通信、接口、网络、协议、总线的区别和联系

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各类通讯协议及通讯方式详细介绍

RS485简介(zz)2009-11-17 15:08智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。

究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。

最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。

随后出现的RS485解决了这个问题。

RS485接口RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。

RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。

在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。

很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。

而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。

但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。

当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。

(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

由于PC机默认的只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。

第1讲现场总线技术概述

1.3.1 基金会现场总线
前身为以Fisher-Rousemount公司为首，联合 Foxboro、横河、ABB、西门子等公司的ISP协议，以及以Honeywell为首的P协议，合并后成立现场总线基金会；以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层，并增加用户层；分低速H1(31.25Kbps,距离1900m)和高速 H2(1Mbps,750m和2.5Mbps,500m)两种通信速率；介质支持双绞线、光缆和无线发射，传输信号采用曼彻斯特编码
现场总线有两种编码方式：Manchester和NRZ，前者同步性好，但频带利用率低，后者刚好相反。前者采用基带传输，后者采用频带传输。传输介质主要有：有线电缆、光纤和无线介质。
10
现场总线概述
1.1.8 现场总线网络的实现数据链路层
分为两个子层：介质访问控制层(MAC)和逻辑链路控制层(LLC)。 MAC对传输介质传送的信号进行发送和接收控制；LLC对数据链进行控制，保证数据传送到指定的设备上。现场总线上的设备可以是主站，也可以是从站。 MAC层的三种协议：集中式轮询协议、令牌总线协议和总线仲裁协议。
介质、拓扑结构、节点数等
网络性能
传输速率、时间同步准确度、访问控制方式等
测控系统应用考虑市场及其他因素
21
现场总线概述
1.3 现场总线简介 1.3.1 基金会现场总线(FF) 1.3.2 PROFIBUS 1.3.3 LonWorks 1.3.4 CAN
1.3.5 HART
22
现场总线概述
FCS: 一对多：一对传输线接多台仪表，双向传输多个信号
DCS: 一对一：一对传输线接一台仪表，单向传输一个信号

计算机网络基础知识点

，三网指的是电信网络、有线电视网络和计算机网络。

2. 把分布在不同地理位置上的具有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备在物理上互3. 资源共享： (1) :服务器、打印机、通讯设备(2)共享(3)共4. 按按地域来划分：。

建设计算机网络的属性来分：公用网和专用网。

按网络的拓扑结构来分：按信息的交换方式来分：电路交换、报文交换和报文分组交换5.*一个方向传送信息的媒体。

9. 调制解调器：兼有调制和解调功能的器件。

10. 调制解调器最基本的调制方法有以下几种：11. 接收端通过这些附加位在接收译码器的控制下不仅可以发现错误，而且还能自动地纠正错误。

接收端通过这些附加位可以对所接收的数据进行判断看其是否正确，如果存在错误，它不能纠正错误而是通过反馈信道传送一个应答帧把这个错误的结果告诉给发送端，让发送端重新发送该信息，直至接收端收到正确的数据为止。

13. ：频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)14. 通过网络中的结点在两个站之间建立一条专用的通信线路可以采用另一种数据交换的方法叫报文交换。

报文交换方式传输的单位是报文，在报文中包括要发送的正文信息和指明收发站的地址及其它控制信息。

在这种报文交换方式中，不需要在两个站之间建立一条专用通路。

原理是把一个要传送的报文分成若干段，每一段都作为报文分组的数据部分。

17. OSI 开放系统互连参考模型将整个网络的通信功能划分成七个层次，由低层至高层分别19. 双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线器之间级联口的级联。

20. 光纤是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，一根光缆中包含有多条光纤。

星型拓扑结构有以下优点： 1.单个工作站损坏，不会对整个网络造成大的影响，而仅会影响该工作站。

2.网络的扩展容易。

3.控制和诊断方便。

4.访问协议简单。

星型拓扑结构也存在着一定的缺点： 1.过分依赖中心结点。

2.成本高。

：总线型拓扑结构有以下的主要优点： 1.从硬件观点来看总线型拓扑结构可靠性高。

常见网络传输介质及特点

一、常见的网络传输介质及其工作特点网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。

常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。

1.双绞线：简称TP，将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。

双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP）和屏蔽双绞线(STP），适合于短距离通信。

非屏蔽双绞线价格便宜，传输速度偏低，抗干扰能力较差。

屏蔽双绞线抗干扰能力较好，具有更高的传输速度，但价格相对较贵。

2.同轴电缆由绕在同一轴线上的两个导体组成。

具有抗干扰能力强，连接简单等特点，信息传输速度可达每秒几百兆位，是中、高档局域网的首选传输介质。

3.光纤：又称为光缆或光导纤维，由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。

是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。

应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。

与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。

主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。

具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每秒几十兆位的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，但价格昂贵。

