华南农业大学现场总线技术及其应用11122

现场总线技术及其应用复习重点

第一章现场总述

1、现场总线的概念。

现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。

2、控制系统发展经历的几个阶段。

基地式气动仪表控制系统，电动单元组合式模拟控制系统，集中式数字控制系统，集散控制系统DCS，现场总线控制系统

3、现场总线的技术特点和优点有哪些。

最显著特征：具有开放统一的通信协议

适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。多为短帧传送，通信的传输速率相对较低

特点：1）系统的开放性2）互可操作性3）通信的实时性与确定性4）现场设备的智能与功能自治性5）对现场环境的适应性

优点：1）节省硬件数目与投资2）节省安装费用3）节省维护开销4）用户具有高度的系统集成主动权5）提高了系统的准确性与可靠性

4、主要的现场总线有哪些？

FF、WorldFIP、Profibus PA、Profibus DP/FMS、InterBus、P-NET、SwiftNET、CAN、LonWorks(CF PPS WL)

第二章网络与通信基础

1、控制信号包括哪三类？

1）一类控制连在总线上的设备；

2）另一类是用于改变总线操作的方式；

3）还有一些控制信号表明地址和数据的含义。

2、什么是总线操作？在数据传送过程中，“读”和“写”是怎样定义的？

（1）总线上命令者与响应者之间的连接→数据传送→脱开，这一操作序列成为一次总线“交易”（transaction），或总线操作。

脱开：disconnect指完成数据传送操作以后，命令者断开与响应者的连接。（2）“读”read操作是读来自响应者的数据；“写”write操作是向响应者写数据。

3、分析通信请求过程是怎样的？（结合图分析，参考ppt）

①向总线发出服务请求

②检测到服务请求，发应答信号以查询哪

个从设备发请求

③接收到应答信号，A节点将自己的标识码

发到总线上

4、总线仲裁的用途。

总线仲裁：arbitration ，用于裁决那一个主设备是下一个占有总线的设备。5、通信系统由哪些部分组成？

（1）信源：又称信息源，按不同性质分为模拟信息源和离散信息源。（2）信宿：又称信息接受者。（信息源和信宿是信息的产生者和使用者）

（3）发送设备：将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变为便于传送的信号形式，送往传输媒介。分信源编码和信道编码。（4）信道：传输介质，传输介质指设备到接收设备之间信号传递所经媒介。（5）接收设备：基本功能是完成发送设备的反编号，进行调解、译码、解密等。（6）噪声源：在信源和接收设备之间，存在着各种各样的干扰信号，这些干绕信号的来源就是噪声源。

6、数据编码，掌握曼彻斯特码画法。

P25

7、比特率的定义。

二进制信号的信息速率用每秒比特（bps ）做单位，常称“比特率”。

8、信号传输的4种方式

串行、并行、同步、异步

9、通信方式

单工、半双工、全双工通信，掌握每种通信方式的定义和图示表示方法

单工通信：指传送的信息始终是一个方

向，而不进行与此相反方向的传送，如

图（a ）；单工通信线路一般采用二线制

半双工通信：指信息流可在两个方向上

传输，但同时刻只限于一个方向传输，

如图（b ）；必须改变信道方向。一般采

用二线制。

全双工通信：指同时作双向通信。

一般采用四线制结构。

10、熟悉几种常见的传输介质。

传输介质包括无线和有线两种，有线介质中常见的有双绞线、同轴电缆、仪表电缆、电力电缆、光纤、光缆等。

无线通信主要有微波通信（109~1010Hz）、红外通信（1011~1014Hz）与激光通信（1014~1015Hz）。

11、掌握分析网络互连的四个层次。掌握有哪些互连设备，这些互连设备分别用于哪些互连层次？

（1）在物理层，使用中继器repeater在不同网段之间复制位信号

（2）在数据链路层，使用网桥bridge在局域网之间存储或转发数据帧

（3）在网络层，使用路由器router在不同网络间存储转发分组信号

（4）在传送层及传送层以上，使用网关gateway进行协议转换，提供更高层次的接口。

（1）中继器起简单的信号放大作用，用于驱动很长的通信介质。

（2）网桥是存储转发设备，用来连接同一类型的局域网。网桥接收帧，并送到数据链路层进行差错校验，再送到物理层，通过物理传输介质送到另外一个子网或网段。网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议，不同传输速率、不同传输介质的网络

(3)路由器与网关，功能包括协议转换、信号传递、道路、分段、重装、流量控制、差错控制等。适用于网络应用系统。

(4)网关又被称为协议转换器，用以实现不同通信协议的网络之间、包括使用网络操作系统的网络之间的互连。

第三章OSI参考模型

1、OSI的定义。低层功能LLF，高层功能HLF分别包括哪几层。

OSI，Open System Interconnection，开放系统互连分层模型。是为异种计算机互连提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考。

第1~3层功能称为低层功能LLF（物理层、数据链路层、网络层），即通信传送功能，是网络与终端均需具备的功能

第4~7层功能称为高层功能HLF（传输层、会话层、表示层、应用层），即通信处理功能，通常需由终端来提供

2、OSI参考模型按功能划分为哪7层。

物理层、数据链路层（实现无差错传输）、网络层（路由选择和中继功能）、传输层、会话层、表示层、应用层

3、物理层的功能与四个重要特征，了解物理接口标准EIA-232-D的规程特性(1)机械特性：规定了物理连接时所使用的可接插连接器的形状尺寸、连接器中引脚的数量和排列情况等

(2)电气特性：规定了物理连接器上传输二进制比特流时线路上信号电平的高低、阻抗及阻抗匹配、传输速率与距离限制

(3)功能特性：规定了物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为：数据线、控制线、定时线和地线

(4)规程特性：定义了信号线进行二进制比特流传输的一组操作过程，包括各信号线的工作规则和时序

EIA-232-D是目前数据通信与网络中应用最广泛的一种标准，前身是RS-232-C EIA-232-D规程特性：规定了DTE与DCE之间控制信号与数据信号的发送时序、应答关系与操作过程

4、数据链路层的主要功能、了解高级数据链路控制协议HDLC。

主要功能：数据链路的建立和拆除；信息传输；传输差错控制；异常情况处理5、网络层协议的四个主要功能。

主要功能：路径选择与中继、网络流量控制、网络的连接与管理等

6、传输层的内容，重点：处理底层不可恢复的差错。

（1）下层不可恢复的差错，指下层出现了规程错误，进入复位或重启恢复规程。（2）出现下层不可恢复的差错，应及时通知双方的传输层，以便双方准备好重新发、收改报文及后续报文

7、会话层与传输层的区别

（3）低三层保证分组的正确性、顺序性；传输层保证报文的正确性和顺序性。这种保证是由主机到主机之间的应答机构实现的。

8、表示层的功能和服务，语法转换的定义。

1）表示层要保证所传输的数据经传送后其意义不改变。

2）解决的问题是：如何描述数据结构并使之与机器无关。

3）主 …… 此处隐藏：7550字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……