一、物理层机械特性概述
物理层定义了与传输介质、连接器及其接口相关的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性
机械特性定义了专属介质连接器、物理接口的形状和尺寸、芯线数目和排列顺序，以及连接器与接口之间固定和锁定装置等
串口连接器
同轴电缆连接器
网口以及网线
光纤、光模块、光纤网卡
二、物理层的电气特性分类和差分信号
电气特性分类
“电气特性”规定了在物理连接上传输二进制比特流时线路上信号电压的高低、阻抗匹配，以及 传输速率和传输距离等参数属性
最常见的有关电气特性的技术标准是CCITT（国际电话电报咨询委员会）建议的V.10标准（新的非平衡型，对于原来的差分接收器非平衡型）、V.11标准（平衡型）和V.28标准（非平衡型）
差分信号
“差分信号”是指两个物理信号电平之差，又称“差模信号”，用一个差值表示，是由两根导线的电平差值决定的。使用差分信号的传输就叫做“差分传输”，两路信号的振幅相等，相位相反
【说明】“平衡”传输模式中都是采用一对线（除了地线之外）进行差分信号传输，信号电平是由两根线上的电平差值决定的，而“非平衡”传输模式则只用一根导线（除地线之外）进行非差分信号的传输，信号电平仅由一根信号线上的电平决定。差分信号的抗干扰能力强，因为干扰信号也会同时作用于两条导线上，并且效果一样，但因为原来两根线的电平相位相反，干扰最终被抵消了，所以差分信号电平的平均值总是会保持一致。好比是跷跷板上的两个人。
三、物理层的非平衡型电气特性
非平衡型电气特性中每路信号仅使用一根导线传输，所有信号共用一根信号地线。典型代表委外EIA RS-232C，采用的信号电平比较高，采用+5V~+15V表示二进制“0”，用-5v ~-15V表示二进制“1”
为了使不同导线上的信号串扰尽可能小，信号传输速率比较低（在20Kbps以内），传输距离比较短（15米以内）
四、物理层的新的非平衡型电气特性
新的非平衡型电气特性中，发送器仍采用非平衡工作方式，但接收器采用差分工作方式，发送器和接收器不共用一条地线。主要用于发送端和接收端固定的应用场景
典型代表就是EIA RS-423A,信号电平可以比较低，使用+4V ~ +6V表示二进制“0”，用-4V~-6V表示二进制“1”；传输速率也可以比较高，在近距离（10m以内）情况下传输速率可达300Kbps
五、物理层的平衡型电气特性
平衡型电气特性中发送器和接收器均以差分方式工作，每个信号用两根导线传输，不共用地线。两条导线承载同样的传输，但是它们等幅、反相的。典型代表是RS-422A
使用较低的信号电平，规定使用+4V~+6V表示二进制“0”，用-4V ~ -6V表示二进制“1”。这种借口的信号传输速率比比较高，当近距离传输时，速率可达10Mbps
四、物理层的功能特性
功能特性==指物理接口各条信号线的功能用途（如那些是信号线、控制线、时钟信号线），以及传输介质中每条芯上所出现的某一电平的含义。即接口信号线的功能规定，接口信号线的功能分类。针具具体接口标准而言
9芯RS-232-C接口的信号和管脚分配
25芯RS-232接口的信号和管脚分配
X.21接口规范
V.24 DTE接口规范
V.24 DCE接口规范
二、规程特性
规程特性指指利用接口传输比特流的整个流程，以及各项用于传输的事件发生的合法顺序。包括事件的执行顺序和数据的传输方式（双工还是半双工、单工，同步还是异步等），即在物理连接建立、维持和交换信息时DTE(数据传输终端)/DCE(数据线路终端)双方在各自电路上的动作序列。每个物理层通信协议都有对应的规程特性规定