二、网络拓扑结构及其特点、IP地址、网络协议1.网络拓扑结构及其特点（1）总线拓扑结构总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质，所有的节点都通过相应的硬件接口直接连接到一根中央主电缆上，任何一个节点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能够被总线任何一个节点所接受，其传输方式类似于广播电台，因而总线网络也称为广播式网络。

特点：这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。

计算机网络(含答案)

计算机网络复习范围一、基础知识1、计算机网络系统由通信子网和资源子网组成。

2、电路交换网络中的多路复用包括频分多路复用和时分多路复用。

3、协议是控制网络中信息接收和发送的一组软件。

4、存储转发时延是将一个分组转发到输出链路上所需时间。

5、DNS实际上是一个服务器软件，运行在指定的计算机上，完成域名到IP的映射。

6、计算机网络按作用范围分为局域网，广域网和城域网。

7、在通信技术中，通信信道的类型有两类：广播通信信道与点到点通信信道。

8、计算机网络按拓扑结构主要分为星形、环形、总线、树形、分布式。

9、调制是将数字信号转换成模拟信号。

解调：将模拟信号转换成数字信号。

10、双绞线电缆分为屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线UTP。

11、HTTP和FTP都是应用协议，一个重要区别就是FTP使用了两个并行的TCP连接来传输信息，一个用来传输数据，另一个用来传输控制信号。

12、网络应用程序体系结构是客户机/服务器，对等P2P和客户机/服务器与P2P的混合。

13、套接字是同一台主机内应用层与运输层之间的接口。

14、应用层协议有很多种，我们经常使用的有HTTP、FTP、SMTP等。

15、运输层的两个协议分别是用户数据报协议UDP、传输控制协议TCP。

16、HTTP（超文本传输协议）使用的端口号是80。

17、URL：Uniform Resource Locator，统一资源定位符，存放对象的服务器主机名和对象的路径名。

18、拥塞是指太多的源发送太多太快的数据，使网络来不及处理，具有表现为:丢包（路由器缓冲区溢出）和长时延（路由器缓冲区中排队）。

19、转发：当一个分组到达某个路由器的输入链路时，该路由器必须将其移动到合适的输出链路。

选路：确定分组从发送方流向接收方时所经过的路由或路径。

20、广播链路：许多主机被连接到相同的通信信道。

点对点通信链路：直接链接两个节点的链路，每一端有一个节点。

21、链路层功能：将分组通过一个链路，从一个节点传输到邻近的另一个节点。

计算机网络技术与应用答案

计算机网络技术与应用答案第一章计算机网络基础知识习题答案整理人：夏海生苏磊一、填空题1、分布在不同地理位置，具有独立功能通信线路和设备通信资源共享2、资源与服务控制资源与服务；3、硬件；4、通信子网；5、介质；6、通信设备传输；7、C/S 网络；8、对等网模式；9、语法语义时序；10、系统软件；11、资源通信；12、局域网广域网；13、C/S；14、星型树型；15、环型；16、中心节点；17、点线；18、双绞线双绞线；19、网络管理软件客户端软件；20、对等网；21、物理媒体有线网络；22、体系结构；23、7 4；24 2；25、接口；26、网络应用服务；27、数据通信数据通信；28、并行；29、全双工；30、基带传输；31、频带传输调制解调；32、信号；33、传输速率传输速率；34、多路复用；35、数据传输链路拆除；36、专用的物理链路储存；37、链路不同；38、逻辑链路；39、链路建立数据传输链路拆除；40、虚电路二、选择题1-5、AC B D B D 6-10、D B C B B11-15、D D C A C 16-20、A ABD ABD B D三、简答题1、计算机网络的内涵是什么？答：计算机网络是将分布在不同地理位置、具有独立功能的计算机系统，利用通信线路和设备，在网络协议和网络软件的支持下相互连接起来，进行数据通信，进而实现资源共享的系统。

