工业网络数据通信

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1、工业网络数据通信目录1234数据通信基础知识现场总线基础知识工业以太网基础知识外部数据通信简介数据通信基础知识数据通信系统的基本通信模型：产生和发送信息的一端叫信源，接收信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信线路进行通信，在数据通信系统中，也将通信线路称为信道。数据通信基础知识模拟通信系统模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。信源所产生的原始模拟信号一般都要经过调制再通过信道传输。到达信宿后，通过解调器将信号解调出来。普通的电话、广播、电视等都属于模拟通信系统。数据通信基础知识通信信道的分类信道是信号传输的通道，包括传输媒体和通信设备。传输媒体可

2、以是有形媒体，如电缆、光纤等，也可以是无形媒体，如传输电磁波的空间。信道可以按不同的方法分类：有线信道与无线信道；模拟信道与数字信道；专用信道和公用信道；数据通信基础知识有线信道与无线信道信道按所使用的传输介质分类，可以分为有线信道与无线信道；使用有形的媒体作为传输介质的信道称之为有线信道。有线信道包括电话线、双绞线、同轴电缆和光缆等；以电磁波在空间传播方式传送信息的信道称之为无线信道。无线信道包括无线电、微波、红外线和卫星通信信道等。数据通信基础知识模拟信道与数字信道按传输信号的类型分类，信道可以分为模拟信道与数字信道；能传输模拟信号的信道称为模拟信道。模拟信号的电平随

3、时间连续变化，语音信号是典型的模拟信号。如果利用模拟信道传送数字信号，则必须经过数字与模拟信号之间的变换（A/D变换器）。调制解调器就是完成这种变换的。能传输离散数字信号的信道称为数字信道。离散的数字信号在计算机中指由“0”和“1”的二进制代码组成的数字序列。当利用数字信道传输数字信号时不需要进行变换，通常需要进行数字编码。数据通信基础知识专用信道和公用信道信道按使用方式可以分为专用信道和公用信道。专用信道是一种连接于用户设备之间的固定电路，它可以由用户自己架设或向电信部门租用。公用信道也称公共交换信道，它是一种通过交换机转接、为大量用户提供服务的信道。数据通信基础知识数

4、据通信速率数据通信速率分为两种：码元速率和信息速率。码元速率（RB）定义为每秒中传送的码元数，单位为波特/秒（Baud/s），又称为波特率；信息速率（Rb）定义为每秒中传送的信息量，单位为比特/秒（bit/s），又称为比特率；对于一个用二进制表示的信号（两级电平），每个码元包含1个比特信息，其信息速率与码元速率相等；对于一个用四进制表示的信号（四级电平），每个码元包含了2个比特信息，因此，它的信息速率应该是码元速率的2倍。数据通信基础知识一般来说，对于采用M进制电平传输信号时，信息速率和码元速率之间的关系是：Rb=RBlog2M数据通信基础知识数据通信速率数据通信速率分为

5、两种：码元速率和信息速率。码元速率（RB）定义为每秒中传送的码元数，单位为波特/秒（Baud/s），又称为波特率；信息速率（Rb）定义为每秒中传送的信息量，单位为比特/秒（bit/s），又称为比特率；对于一个用二进制表示的信号（两级电平），每个码元包含1个比特信息，其信息速率与码元速率相等；对于一个用四进制表示的信号（四级电平），每个码元包含了2个比特信息，因此，它的信息速率应该是码元速率的2倍。数据通信基础知识误码率和误比特率误码率和误比特率是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的重要参数。误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，误比特率是指在传输中出错比

6、特的概率。公式为：在实际的数据传输系统中，电话线路在300～2400bps传输速率时，平均误码率在10-2～10-6之间，在4800～9600bps传输速率时平均误码率在10-2～10-4之间。而计算机通信的平均误码率要求低于10-9。数据通信基础知识信道带宽与信道容量信道带宽是指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率范围，通常称为信道的通频带，单位用赫兹（Hz）表示。信道带宽是由信道的物理特性所决定的，例如，电话线路的频率范围在300～3400Hz，则它的带宽为300～3400Hz。信道容量是衡量一个信道传输数字信号的重要参数。信道容量是指单位时间内信道上所能传输

7、的最大比特数，用每秒比特数（bps）表示。当传输的信号速率超过信道的最大信号速率时，就会产生失真。数据通信基础知识通信线路的连接方式点对点连接点对点的连接就是在发送端和接收端之间采用一条线路连接，使用的线路可以是专用线路、租用线路或交换线路。使用租用或交换线路的连接方式，适合于在地理上比较分散的站点之间传输数据，比如通过公用电话交换网，实现点-点的连接。数据通信基础知识通信线路的连接方式多点线路连接多点线路连接是指各个站点通过一条公共通信线路连接。在多点线路连接方式中，一条线路被所有的站点共享，若所有的站点可以同时发送数据，则