TCP/IP协议簇之物理层

蔚落 2023-07-03 02:57 15阅读 0赞

## TCP/IP协议簇系列目录 ##

[OSI七层模型及各层功能概述][OSI]

[TCP/IP协议簇概述][TCP_IP]

[TCP/IP协议簇之物理层][TCP_IP 1]

[TCP/IP协议簇之数据链路层][TCP_IP 2]

[TCP/IP协议簇之网络层][TCP_IP 3]

[TCP/IP协议簇之传输层][TCP_IP 4]

[TCP/IP协议簇之应用层][TCP_IP 5]

[TCP/IP协议簇之HTTP协议][TCP_IP_HTTP]

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# 一、物理层概述 #

解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。**主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性，即 机械特性、电气特性、功能特性、过程特性**

1.  机械特性：例接口形状、大小、引线数量
2.  电气特性：例规定电压范围（-5V~+5V）
3.  功能特性：例规定-5V表示0，+5V表示1
4.  过程特性：也称规程特性，规定建立连接时各个相关部件的工作步骤

# 二、数据通信基础知识 #

## 2.1、数据通信系统模型 ##

PC机要发的数据会转换为010101，数字比特流就代表着010101传给调制解调器，调制解调器将数字比特流转换为模拟信号，通过公用电话网传到目的地，然后逆向解析成原数据。

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## 2.2、常用术语 ##

1）**通信的目的是传送信息**

2）**数据：**运送信息的实体

3）**信号：**数据的电气或电磁的表现 通俗讲就是通过电气或者电磁的一些表现形式来代表我们的数据，这就是我们说的信号，电气、电磁，比如一些电磁波等

数字信号：代表消息的参数的取值是离散的

![format_png][]

模拟信号：代表信息的参数的取值是连续的

![format_png 1][]

4）码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就成为码元。看下图，在数字信号中，带着0或者1的波形就是一个码元

![format_png 2][]

码元长度：每一个码元都是通过一段时间间隔来表示， 这个时间间隔就是码元长度

注意：1码元可以携带nbit的信息量，并不是1码元就只能代表1bit的信息量，可以是nbit，也就是说上面1码元就代表0或1这样1bit的信息量.

## 2.3、信道与传输方式 ##

信道一般表示向一个方向传送信息的媒体，所以平常说的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接受信息的信道

1）单工通信：也就是单向通信，只能有一个方向的通信而没有反方向的交互

2）半双工通信：也就是能双向通信，但是不能同时通信，一方在发送数据，另一方必须接受数据，等待对方发完，然后自己才能发，例如，电视里面军方的对讲机，都是只有等待一方说完话，另外一方才能说话。

3）全双工通信：相对于半双工通信来讲，就是能同时通信且双向，例如，电话。

## 2.4、编码和调制 ##

1）编码：人们将数字数据转换为数字信号的过程称为编码

2）调制：将数字数据转换为模拟信号的过程称为调制

## 2.5、基带信号和带通信号 ##

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对基带数字信号的几种调制方法：调幅、调频、调相

**       调幅：**载波的振幅随基带数字信号而变化

**       调频：**载波的频率随基带数字信号而变化

**       调相：**载波的初始相位随基带数字信号而变化

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## 2.6、常用编码 ##

常用编码：单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码、曼彻斯特编码、查分曼彻斯特编码

**单极性不归零码：**只使用一个电压值，用高电平表示1，没电压表示0

**双极性不归零码：**用正电平和负电平分别表示二进制数据1和0，正负幅值相等

**单极性归零码：**用高电平和零电平分别表示二进制码的1和0，而且在发送码1时高电平在整个码元器件只持续一段时间，其余时间返回零电平。

**双极性归零码：**正、负、零三个电平，信号本身携带同步信息

**曼彻斯特编码：**又称数字双向码、分相码或相位编码，是 一种常用的的二元码线路编码方式之一，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。在通信技术中，用来表示所要发送比特 流中的数据与定时信号所结合起来的代码。

**查分曼彻斯特编码：**差分曼彻斯特编码是曼彻斯特编码的一种修订格式，是一种使用中位转变来计时的编码方案。数据通过在数据位开始处加一转变来表示。差分曼彻斯特编码在每个时钟周期的中间都有一次电平跳变，只用于同步时钟信号。在每个时钟周期的起始处有跳变为0；无跳变则为1。

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借鉴博文：[https://www.cnblogs.com/zhangyinhua/p/7607633.html][https_www.cnblogs.com_zhangyinhua_p_7607633.html]

[OSI]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104112765
[TCP_IP]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104121493
[TCP_IP 1]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104130238
[TCP_IP 2]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104130272
[TCP_IP 3]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104131342
[TCP_IP 4]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104173145
[TCP_IP 5]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104181072
[TCP_IP_HTTP]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/108882251
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