2、计算机网络有哪些功能？答：计算机网络最基本的功能是资源共享和数据通信，除此之外还有负载均衡、分布式处理和提高系统安全性和可靠性。

3、简述计算机网络系统的组成。

答：计算机网络的系统组成主要包括计算机系统、数据通信系统、网络软件等部分，其中网络软件根据软件的功能可分为网络系统软件和网络应用软件两大主类。

4、什么是通信子网，什么是资源子网，它们的功能是分别是什么？答：通信子网是计算机网络中实现网络通信功能的设备（网卡、集线器、交换机）、通信线路（传输介质）和相关软件的集合，主要负责数据传输和转发等通信处理工作。

网络基础知识培训课件

[operator port] [established] [log] Access-list-number 使用在100-199之间的一个号标识列表 Permit | deny 指出该条目是否阻塞指定的通信量 Protocol 可以是IP、TCP、ICMP、GRE或IGRP Source和destination 识别源与目的的地址 Source-wildcard与destination-wildcard 指示通配符掩码。0意味着该对应位置必须匹配，1指
➢ 第二步：ip access-group命令将一个已经存在的扩展访问控制列表应用到接口上。对于每个协议、每个方向、每个接口来说，只允许有一个访问控制列表：
Router(config-if)#ip access-group access-list-number {in | out}
Access-list-number 指明了要应用到接口上的列表号。 In | out 规定是将访问控制列表用做输入过滤器还是输出过滤器。如果没有指定
网络通信协议
➢NetBEUI ➢IPX/SPX ➢TCP/IP
常见的网络拓扑结构
➢总线型结构 ➢星型结构 ➢环型结构 ➢复合结构
总线型结构
总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到通信介质，而且能被所有其他的站点接受。通信介质为同轴电缆。
总线结构的优缺点比较
➢ 第一步：Access-list命令在标准IP通信量过滤器列表中创建一个条目： Router(config)#access-list access-list-number {permit | deny} source-address [wildcard mask]
Access-list-number 标识条目所属的列表。它是一个1到99的号。 Permit | deny 指明该条目是允许还是阻塞指定的地址 Source-address 标识源IP地址 Wildcard mask 标识地址域中那些位要进行匹配。默认掩码是0.0.0.0（匹配所有位）

通讯接口概念

通信接口协议综述（收集多处资料集合原创，综合232、422、485、USB及网络通讯等）在现场数据采集和数据传输中大量采用接口方式，监控系统涉及较多的是串行通信接口和网络接口。

一、串行通信协议计算机与外设或计算机之间的通信通常有两种方式：并行通信和串行通信。

并行通信指数据的各位同时传送。

并行方式传输数据速度快，但占用的通信线多，传输数据的可靠性随距离的增加而下降，只适用于近距离的数据传送。

串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传送。

发送过程中，每发送完一个数据，再发送第二个，依此类推。

接受数据时，每次从单根数据线上一位一位地依次接受，再把它们拼成一个完整的数据。

在远距离数据通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信线少、成本低等优点。

1、串行通信的基本概念(1)同步和异步通信方式串行通信有两种最基本的通信方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。

同步串行通信方式是指在相同的数据传送速率下，发送端和接受端的通信频率保持严格同步。

由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接受器的成本较高。

异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需要严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏差在10％以内，就能保证正确实现通信。

异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态（又称MARK 状态）。

当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位，也称SPACE状态。

起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。

采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在5、6、7或8位之间选择。

数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。

最后传送的是停止位，一般选择1位、1.5位或2位。

（2）数据传送方式①单工方式。

单工方式采用一根数据传输线，只允许数据按照固定的方向传送。

浅谈化工行业现场总线技术、通讯协议及其应用

浅谈化工行业现场总线技术、通讯协议及其应用作者：耿杰来源：《中国化工贸易·上旬刊》2020年第01期摘要：随着化工行业的发展，化工生产的自动化水平越来越高，传统的点对点式电压、电流信号传输已经不能满足现代化工业生产要求，各类现场总线技术的应用越来越广泛。

那么，各类现场总线技术有怎样的区别和联系，各自应用范围是什么？接下来，本文将对各类现场总线、技术协议及其应用做简要阐述。

关键词：化工行业;现场总线;通讯协议;应用现场总线是安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线成为现场总线。

