工业控制网络02

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1、工业控制网络（现场总线）主讲教师：孟凡刚2.1基本术语2.8介质访问控制方式2.2数据编码2.9计算机网络硬件2.3信号的传输方式2.10网络软件2.4通信方式2.11网络互连设备2.5差错检测与控制2.12网络参考模型2.6网络拓扑结构2.13现场总线的网络通信模型2.7网络的传输介质2.14控制网络与计算机网络第2章数据通信与计算机网络基础2.1基本术语总线：网络上各节点共享的传输媒体，是信号传输的公共路径。总线协议：总线上的设备如何使用总线的一套规则，这套规约是事先规定、必须共同遵守的。总线操作：总线上数据发送者与接收者之间的连接——数据传送——断开连接的一个操作序列。现场设备：作为网络

2、节点连接在现场总线上的物理实体，具备测量控制功能和数据通信能力。2.1基本术语发送与接收设备：数据通信系统中，具有通信信号发送电路的设备称为发送器或发送设备；具有通信信号接收电路的设备称为接收器或接收设备。总线仲裁：对总线冲突的处理过程，根据某种裁决规则确定下一个时刻具有总线占有权的设备。传输介质：指在两点或多点之间连接收发双方的物理通路，是发送设备与接收设备之间信号传递所经过的媒介。数据报文：通过网络传输的数据的基本单元，包含一个报头（header）和数据本身，其中报头描述了数据的目的地以及和其它数据之间的关系。一般把需要传送的信息，包括文本、命令、参数值、图片、声音等称为报文。2.1基本术

3、语2.1基本术语数据通信过程：两个或多个节点之间借助传输媒体以二进制形式进行数据交换的过程数据通信过程与打电话的对比建立物理连接拨号，拨通对方建立逻辑连接互相确认身份数据传送互相通话断开逻辑连接互相确认要结束通话断开物理连接双方挂机2.1基本术语数据在计算机中用二进制数表示，而1或0以电压的高低或电流的有无来反映。传输媒体是网络中数据传输的物理通路。要通过传输媒体传输数据，必须把数据转换成能在传输媒体中传输的信号。（1）信号：指数据的电磁或电子编码，信号分为模拟信号与数字信号。数字信号：一系列的脉冲模拟信号：连续变化的量2.2数据编码（2）数据编码：通信系统中以何种物理信号的形式来表达数据。1

4、）用数字信号表示数据单/双极性码、归零码、不归零码（NRZ）、差分码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等2）用模拟信号表示数据幅移键控法（ASK）、频移键控法（FSK）、相移键控法（PSK）用模拟信号承载数字或模拟数据的技术称为调制技术。2.2数据编码不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种情况2.2数据编码数据：模拟数据、数字数据信号：模拟信号、数字信号信道：模拟信道、数字信道单极性码信号电平是单极性的。双极性编码信号电平为正、负两种极性的。2.2.1数字数据编码数字数据编码：用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态。归零码（RZ）归零码在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的编码。非

5、归零码（NRZ）非归零码在整个码元时间内维持有效电平。2.2.1数字数据编码差分码差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”。变化为“1”，不变化为“0”。差分码按按初始信号为高电平或低电平，有相位截然相反的两种波形。2.2.1数字数据编码2.2.1数字数据编码曼彻斯特编码（ManchesterEncoding）码元本身分为两半，前半个时间段所传信号是该时间段传送比特值的反码，后半个时间段传送的是比特值本身。2.2.1数字数据编码2.2.1数字数据编码2.2.2模拟数据编码模拟数据编码：用模拟信号的不同幅度、频率、相位来表达数据的0、1状态。有以下三种编码方法：幅度键控ASK（amplit

6、ude-shiftkeying）频移键控FSK（frequency-shiftkeying）相移键控PSK（phase-shiftkeying）2.2.2模拟数据编码利用载波的不同振幅来表示二进制数的0或1。效率低，易受到干扰。利用载波频率附近的两个不同频率来表示二进制数据的0或1。不易受干扰，广泛用于高频（3MHz～30MHz）的无线电传输。2.2.2模拟数据编码利用载波信号的相位移动表示二进制数0或1。具有较强的抗干扰能力，效率较高。2.2.2模拟数据编码2.3.1传输顺序2.3.2同步方式2.3.3传输模式2.3数据传输方式和信号的传输模式串行传输：数据流以串行方式逐位的在一条信道上传输

7、。特点：易于实现，适合长距离传输。收发双方需要采取同步措施。2.3.1传输顺序并行传输：将数据以成组的方式在两条以上的并行信道上同时传输。特点：不需特殊同步措施，适合于近距离数字通信。2.3.1传输顺序串行传输与并行传输的区别：串行传输在传输一个字符或字节的各数据位时是依顺序逐位传输；并行传输在传输一个字符或字节的各数据位时采用同时并行传输。2.3.1传输顺序同步传输和异步传输是指通信处理中使用时