物理層(或稱物理層，Physical Layer)是計算機網(wǎng)絡(luò)OSI模型中最低的一層。物理層規(guī)定:為傳輸數(shù)據(jù)所需要的物理鏈路創(chuàng)建、維持、拆除，而提供具有機械的，電子的，功能的和規(guī)范的特性。簡單的說，物理層確保原始的數(shù)據(jù)可在各種物理媒體上傳輸。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)皆屬第1、2層。物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層，那就是“信號和介質(zhì)”。OSI采納了各種現(xiàn)成的協(xié)議，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理層協(xié)議。
物理層常見設(shè)備有：網(wǎng)卡光纖、CAT-5線(RJ-45接頭)、集線器有整波作用、Repeater加強信號、串口、并口等。通信硬件包括通信適配器(也稱通信接口)和調(diào)制解調(diào)器(MODEM)以及通信線路。從原理上講，物理層只解決DTE和DCE之間的比特流傳輸，盡管作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備主要組成部分的通信控制裝置，其本身內(nèi)涵在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、甚至更高層，在內(nèi)容上分界并不很分明，但它所包含的MODEM接口、比特的采樣發(fā)送、比特的緩沖等功能是確切屬于物理層范疇的。為了實現(xiàn)PC機與調(diào)制解調(diào)器或其它串行設(shè)備通信，首先必須使用電子線路將PC機內(nèi)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成與這些設(shè)備相兼容的比特流。除了比特流的傳輸之外，還必須解決一個字符由多少個比特組成及如何從比特流中提取字符等技術(shù)問題，這就需要使用通信適配。通信適配器可以認(rèn)為是用于完成二進(jìn)制數(shù)據(jù)的串、并轉(zhuǎn)換及一其它相關(guān)功能的電路。通信適配器按通信規(guī)程來劃分可分為TTY(Tele Type Writer，電傳打字機)、BSC(Birary Synchronous Commuication，二進(jìn)制同步通信)和HDLC(High-level Data link Control，高級數(shù)據(jù)鏈路控制)三種。IBM PC 異步通信適配器：使用TTY規(guī)程的異步通信適配采用RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)。這種通信適配器除可用于PC機聯(lián)機通信外，還可以連接各種采用RS-232C接口的外部設(shè)備。例如，可連接采用RS-232C接口的鼠標(biāo)器、數(shù)字化儀等輸入設(shè)備;可連接采用RS-232C接口的打印機、繪圖儀及CRT顯示器等各種輸出設(shè)備。可見，異步通信適配器的用途是很廣泛的。異步通信規(guī)程將每個字符看成一個獨立的信息，字符可順序出現(xiàn)在比特流中，字符與字符間的間隔時間是任意的(即字符間采用異步定時)，但字符中的各個比特用固定的時鐘頻率傳輸。字符間的異步定時和字符中比特之間的同步定時，是異步傳輸規(guī)程的特征。
異步傳輸規(guī)程中的每個字符均由四個部分組成：
1位起始位：以邏輯“0”表示，通信中稱“空號”(SPACE)。
5～8位數(shù)據(jù)位：即要傳輸?shù)膬?nèi)容。
1位奇/偶檢驗位：用于檢錯。
1～2位停止位：以邏輯“1”表示，用以作字符間的間隔。這種傳輸方式中，每個字符以起始位和停止位加以分隔，故也稱“起--止”式傳輸。串行口將要發(fā)送的數(shù)據(jù)中的每個并行字符，先轉(zhuǎn)換成串行比特串，并在串前加上起始位，串后加上檢驗位和停止位，然后發(fā)送出去。接收端通過檢測起始位，檢驗位和停止位來保證接收字符中比特串的完整性，最后再轉(zhuǎn)換成并行的字符。串行異步通信適配器本身就象一個微型計算機，上述功能均由它透明地完成，不須用戶介入。早期的異步通信適配器被做成單獨的插件板形成，可直接插在PC機的系統(tǒng)擴充槽內(nèi)供使用，后來大多將異步通信適配器與其他適配器(如打印機、磁盤驅(qū)動器等的適配器)做在一塊稱作多功能板的插件板上。也有一些高檔微機，已將異步通信適配器做在系統(tǒng)主板上，作為微機系統(tǒng)的一個常規(guī)部件。
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