现场检测仪表、执行元件与控制系统之间、控制系统与控制系统之间都可采用现场总线方式进行数据传输。

现场总线技术数字化、开放性、互操作性和互换性使数据传输更方便、快捷、成本更低。

目前，在化工行业，应用比较广泛的现场总线有基金会现场总线（FF）的H1、PROFIBUS、PROFINET、CAN总线等。

通讯协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定。

约定中包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。

通讯协议主要有RS485/MODBUS、HART、FieldBus、等。

每种总线都有其应用的领域，支持一种或多种通讯协议。

1 现场总线技术及通讯协议1.1 基金会现场总线（FF）基金会现场总线是世界上两大现场总线集团ISP和WorldFIP选派代表组成。

基金会现场总线采用的是令牌总线通信方式，可分为周期通信和非周期通信。

FF有两个标准，低速现场总线FF H1及高速现场总线FF HSE。

FF H1传输距离可达1900m，应用非常广泛。

基金会现场总线的通讯模型包括物理层、数据链路层与应用层。

应用层（FAL），包括现场总线访问子层（FAS）和现场总线报文规范子层（FMS），前者管理数据的传输，后者负责对用户层命令进行编码和解码。

计算机网络知识点总结

第一章1、什么是计算机网络：计算机网络是由各自具有自主功能而又通过各种通信手段相互联接起来以便进行信息交换、资源共享或协同工作的计算机组成的复合系统。

常见的网络拓扑结构有星型网络、总线型网络、树型网络、环型网络和网状型网络2、各层的功能：物理层：在物理媒体上传输原始的比特流数据链路层：将原始的物理连接改造成无差错的、可靠的数据传输链路网络层：路由选择传输层：为高层用户提供可靠的、透明的、有效的数据传输服务会话层：完成会话的组织、建立、同步和维护及断开等管理表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式应用层：为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段3 IEEE 802.3—CSMA/CD网络，定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.4—令牌总线网。

定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.5—令牌环形网。

定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。

IEEE 802.6—城域网。

在使用时间域的波形数字信号中，代表不同离散的基本波形称为码元4码元传输速率又称波特率,有些书上叫做传码率或调制速率，记作RB以波形每秒的振荡数来衡量。

如果数据不压缩，波特率等于每秒钟传输的数据位数，如果数据进行了压缩，那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率，使得交换使用波特和比特/秒偶尔会产生错误。

波特率是指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示，其单位是波特（Baud）。

波特率与比特率的关系是比特率= 波特率×单个调制状态对应的二进制位数（1）计算机向用户提供的两种最重要的功能是：连通性和共享性（2）网络的边缘部分通信方式可分为c/s方式和对等方式（Peer-to-Peer，p2p方式）（3）三种交换方式的特点和区别答：（1）电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。

当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。

通讯方式和通讯协议介绍

目录一、RS232的串口通讯 (2)应用 (2)工作方式 (2)接口标准 (2)电路组成 (3)概述 (3)简介 (3)二、RS485串行通讯 (3)简介 (3)接口 (4)电缆 (4)布网 (5)区别 (5)三、串行通信 (6)概念 (6)分类 (7)同步通信 (7)异步通信 (7)特点 (7)形式和标准 (7)调幅方式 (7)调频方式 (8)数字编码方式 (8)数据传输率 (8)发送时钟和接收时钟 (9)异步通信协议 (9)通信协议 (10)普遍协议 (10)USB (11)IEEE 1394 (11)相关应用 (12)四、通讯协议 (12)简介 (12)详细介绍 (13)TCP/IP (13)IPX/SPX (13)NetBEUI (14)通信协议 (14)RS-232-C (14)RS-449 (14)V.35 (15)X.21 (15)HDLC (15)管理协议 (15)SNMP (15)PPP (16)一、RS232的串口通讯应用随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要.这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换.因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换.由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输.对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍.在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU 之间的通信一般都是串行方式.所以串行接口是微机应用系统常用的接口。

