 3.3.7 RS-232性能归纳 RS-232是在计算机与调制解调器或ASCII终端之间实现短距离异步串行通信的一个流行标准。RS-232在每一字符前用一个起始位作前导，在每个字符后跟随至少一位的空闲周期，并且传输每一位都使用相同的时间。字符之间可以相隔若干空闲周期。 3.4 硬件带宽 硬件限制 带宽 3.4.1 硬件限制 实际上，没有一种电子设备能在瞬间将一个电压转换为另一个电压，而且没有一种导线能从容地传导电流。因此，电压的升降都需要一小段时间。 3.4.2 带宽 每条线路对于可以承载的信号的频率都有一个上限和一个下限，这个限定范围就称之为带宽。 3.5 数据传输速率与帧化差错 数据传输速率 比特率（Bit Rate） 波特率（Baud Rate） 带宽与数据传