数据通信与计算机网络基础课件.ppt

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1、工业控制网络主讲教师：王振力第2章数据通信与计算机网络基础2.1数据通信系统概述2.2数据编码技术2.3传输差错及其检测2.4工业控制网络的节点2.5通信传输介质2.6网络拓扑结构2.7网络传输介质的访问控制方式2.8OSI参考模型2.1数据通信系统概述一、数据通信系统组成信息源与信宿发送设备传输介质接收设备2.1数据通信系统概述二、数据通信系统的性能指标误码率误码率是指二进制数据被错误传输的概率。这是衡量一个数据通信系统传输可靠性的指标。数据传输速率单位：比特/秒或位/秒，记为bit/s。协议效率衡量一个数据通信系统传输有效性的指标。2.2数据编码技术一、数字数据的模拟信号编码

2、幅移键控法ASK频移键控法FSK相移键控法PSK2.2数据编码技术二、数字数据的数字信号编码单极性不归零码双极性不归零码单极性归零码双极性归零码2.2数据编码技术三、数字同步方式位同步（1）外同步法（2）自同步法2.2数据编码技术三、数字同步方式字符同步（异步传输）2.2数据编码技术三、数字同步方式帧同步（1）面向字符型同步方式2.2数据编码技术三、数字同步方式帧同步（1）面向字符型同步方式（2）面向比特型同步方式SDLC/HDLC2.3传输差错及其检测在数据通信过程中，信宿接收到的数据可能与信息源发送的数据不一致，这一现象就是传输差错。差错控制的主要目的是减少通信信道的传输错误

3、，差错控制的方法是对发送的信息进行控制编码。差错控制编码可分为检错码和纠错码，检错码是能自动发现差错的编码，纠错码是不仅能自动发现差错而且能自动纠正差错的编码。2.3传输差错及其检测一、奇偶校验码纵向奇偶校验码横向奇偶校验码纵横奇偶校验码二、校验和三、循环冗余校验码2.4工业控制网络的节点一、可编程控制器台达DVP28SV主机支持左侧高速网络模块扩展。2.4工业控制网络的节点一、可编程控制器2.4工业控制网络的节点二、传感器与变送器大庆赛恩斯电子智能液位变送器RS-485接口Modbus协议2.4工业控制网络的节点三、执行器与驱动器台达变频器RS-485接口Modbus协议可安装

4、PROFIBUS、DeviceNet、LonWorks、CANopen通信扩展卡2.4工业控制网络的节点三、执行器与驱动器台达伺服驱动器RS-232接口RS-485接口Modbus协议CANopen通信口2.4工业控制网络的节点四、人机界面台达触摸屏RS-232接口RS-485接口以太网接口Modbus协议2.4工业控制网络的节点五、网络互联设备网络接口卡中继器集线器网桥交换机路由器网关2.5通信传输介质一、双绞线把两根互相绝缘的铜导线按照一定规则互相绞结在一起，然后在外层再套上一层保护套或屏幕套，就可以做成双绞线。成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小，多对双绞线封装

5、后构成对称电缆。2.5通信传输介质二、同轴电缆同轴电缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、外导体屏蔽层及塑料保护套等构成。2.5通信传输介质三、光纤光纤是由一组光导纤维作为芯线加上防护外皮而做成的。光纤通常是由非常透明的石英玻璃拉成细丝，柔韧并能传输光信号的传输介质，主要由纤芯和包层构成双层同心圆柱体。2.6网络拓扑结构2.7网络传输介质的访问控制方式为解决在同一时间有几个设备同时争用传输介质，需有某种介质访问控制方式，以便协调各设备访问介质的顺序。一、载波监听多路访问／冲突检测（CSMA／CD）“听完再讲，边讲边听”（1）不坚持CSMA（2）1-坚持CSMA（3

6、）P-坚持CSMA2.7网络传输介质的访问控制方式二、令牌访问控制方式（1）令牌环（Token-Ring）方式在环型拓扑结构网络上，某一瞬间可以允许发送报文的站点只有一个，令牌在网络环路上不断地传送，只有拥有此令牌的站点，才有权向环路上发送报文，而其他站点仅允许接收报文。（2）令牌传递总线（Token-PassingBus）方式在总线型拓扑结构网络上，通过站点地址形成逻辑环。2.7网络传输介质的访问控制方式三、时分复用（TDMA）时分复用是指为共享介质的每个节点预先分配好一段特定的占用总线的时间。各个节点按分配的时间段及其先后顺序占用总线。四、轮询（polling）一个主节点作为

7、主机来周期性地轮询各个从节点，各个从节点的信息只能发送给主机，每个通信周期各个从节点至少被轮询一次。2.7网络传输介质的访问控制方式五、集总帧（summation-frame）方式Interbus和EtherCAT等工业控制网络中采用集总帧方式，也称为传递数据寄存器方式。通信网络为主从式环型拓扑结构，每个周期，主站发送一个大的数据帧，里面包含有给所有从站的数据，称为集总帧。集总帧沿着环路传输，经过一个从站时，从站对数据帧进行扫描，将其中寻址到自己的数据接收到接收寄存器，并同时将发