许多外设和计算机按串行方式进行通信，这里所说的串行方式，是指外设与接口电路之间的信息传送方式，实际上，CPU 与接口之间仍按并行方式工作.工作方式由于CPU 与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有" 接收移位寄存器" （串→并）和" 发送移位寄存器" （并→串）. 在数据输入过程中，数据1 位1 位地从外设进入接口的" 接收移位寄存器",当" 接收移位寄存器" 中已接收完1 个字符的各位后，数据就从" 接收移位寄存器" 进入" 数据输入寄存器" . CPU 从" 数据输入寄存器" 中读取接收到的字符.（并行读取，即D7~D0 同时被读至累加器中）. " 接收移位寄存器" 的移位速度由" 接收时钟" 确定.在数据输出过程中，CPU 把要输出的字符（并行地）送入" 数据输出寄存器"," 数据输出寄存器" 的内容传输到" 发送移位寄存器",然后由" 发送移位寄存器" 移位，把数据1 位 1 位地送到外设. " 发送移位寄存器" 的移位速度由" 发送时钟" 确定.接口中的" 控制寄存器" 用来容纳CPU 送给此接口的各种控制信息，这些控制信息决定接口的工作方式." 状态寄存器" 的各位称为" 状态位",每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误.例如，用状态寄存器的D5 位为"1" 表示" 数据输出寄存器" 空，用D0 位表示" 数据输入寄存器满",用D2 位表示" 奇偶检验错" 等.能够完成上述" 串<- -> 并" 转换功能的电路，通常称为" 通用异步收发器" (UART ：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter），典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550接口标准⑴实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。

基金会现场总线技术概述

包括世界上最主要的自动化设备供应商，如AB、ABB、
Yokogawa、Honeywell、Smar、FUJI Electric等等。
基金会现场总线的最大特色就在于它不仅是一种总线技术，而且是一个自动化系统。它作为最新的自动化系统，区别于传统的自动化系统的特征在于它所具有的开放型数字通信能力，使自动化系统具备了网络化特征。
一个典型的工程实例
4.现场仪表选型（1）流量仪表：科里奥利流量计：E+H Promass；艾默生Micromotion；涡街流量计：艾默生8800系列，E+H Prowirl；电磁流量计：E+H Promag；超声波流量计：E+H Prosonic Flow；（2）压力仪表： E+H Cerabar／Deltabar；艾默生3051；Siemens Sitrans P；（3）温度仪表：艾默生3244系列、848系列；Wika 5350；（4）料位仪表：雷达： E+H FMR240、E+H FMR230；超声波 E+H Prosonic Level；（5）分析仪表： PH计：艾默生TR200；电导计艾默生400VP （6）控制阀门： Samson3787定位器；
一个典型的工程实例
3.辅助设备及电缆（1）接线箱：涂料厂：接线箱使用刀式开关终端公用工程厂：Relcom的Mega-block接线箱聚脂厂：带有P+F网段保护和现场隔离的接线箱（2）现场总线辅助部件，包括电源模块和诊断模块、网段保护器和保护现场设备短路的现场安全栅由P+F Powerhubs 提供。在某些场合，浪涌保护也可以用在保护网段非闪电直接击中的浪涌破坏. （3）每个网段主干电缆：双绞线电缆

SPI、I2C、UART、USB串行总线协议的区别

SPI、I2C、UART、USB串行总线协议的区别SPI、I2C、UART三种串行总线协议的区别第一个区别当然是名字：SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);I2C(INTER IC BUS)UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器)第二，区别在电气信号线上：SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。

SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。

提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。

主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。

如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。

I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。

在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。

如果用通用IO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)。

（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。

显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。

第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工，但I2C不行；第四，看看牛人们的意见吧！wudanyu：I2C线更少，我觉得比UART、SPI更为强大，但是技术上也更加麻烦些，因为I2C需要有双向IO的支持，而且使用上拉电阻，我觉得抗干扰能力较弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远距离通信。

计算机网络最新完美整理知识点总结

《计算机网络》重要知识点总结1.滑动窗口①发送端→发送窗口→对发送端进行流量控制→设定窗口大小，控制发送帧的数量接收端→接收窗口→只有受到的数据帧落入接收窗口内才允许接收，否则一律丢弃②滑动窗口是用来对链路的发送端进行流量控制。

