现场总线考试题A4

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1、内蒙古科技大学2011/2012学年第1学期《现场总线技术》考试试题A卷…课程号：67106313-01考试方式：开卷……使用专业、年级：自动化2008级任课教师：江杰装订…线………考试时间：2011年12月19日备注：答案写在答题纸上…__装…__一、问答题（每题3分，共54分）订_线____…1.现场总线的定义、特点_…学__…生_装答：_姓_□订_线名定义：现场总线是实现自动化控制系统现场设备或仪表之间互连的通信网：…络，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节点数字通……信的系统。也可称为开放式、数字、多点通信的底层控制网络

2、。…特点：除了它的数字化、节点智能化、开发式、互换性能好、布线简单的特征外，其最大优点表现在既可以把系统对各节点的控制功能和权利充分下放给节点本身的微处理器，必要时又可以由监控中心的虚拟控制平台实施集中控制，同时它又可以使得各节点之间直接通信。试□卷须2.CAN总线的主要特点（要点）?□与□答…答：（1）CAN是目前为止惟一有国际标准的现场总线；（2）CAN为多题□纸…学装一…主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发生□订并…学□线交送信息，而不分主从；（3）在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的号监…：□考…优先级，可

3、满足不同的实时要求；（4）CAN采用非破坏总线仲裁技术:教□装师…改进的CSMA/CD方式(载波侦听多路访问／冲突检测）；（5）CAN节点订□线只需要通过对报文的标识符滤波即可以实现点对点、一点对多点及全局广__□…__…播等方式传送接收数据；（6）CAN的直接通信距离最远可达10Km（速率_□_装…__订5kbps以下）；通信速率最高可达1Mbps（此时通信距离最长为40m）；（7）学_线_生__CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；（8）报文班__级__采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低；（9）…

4、……………CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有极好的检错效果；（10）硬件化底层协议（物理层和数据链路层）（11）CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活；（12）CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响；（13）CAN总线具有较高的性价比。3.CAN总线有几种帧类型？说说CAN的数据帧由哪几部分组成？各部分的作用是什么？在使用过程中，我们对数据帧的哪几部分做设置？答：数据帧，远程帧，错误帧，超载帧。4.简述CAN总线的逐位仲裁机制，写出你的学号的后6位数(不是bit)，及任意

5、你认识的3个同学的学号的后6位，把这6位数当作CAN总线的ID，按照逐位仲裁规则，说说你们谁的ID号优先级高？答：定义：当多个节点同时向总线发送信息出现冲突时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据。（非破坏性逐位仲裁机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时，数据帧优先于远程帧。在仲裁期间，每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较。如果电平相同，则这个单元可以继续发送。如果发送的是一“隐性”电平而监视到的是一“显性”电平，那么这个单元就失去了仲裁，必须退出发送状态

6、。）5.基于CAN总线的应用层协议有哪些?其特点?(1)CAN总线应用层协议CAL看着抄CAL（CANApplicationLayer）协议是目前基于CAN的高层通讯协议中的一种，最早由Philips医疗设备部门制定。现在CAL由独立的CAN用户和制造商集团CiA（CANinAutomation）协会负责管理、发展和推广。(2)CAN总线应用层协议CANOPENCANopen是在CAL基础上开发的，使用了CAL通讯和服务协议子集，提供了分布式控制系统的一种实现方案。CANopen在保证网络节点互用性的同时允许节点的功能随意扩展CANopen的核心

7、概念是设备对象字典（OD：ObjectDictionary），在其它现场总线（Profibus，Interbus-S）系统中也使用这种设备描述形式。注意：对象字典不是CAL的一部分，而是在CANopen中实现的。(3)CAN总线应用层协议DeviceNet特点：多通信层次及消息优先级队列、主从或点对点结构、总线供电(最大8A)、定义了应用和物理层规范，数据链路层用CAN协议、仅使用CAN2.0A、开放式的网络标准，少量复制成本从ODVA获得DeviceNet规范6.应用层协议的作用及主要内容(服务元素)?答：作用：为网络中每一个有效设备都能够提供

8、一组有用的服务与协议。主要内容（服务元素）：1）CMS(CAN-basedMessageSpecification)CMS提供了一个开放