◇同步接口

　　◇異步接口

　　其中，同步接口對應(yīng)于同步通信，而異步接口對應(yīng)于異步通信。

　　同步通信是指發(fā)送方和接收方同時(shí)、同步調(diào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

　　異步通信是發(fā)送方和接收方不要求同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

　　對于同步通信的接口來說，需要專用的一條或幾條線路來傳輸控制信號�？刂菩盘柕淖饔檬亲尠l(fā)送和接收方同時(shí)開始數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也就是說，發(fā)送端開始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，接收端已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，等待接收數(shù)據(jù)，如圖1所示，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)同時(shí)開始、同時(shí)結(jié)束，沒有時(shí)間差。

　　同時(shí)，因?yàn)橥�步信號同時(shí)接收同時(shí)發(fā)送的原因，要求發(fā)送和接收兩端時(shí)鐘頻率一致,因此，在同步通信的接口上還有一條專用的線路傳輸時(shí)鐘信號。一端發(fā)送自己的時(shí)鐘，而另一端則直接使用對方的時(shí)鐘信號。

　　圖1  同步通信工作原理示意圖

　　對于異步通信來說，接口沒有專門用于傳輸控制信號的線路，只有發(fā)送接收數(shù)據(jù)的線路，而且，接收和發(fā)送端也不必同時(shí)開始、同時(shí)結(jié)束，雙方可以有一定的時(shí)間差，如圖2所示。那么異步通信中的雙方如何約定數(shù)據(jù)的開始與結(jié)束呢?

　　圖2 異步通信工作原理示意圖

　　在異步通信中，用起、止位來確定每個(gè)字符的傳送，每個(gè)字符前面都有一個(gè)起始位來標(biāo)志字符的開始，末尾有一個(gè)停止位，來標(biāo)注字符的結(jié)束�？蛇x的校驗(yàn)位用來確保傳輸?shù)恼�確性，如圖3所示。

　　圖3 異步通信方式的數(shù)據(jù)格式

　　在后面學(xué)習(xí)路由器的時(shí)候，會(huì)講到串口的配置，其中會(huì)將串口鏈路的一端指定為DCE(Data circuit-terminating Equipment，數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備)用于提供時(shí)鐘，另一端為DTE(Data Terminal Equipment，數(shù)據(jù)終端設(shè)備)接受DCE的時(shí)鐘，就是同步傳輸?shù)睦���，所使用的串口就是同步接口�?而配置交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，需要使用到console口，當(dāng)利用計(jì)算機(jī)的超級終端連接console口時(shí)，需要指定校驗(yàn)位、停止位等，就是異步通信。

　　數(shù)據(jù)通信是在各種類型的用戶終端和計(jì)算機(jī)之間，或者同一型號或不同型號的計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行的，因此計(jì)算機(jī)、終端和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的連接需要標(biāo)準(zhǔn)的接口，即在插接方式、引線分配、電氣特性及應(yīng)答關(guān)系上均應(yīng)符合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

　　DTE和DCE之間有很多個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)，目前最通用的類型有以下幾個(gè)：

　　◇美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA的EIA-232接口。

　　◇ITU-T的V系列接口和X系列接口。

　　◇國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的ISO 211O、ISO 1177等。

　　EIA-232接口是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA(Electronic Industry Association)聯(lián)合貝爾公司、數(shù)據(jù)通信設(shè)備制造廠和計(jì)算機(jī)制造廠開發(fā)的一個(gè)使用串行二進(jìn)制方式進(jìn)行交換的DTE和DCE間的接口標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)稱為RS-232。后來EIA又發(fā)表了RS-422A、RS-423A、RS-449接口標(biāo)準(zhǔn)，想取代RS-232，但似乎做不到。ITU-T采納了RS-232，并做了較小改動(dòng)，制定了v系列(v.24和V.28)接口標(biāo)準(zhǔn)。高速數(shù)據(jù)傳輸接口有V.35。

　　EIA-232是由EIA在1969年頒布的一種目前使用最廣泛的串行物理接口，當(dāng)時(shí)稱為RS-232，現(xiàn)在改名為EIA-232。

　　EIA-232標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)利用公用電話網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒體，并通過調(diào)制解調(diào)器將遠(yuǎn)程設(shè)備連接起來的技術(shù)規(guī)定，如圖1所示。遠(yuǎn)程電話網(wǎng)相連接時(shí)，通過調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號，以使其能與電話網(wǎng)相容；在通信線路的另一端，另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器將模擬信號逆轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)比特流的傳輸。反映在具體的接口上是：計(jì)算機(jī)的異步通信接口(例如COM1、COM2)。許多電子設(shè)備都有EIA-232接口。

　　(1)電氣特性：

　　規(guī)定邏輯1的電平為-15v～-5V，邏輯0的電平為5V～15V，也即EIA-232C采用15V和-15v的負(fù)邏輯電平，5V和-5V之間為過渡區(qū)域不做定義。對控制信號, 0表示“開”(ON)，1表示“關(guān)”(0FF)，數(shù)據(jù)速率0-20Kbps，連接電纜傳輸距離為15m。

　　圖1  EIA-232遠(yuǎn)程連接

　　提示：EIA-232標(biāo)準(zhǔn)最初推薦的數(shù)據(jù)速率是OKbps～20Kbps，但實(shí)際中，很多設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更高的速率，達(dá)到33.6Kbps甚至數(shù)百Kbps。

　　(2)機(jī)械特性：

　　在EIA-232中，規(guī)定采用的連接器接口有25根引腳，接口形狀為D形接口。

　　(3)功能特性：

　　在圖2中標(biāo)明了EIA-232最常用的10根引腳的作用，括弧中的數(shù)字為引腳的編號，其余的一些引腳可以空著不用。圖中引腳7是信號地，即公共回線。引腳1是保護(hù)地(即屏蔽地)，有時(shí)可不用。引腳2和引腳3都是傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線，“發(fā)送”和“接收”都是對DTE而言的。有時(shí)只用圖中的9個(gè)引腳(將“保護(hù)地”除外)制成專用的9芯插頭，供計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器的連接使用。

　　圖2  EIA-232的信號定義

　　(4)規(guī)程特性：

　　EIA-232的工作過程是在各條控制信號線的有序的ON(邏輯O)和0FF(邏輯1)狀態(tài)的配合下進(jìn)行的。例如，在DTE與。DCE連接的情況下，只有當(dāng)“DCE就緒”控制線和“DTE就緒”控制線均為ON狀態(tài)時(shí)，才具備操作的基本條件。若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)，則首先將“請求發(fā)送”控制線置為ON狀態(tài)，等待“允許發(fā)送”控制線上應(yīng)答信號為ON狀態(tài)后，才能在“發(fā)送數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)線上發(fā)送數(shù)據(jù)。