现场总线技术 CH1A-概述.ppt

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1、现场总线技术第一章概述教材：现场总线CAN原理与应用技术作者：绕运涛、邹继军、郑勇荟中国矿业大学机/机电学院2012-082计算机网络体系结构-OSI参考模型一、计算机网络体系结构网络体系结构需要的解决的问题模块化，分而治之模块之间相对独立通过接口规则互相连接、发送请求或提供服务现代网络采用分层体系结构每一层完成一个特定功能相邻层中的高层直接使用低层提供的服务实现本层功能，同时又向它的更高层提供服务OSI参考模型国际标准化组织,ISO开放系统互联OSI参考模型电话网：用户接入，本地交换，国内长途，国际长途，国内长途，本地交换，用户接入通讯媒介：光纤，同轴电缆，双绞

2、线，微波，卫星传输模式：数字，模拟…..3OSI参考模型图说明虚线表示在两台设备会话时不用考虑更低层的实现，就像各个层次之间直接对话注意：每层都提供一些服务低层为高层提供服务服务由协议定义程序员只关心与他的工作直接相关的那些层的协议，它们向高层提供服务，并且由低层提供服务这种层次结构并不是严格和必须的，实际使用中的网络模式与此有区别ISO-OSI只是一个参考模型，完整的实现实例很少(目前声称实现7层协议者仅Lonworks)Internet的TCP/IP体系结构中，只划分为”应用层，传输层，网络层(TCP)和网络接口层(IP)”TCP/IP在设计时已经考虑到与具体

3、的物理传输媒体无关，标准中并未对最低两层做出规定。因此，TCP/IP可以运行在所有的物理网络上(有关TCP/IP分层结构在后面有介绍)41、物理层(PhysicalLayer)1、物理层(PhysicalLayer)物理层的作用是在物理传输媒体上传输各种数据比特流，不管数据的类型和结构这一层除了规定机械、电气、功能、规程等特征外，还考虑如下问题：1)、传输速率波特率：每秒传输的码元数比特率：每秒传输的二进制位数如果一个码元只传输一个二进制位，波特率和比特率相等2)、信道容量信道容量就是信道能支持的最大数据传输率信道容量由带宽和信噪比决定3)、传输媒体信号传输的物理

4、介质：有线、无线;双绞线、同轴电缆，光纤;红外……4)、调制解调调制/解调就是将一种数据转化成适合在信道上传输的某种信号形式Modem，ADSLmodem，调频，调幅5物理层(续1)5)、交换技术电路交换，报文交换，分组交换电路交换要求在通讯双方之间建立起一条实际的物理电路,通讯过程中这条通信电路被独占-传统电话交换系统优点：数据传输可靠，实时性好缺点：电路不能共享，资源浪费大，电路的建立和撤除时间长报文交换报文是一个长度无限制的数据块（一篇文章，一幅图片，一部电影）,报文交换是指报文在源站和目的站之间采用存储-转发方式(有缓冲区)进行传递优点：相对电路交换，报文

5、交换线路利用率高缺点：报文较大时延迟时间长，出错率高分组交换将报文分割成多个长度相等的信息单元（分组），各单元依次编号，以分组为单位进行存储转发优点：除了线路共享外，中间环节的缓冲区较小，减轻了分组在网络中的延迟时间由于报文在网络上可以走不同的路径，这种并行性也减少了整个报文的传输时间分组长度变短，出错重发率降低（针对出错分组重发）已经得到广泛应用----TCP/IP网络、ATM网络、IP电话缺点：结构复杂6物理层(续2)6)、网络拓扑-网络中各个节点的互连形式星型每个站点点-点连接到中央节点任何两节点的通信通过中央节点传输采用电路交换，一个站点的故障只会影响本站

6、对中央节点依赖性大，要求中央节点可靠性和交换能力大HUB、Switcher总线型采用单一信道传输介质，所有站点通过接口连接到这个公共信道多点式、广播式，任何一个站点发送的信息都能被其它站点接收信息按组发送，各站通过地址识别是否接收多站同时发送时，产生冲突，必须有冲突解决机制优点：线路短，可靠性高缺点：实施范围受限，一个站点的故障可能影响整个网络粗缆、细缆同轴网，ARCnet网络，RS485/4227物理层(续3)树型从总线型拓扑演变而来。从树根开始，每个节点都可能产生多个分支特点与总线型拓扑相似故障比较容易隔离和检查局域网环型站点构成闭合环路，站点从一条链路接收数

7、据，从另一条链路以同样速率发送链路大多数为单方向，数据沿一个方向在网上环行传输同样需要冲突解决机制-令牌环所需截至长度短，单向数据传输可以使用光纤一个站点故障导致整个网络故障-双环网络解决方案令牌环型网络8物理层(续4)网型每个站点可以有一条或几条链路与其它站点相连站点之间存在多路经，传输数据可以挑选较为空闲的通路可绕开故障点单个站点故障对网络影响很小，网络可靠性高结构复杂、成本较高Internet干线网络，路由器9物理层(续5)7)、多路复用技术发送端将多路信号组合在一条信道上传输，接收端将信号分离频分多路复用FDM–模拟手机，电视网络、调频调幅广播网时分多路复

8、用TDM–