③发送窗口大小 WT 代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可发送多少个数据帧。

④在连续 ARQ 协议中，接收窗口的大小 WR = 1时：1>只有当收到的帧的序号与接收窗口一致时才能接收该帧。

否则，就丢弃它。

2>每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前滑动一个帧的位置。

同时发送对该帧的确认。

⑤滑动窗口的重要特性：1>只有在接收窗口向前滑动时（与此同时也发送了确认），发送窗口才有可能向前滑动。

2>收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动，因此这种协议又称为滑动窗口协议。

3>当发送窗口和接收窗口的大小都等于 1时，就是停止等待协议。

⑥发送窗口的最大值：当用 n 个比特进行编号时，若接收窗口的大小为 1，则只有在发送窗口的大小 WT≤2n-1时，连续 ARQ 协议才能正确运行。

发送端：接收端：2.停止等待协议①完全理想化的数据传输→具有最简单流量控制的数据链路层协议→实用的停止等待协议②停止等待协议:发送端一次只发一个数据帧，接收端一次也只接收一个(接收后发送确认帧)③超时计时器作用：1>结点A每发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器。

2>若到了超时计时器所设置的重传时间t out而仍收不到结点 B 的任何确认帧，则结点 A 就重传前面所发送的这一数据帧。

3>一般可将重传时间选为略大于“从发完数据帧到收到确认帧所需的平均时间”④解决重复帧问题：1>使每一个数据帧带上不同的发送序号。

每发送一个新的数据帧就把它的发送序号加 1。

2>若结点 B 收到发送序号相同的数据帧，就表明出现了重复帧。

这时应丢弃重复帧，因为已经收到过同样的数据帧并且也交给了主机 B3>但此时结点 B 还必须向 A 发送确认帧 ACK，因为 B 已经知道 A 还没有收到上一次发过去的确认帧 ACK⑤帧的编号问题：使用一个比特的0和1两种不同的序号来对每次发送的帧进行编号⑥帧的发送序号：数据帧中的发送序号 N(S) 以 0 和 1 交替的方式出现在数据帧中；每发一个新的数据帧，发送序号就和上次发送的不一样。

各类工业总线对比

各类工业总线对比各类工业总线对比EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，Eter CAT名称中的CAT为ControlAutomation Te chnology（控制自动化技术）首字母的缩写。

最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff Au tomationGmbH)研发。

EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。

Eth erCAT的特点还包括高精度设备同步，可选线缆冗余，和功能性安全协议(SIL3)。

EtherCAT EtherCAT技术突破了其他以太网解决方案的系统限制：通过该项技术，无需接收以太网数据包，将其解码，之后再将过程数据复制到各个设备。

EtherCAT从站设备在报文经过其节点时处理以太网帧：嵌入在每个从站中的FMMU（现场总线存储管理单元）在帧经过该节点时读取相应的编址数据，并同时将报文传输到下一个设备。

同样，输入数据也是在报文经过时插入至报文中。

整个过程中，报文只有几纳秒的时间延迟。

主站方面也非常经济，商用的标准网卡（NIC）或任何主板集成的以太网控制器可以用作硬件接口。

这些接口的共性就是数据通过DMA（直接内存读取）传输至PC，即网络读取时无需占用CPU资源。

协议EtherCAT协议在以太网帧内采用官方指定的以太类型。

采用这种以太类型即可允许在以太网帧内直接传输控制数据，而无需重新定义标准以太网帧。

该以太网帧可由多种子报文组成，每个子报文服务于逻辑过程映像区的特定内存区，该区域最大可达4GB。

数据序列是独立于物理顺序的，所以以太网端子模块的编址可以随意排序。

从站之间的广播，多播和通讯也可得以实现。

当EtherCAT组件与主站控制器运行在同一个子网，或者在控制软件直接读取以太网控制器时，可以使用以太网帧直接传输数据。

然而，EtherCAT不仅限于单个子网的应用。

EtherCAT UDP将EtherCAT协议封装为UDP/IP数据报文，这就意味着，任何以太网协议堆栈的控制均可编址到EtherCAT系统之中，甚至通讯还可以通过路由器跨接到其它子网中。

考研计算机网络知识点

考研计算机⽹络知识点⽹络体系结构通信⼦⽹与资源⼦⽹通信⼦⽹由各种传输介质、通信设备、相应的⽹络协议组成，它使⽹络具有数据传输、交换、控制、存储的能⼒，实现联⽹计算机之间的数据通信。

