常用网络协议原理

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1、V.24 接口目录V.24接口协议属于OSI参考模型的物理层协议，它包括了接口电路的功能特性和过程 特性。冬端或计算机称为数据终端设备DTE（data teeminal equipment）,调制解调器称为DCE （data circuit-terminating equipment）。1功能特性ITU-T V.24建议定义了接口电路的名称和它们的功能，包括100系列接口线和200系 列接线；前者适用于DTE与调制解调器（DCE）之间、DTE与串行自动呼叫/自动应答器（DCE） 之间的接口电路；后者适用于DTE与并行自动呼叫器（DCE。之间的接口电路。1. 1 100系列接口线（与RS-232

2、C对照）100系列接口线是V.24基本的通用接口线，它分为四部分：地线、数据线、控制线、 定时线，RS-232C和V.24100系列相近，如表1所示。表1V.24和RS 232对照接口线 类型V.24接口线 代码（针）RS 232 接口线接口线 名称方向DTEDCEDCEDTE地线101 (1)AA保护地线PG102 (7)AB信号地线SG103 (2)BA发送数据TXDVV数据线104 (3)BB接收数据RXDVV118 (14)SBA辅助发送数据119 (16)SBB辅助接收数据105 (4)CA请求发送RTSVV106 (5)CB允许发送CTSVV107 (6)CC数据设备准备DSRVV

3、108/1 (20)无把数据设备接至线路VV108/2 (20)CD数据终端准备DTRVV125 (22)CE振铃指示（呼叫指示）CKRI)VV109 (8)CF接收线路信号检测DCDVV控制线110 (21)CG信号质量检测V111 (23)CH数据信号速率选择（DTE）V112 (18)CI数据信号速率选择（DCE）120 (19)SCA辅助请求发送121 (13)SCB辅助允许发送122 (12)SCF辅助接收线路信号检测140RL远地环回141LL本地环回142TM测试方式113 (24)DA发送信号码元定时（DTE）TXCVV定时线114 (15)DB发送信号码元定时（DCE）TXC

4、V115 (17)DD接收信号码元定时（DCE）RXC1. 1. 1地线 101线（AA）保护地线PG这条线连在设备机壳上，也可以与外部大地相连。 102线（AB） 公共信号地线SG该线为所有除了 101线以外的100系列接口电路提供一个基准电位。在数据通信设备中， 信号地线连到一点，通常用跨接线的方法把这点连到101线上。1. 1. 2数据线 103线（BA）发送数据线TXDDTE-DCE该线是DTE向DTE发送数据的接口电路。当103线保持OFF状态时，不能发送数据。只 有当105线、106线、107线、108/1或108/2线处于接通状态（ON状态）时，103线才能 接通，DTE才能把要

5、发送的数据送到此线上。 104线（BB） 接收数据线RXDDCE-DTE该线是DCE把从线路上收到的模拟信号变成数据信号后送给DTE的接口电路。为了防止 把强噪声当作信号送给DTE，由109线先检查输入信号的电平范围，检查合格后109线接通， 这时104线才能接通接收数据。若109线处于OFF状态，104线也必须处于OFF状态。1. 1. 3控制线 105线（CA） 请求发送线RTSDTE-DCE该线用于DTE对DCE发送功能的控制。105线接通（ON状态）时，DCE处于发送方式， 若有调制器，将发送载频信号；105线断开（OFF状态）时，表明DTE不想发送数据。当 DTE要求发数据或正在发送

6、数据时，105线都要保持ON状态。 106线（CB） 允许发送线CTSDCE-DTE该线上的信号是DCE发出的，它是DCE收到DTE的RTS信号后延迟一段给定时间后对 DTE的回答，响应105请求发送信号，ON状态表明DCE已准备好发送数据，可以接收来自 DTE的数据并发送出去；OFF状态表明DCE不能发送数据。 107线（CC） 数据设备准备DSRDCE-DTE这个信号是DCE送给终端设备的，告诉终端本地通信设备的状态。当它处于ON时，表 明本地DCE已和通信信道接通，处于数传模式，不处于测试、对话或拨号方式。自动拨号 MODEM 在拨通对方的DTE时给本地DTE发此信号。107线处于OFF

