物理層(或稱物理層，Physical Layer)是計(jì)算機(jī)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(jī)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(gè)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(gè)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(qiáng)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)PC機(jī)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(jī)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(gè)字符由多少個(gè)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(jī))、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(jī)聯(lián)機(jī)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(jī)、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(gè)字符看成一個(gè)獨(dú)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(shí)間是任意的(即字符間采用異步定時(shí))，但字符中的各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸。字符間的異步定時(shí)和字符中比特之間的同步定時(shí)，是異步傳輸規(guī)程的特征。
異步傳輸規(guī)程中的每個(gè)字符均由四個(gè)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(yàn)位：用于檢錯(cuò)。
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(gè)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(gè)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(yàn)位和停止位，然后發(fā)送出去。接收端通過檢測起始位，檢驗(yàn)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(gè)微型計(jì)算機(jī)，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(dú)的插件板形成，可直接插在PC機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)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(jī)、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(jī)，已將異步通信適配器做在系統(tǒng)主板上，作為微機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)常規(guī)部件。
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