7、状态时时，表示MODEM 准备工作没完成，在这种情况下，只有125线（呼叫指示）可以动作，进行自动呼叫接收, 并进行自动应答，107线信号的ON状态是由108/1或108/2的ON送到MODEM后，由MODEM 产生的。为了使107保持ON状态，108/1或108/2必须处于ON状态。 108/1线把数据设备线路（RS-232C标准中无对应接口线）DTE-DCE该线上信号控制DCE接到线路或与线路断开。108/1变为ON状态，则MODEM立即和通 信线路接通，同时使107线变为ON； 108/1变为OFF状态，则103线上所送的数据发送完后， MODEM和通信线路断开连接，但125线可以动作，

8、也就是说MODEM可以接收从线路发来的 呼叫信号，并由125线送到DTE。108/1 旦变成OFF状态，则在107变成OFF以前，它不 能再转入0N状态。 108/2线（CD） 数据终端准备DTRDTE-DCE该线也是对DCE接通或断开线路进行控制。108/2处于ON状态表示DTE已做好准备， 但不能命令DCE连接到线路上，要使DCE连接到线路上，必须有一个辅助信号。DCE对于呼 叫能自动应答，当收到远端来的振铃信号或收到自动呼叫设备发来的成功信号时，DCE才能 和线路接通。108/2变为OFF状态时，在103线传送的数据传送完毕后，DCE和通信线路断 开。108/1和108/2这两条接口线只

9、能用其中一条。当108/1或108/2 一旦转变为OFF状态 时，在107变成OFF状态之前，它不能转变为ON状态。从DTE的角度来看，用108/1或108/2 来控制DCE与线路接通与否的方法是有区别的。108/1从OFF变成ON，DCE就自动和线路接 通，而108/2接通时，如果没有辅助信号，DCE并不与线路接通。在用交换线路进行数据通信时，使用108/1要特别注意。通信结束，108/1变成OFF状 态，若在线路被切断后，又错误地变成ON状态，则这条线路就成为占线状态，其它数据终 端设备发的呼叫信号就不能通过。为了防止这种情况发生，通常希望使用108/2。如果交换 线路所用的MODEM是自

10、动工作的则某个交换机一发出呼叫信号，125线就变成QN状态，这 时108/2若是ON状态，MODEM就和线路接通，可以进行通信了。 109线（CF） 一接收线路信号检测（数据载波检测）DCDDCE-DTE该线信号表示从通信线路收到的载波电平是否在合适的规定范围内。109线为ON状态， 表示接收信号在规定范围内，DCE已正确接收到远程DCE传来的载波信号，此时104线的数 据是有效的；109线为OFF状态时，表示接收到的载波信号不在规定的范围，此时不能接收） 104线上的数据。 110线（CG） 信号质量检测SQDDCE-DTE该线信号处于OFF状态时，表示传输中有较高的错误概率；当该线信号处于

11、ON状 态时，表示错误概率较低。 Ill 线（CH）数据信号速率选择（DTE）DTE-DCE该线用于从双速率同步或异步DCE的两个数据信号速率中选择一个速率。当111线被 DTE置成ON状态时，选择较高的速率，置成OFF时选择较低的速率。 112线（CE） 数据信号速率选择（DCE）DCE-DTE112线的功能与111线基本相同。不同之处在于112线由DCE来设置，用来选择DTE的 两个基本点信号速率，以便与DCE的速率相一致。它们在接口中使用同一脚号，只能由一个 电路起作用。 125线（DCE） 振铃指示CIDCE-DTE该线信号表示DCE是否正在接收远程站的呼叫。ON状态表示呼叫信号正在被

12、接收，OFF 状态表示不在接收呼叫信号，它的操作不受108/2线OFF状态影响。这一信号通常只在交换 网上传输时使用，交换网上的MODEM都设计成带有振铃指示电路。在人工呼叫和应答下125 线不用。 140线（RL） 环测/维护测试DTE-DCE该线上信号用来启动、释放DCE中的LOOP2或其它维护测试状态。ON状态表示建立LOOP2 或维护测试，OFF状态将使LOOP2或维护测试状态释放。 141线（LL） 本地环测试DTE-DCE该线上信号用来控制DCE的LOOP3测试状态。ON状态表示建立LOOP3的测试状态，OFF 状态表示不处于维护测试状态，可以传输数据。1. 1. 4定时线定时线在

13、同步方式时用，是传送数据信号定时信息的信号线，此信号线有发送端控制和 接收端控制两种。在异步方式时，定时线未定义。 113线（DA） 发送信号码元定时（DTE）TXC DTE-DCE该线是把发送数据的码元定时信号送给MODEM。使用此线时，对MODEM来说叫外同步。 该线上的定时信号是占空比为1的方波，从ON状态至OFF状态的跃变应对准103线上信号 元的中点，如图1 （a）所示。因此，码元定时的周期决定了数据传输的速度。在107线为ON状态时，113线必须不断地提供定时信号；107线为OFF时，113线可以 提供定时信号，也可以个提供。114线（DB） 发送信号码元定时（DCE）TXC DC

14、E-DTE该线是把发送数据的码元定时信号送给DTE。对MODEM来说是内同步。114线和113线 基本相同，区别在于113上的定时信号由DTE产生，送给DCE；而114上的定时信号由DCE 产生，送给DTE。此外，114从ON到OFF的变化点表示103上信号码元的终了，如图1(b) 所示。113线和114线只能选用其中的一条。115线(DD) 接收信号码元定时RXCDCE-DTEMODEM用该线把它产生的接收信号码元定时送给DTE，该定时信号也是方波。由ON到 OFF状态的跃变点对准104线上每个码元信号的中点，如图1(c)所示。图1发、收定时和数据关系109线处于ON状态时，MODEM要不断

15、向115线提供定时信号。109线变为OFF状态后， 这个定时信号可以保留一段时间。以上100系列接口线是V.24建议接口线的主要部分，另外V.24建议还有一些反向信道信号线。118线(SBA)-一辅助发送数据DTE -* DCEll9线(SBB)-辅助接收数据DCE -* DTE120线(SCA)-一辅助请求发送DTE -* DCE121线(SCB)-一辅助允许发送DCE -* DTE122线(SCF)-一辅助接收线路信号检测DCE -* DTE以上反向信道信号线的意义和正向信道对应信号线的意义相同.一般情况下，接口电路经常使用的有12条信号线，其中发送码元定时长采用内同步， 为一般的MODE

16、M中都有发送时钟。对于异步通信不使用定时信号线，常用的借口线只有8 条。例如，IBM PC机通过MODEM进行异步通信时，PC机异步口和MODEM的典型连接如图2 所示。图2 PC机异步口和MODEM的连接1 2 200系接口线200系列接口线专用于DTE和包含并行自动呼叫器的DCE之间的接口电路。如图3示。图3 V.24 200系列接口线其中，206、207、208、209线由DTE向DCE发送拨号号码(十进制)和控制字符，它 的编码组合如表2所示。表中控制字符EDN用于表示拨号号码结束，使DCE等待被叫数据站 的应当。控制字符SEP用于使自动呼叫设备插入适当大时间间隔。比如，在电话交换网络

17、、 中，经内部小交换机外线时，在拨“0”之后往往需要一个停顿时间，才能拨后面的一串电 话号码，此时可利用插入SEP来实现。210、211线用于控制自动发送拨号数字的快慢，211线由DTE通知DCE，拨号数字已经 是现在206-209 上, DCE可以读取该数字。210线由DCE同志DTE，自动呼叫设备已经作好 接收下一个数字的准备。表2呼叫数字编码接口线1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 EDN SEP206 (20)101010101001207 (21)011001100000208 ( 22)000111100011209 (23)0000000110112过程特性V.24建议不但定

18、义了接口电路的名称、功能，而且定义了各借口电路之间的相互关系 和操作要求，即过程特性。在V.24接口电路中、107和108/1或108/2是一组控制电路，用于控制MODEM与通 信线路的接续。108/1或108/2是由DTE发送控制命令，107是由DCE对108/1或108/2 的响应。通常，对于采用人工呼叫和人工应答的数据站，DTE采用108/1进行控制，而对 于自动呼叫和自动应答的数据站，DTE采用108/2进行控制。此时要求108/2和125线都 成为ON状态才能导致MODEM与线路接续。125线成为0N状态表示自动呼叫和应答站已经做 好准备。当DCE将107线置成ON状态时，DCE就可

19、能向线路发送必要的线路信号（载频）， 以便对数据信号进行调整（如均衡、同步等）。当107线成为ON状态，而且142线也成为 ON状态时，表示DCE已做好准备，允许DTE发送数据信号进行维护测试。在某些使用专用线路的场合，在DTE和DCE接口电路中可以不提供108/1、108/2和 107线，此时可分别在DTE和DCE中将108/1或108/2和107固定接成ON状态。V.24建议中的另一组控制电路是105和106。它们是在线路接续完成之后用于控制DTE 和DCE之间数据的发送和接收过程。尤其是在半双工数据通信和分支数据电路的情况下，需 要它们来分别实现数据传输方向的转换和探询/选择的转换。DT

20、E将105线置成ON状态。表明它要求发送数据，DCE检测到105为ON状态之后就进 入发送方式，准备好发送数据，而且它也通知远程DCE调态到可以接收数据的状态。DCE将 106置成ON状态向DTE表示它已做好了发送数据的准备。当105被DTE置成OFF状态，表 明它要求停止发送数据，DCE将106置成OFF状态予以响应。在半双工的MODEM中，当107处于ON状态后，如果105也处于ON状态，MODEM就开始 发送载频，经过一段时延将106置成ON状态，DTE就可以发送数据了。当107处于ON状态, 105处于OFF状态，贝9开始检测输入的载频信号，一旦检测到载频信号，表示远程DTE要求 发送

21、数据，由DCE将109置成ON状态，通知DTE准备从104线上接收数据。在全双工的MODEM中，由于通信双方随时都可以发送和接收数据，不需要倒换数据传输 方向，因此DTE和DCE接口电路中可以不提供105线，而在DCE中将105线固定接成ON状 态，这时将由107线代替105线的作用，控制载频的发送，并经过时延后，DCE使106处于 ON状态。当106接通之后，就允许DTE通过103线发送数据。当105和106都处于OFF状 态时，DTE在103线上保持二进制“1”状态。在105和106都有处于ON状态，但是103线 上无数据可发送时(空闲时间)，DTE可以发送连续二进制“1”或“0”和“1”

22、交替或保持 定时同步的其它序列，如SYN字符或帧标志(Flag)等。例：半双工异步通信方式中接口线操作顺序描述。其操作过程如图4所示。图4 DTE / DCE接口的半双工异步操作叙述如下：(1) 接续过程：当DTE A要求接到线路上时，先使108/1线成为ON状态，通知DCE A接至线路。DCE A收到108/1后，使107线成为ON状态，表示DCE A已作好准备。然 后DCE A呼叫远方，向DCE B拨号呼叫，DCE B的125线置成ON状态，DTE B若响应， 则置108/2成ON状态，DCE B以107为ON状态响应。(2) 启动传输控制，DCE间实现同步：DTE B有数据要发送，则置1

23、05为0N状态， DCE B收到105的请求后，向DCE A发送载波，DCE A检测到合格的载波后，将109线置 为ON状态，同时使104线有效，经过一段延迟后，DCE B将106线置ON,表示允许DTE B发送数据。(3) 数据传输：DTE B在103线上发送数据，当发完一个字符或一帧后，使105变成 OFF，106随之也变成OFF,表示DTE B变为接收状态或准备下一次发送。(4) 另一个传输方向上重复(2)、(3)。(5) 线路拆断。3电气特性(V.28协议)DTE / DCE接口的电气特性，主要规定了发送端驱动器和接收器的电平关系、负载要 求及连接距离等。V.24 / RS-232C接

24、口的电气特性符合V.28建议，其接口电路如图5所示。 其电平与TTL和MOS电路电平完全个同，电压对地是对称的，逻辑“T至少为3V，作用“ON”；逻辑1”小于-3V,作用为“OFF”。实际中，电平由12V或15V的电源供给，“ON”、 “OFF”间的电压差能达到20V或更大。图 5 V.24 / RS-232C 接 口电路V.28建议规定的电气特性有一些不足之处，首先是参考地线（信号线）问题。所有信号 的回线共用一根地线，所以串音较大。这是一种不平衡的电气特性。另一个电气问题是电缆电容。V.28建议规定在数据信号速率为20kb/s时，被驱动电路 的电容，包括所连电缆电容必须小于2500pf,对

25、于一个多芯电缆来说，每英尺4550pf电容 是很平常的，所以满足电容特性电缆长度为50英尺（15.24米）。实际上可以正常工作的距 离远远大于给出的距离，但由于电缆电容等因素的影响，会使工作不可靠。当数据信号速率 降低时，可增加传输距离，如速率为1200b/s时，传输距离可达30英尺，速率9600b / s 时，传输距离为200英尺。4机械特性V.24建议未对机械特性作规定，使用ISO的标准，与ISO 2100兼容。连接器使用25针的D型插头与插座，常称为DB-25连接器，一般插头与DTE相连，插 座与DCE相连。图6给出了 V.24接口引线分配。RS-232C接口的机械特性同V.24接口。101 103 104 105 106 107 102 109122 121I1I 1 * 6 0 6 o d ： c6o o o o b11 2 3456789101112 / 13o141516 1718191 20 21222324 / 25P “ Q Q O Q ； Q Q O 幕 C.III1118 114 119 115120 108/21250111 113图6 V.24引线分配图