通信⼦⽹由通信控制处理机、通信线路和其他通信设备组成，完成⽹络数据传输、转发等通信处理任务。

资源⼦⽹是实现资源共享功能的设备及其软件的集合，向⽹络⽤户提供共享其他计算机的硬件资源、软件资源、数据资源的服务。

资源⼦⽹主要由计算机系统、终端、联⽹外部设备、各种软件资源和信息资源等组成，负责全⽹的数据处理业务，负责向⽹络⽤户提供各种⽹络资源与⽹络服务。

⽹桥、交换机、路由器都属于通信⼦⽹，计算机软件属于资源⼦⽹。

拓扑结构主要是指通信⼦⽹的拓扑结构，指通过⽹中结点（路由器、主机等）与通信线路（⽹线）之间的⼏何关系（如总线形、环形）表⽰的⽹络结构。

交换技术是指主机之间、通信设备之间或主机与通信设备之间为交换信息所采⽤的数据格式与交换装置的⽅式。

计算机⽹络体系结构计算机⽹络的体系结构：就是这个计算机⽹络及其所应完成功能的精确定义，它是计算机⽹络中的层次、各层的协议以及层间接⼝的集合。

体系结构是抽象的，⽽实现是具体的。

实体：任何可发送或接受信息的硬件或软件进程，通常是⼀个特定的软件模块。

服务数据单元（SDU）协议控制单元（PCI）协议数据单元（PDU）：对等层之间传送的数据单元称之为该层的PDU。

物理层的PDU叫⽐特链路层的PDU叫帧⽹络层的PDU叫分组传输层的PDU叫报⽂OSI参考模型最⼤的贡献是精确地定义了三个主要概念：服务、协议、接⼝。

协议：为进⾏⽹络中的数据交换⽽建⽴的规则、标准或约定称之为⽹络协议。

它是控制两个（或多个）对等实体的进⾏通信的规则的集合。

协议由：1.语法：规定数据传输的格式；2.语义：规定所要完成的功能（需要发出何种控制信息、完成何种动作、作何应答等）；3.同步：规定了执⾏各种操作的条件、时序关系等。

三部分组成。

通信接口网络协议总线的区别和联系

通信接口网络协议总线的区别和联系通信接口、网络协议和总线是计算机通信领域中重要的概念。

它们在计算机网络和硬件设计中起着不可或缺的作用。

本文将对通信接口、网络协议和总线进行解释，并探讨它们之间的区别和联系。

一、通信接口通信接口是计算机系统中用于与外部设备进行数据交换的接口。

它连接计算机与外设或其他计算机系统，实现数据的输入和输出。

通信接口通常由硬件和软件组成，硬件部分负责电信号的传输和转换，而软件部分负责协调数据传输和通信过程。

通信接口的特点：1. 物理连接：通信接口通过一组物理线路连接计算机与外设或其他计算机系统。

2. 数据传输：通信接口负责将数据从计算机传送到外设或其他计算机系统，或从外设或其他计算机系统传送到计算机。

3. 协议支持：通信接口支持特定的通信协议，以保证数据的可靠传输和正确解析。

二、网络协议网络协议是计算机网络中用于规定数据通信规则和格式的约定。

它定义了数据传输的方式、数据包的格式、错误处理等细节。

网络协议使得计算机网络中的各个节点能够进行有效地通信。

网络协议的特点：1. 规范化：网络协议是一系列的规范和约定，用于确保计算机网络中的各个节点都遵循相同的通信规则。

2. 分层结构：网络协议通常由多层组成，每一层负责不同的功能。

常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、SMTP等。

3. 执行方式：网络协议通过软件实现，在计算机系统中通过网络协议栈的方式进行数据的传输和处理。

三、总线总线是计算机系统中用于连接各个内部组件的传输线路。

它是一种并行传输结构，将数据、地址和控制信号传输到计算机系统中的各个部件。

总线起到了连接和协调各个部件的作用。

总线的特点：1. 并行性：总线是一种并行传输结构，能够同时传输多个比特或字节。

2. 多功能性：总线可用于传输数据、地址和控制信号等多种类型的信息。

3. 高带宽：总线能够支持高速数据传输，提供较大的带宽。

区别和联系：通信接口、网络协议和总线在计算机通信中发挥着不同的作用，但它们之间存在着一定的区别和联系。

plc常见的通讯协议

plc常见的通讯协议PLC几种常见的通讯协议例如，如果在一些速度同步要求比较高的应用场合（如造纸生产线），对十几甚至数十台变频器采用USS 通信控制，其效果可想而知近来USS 因其协议简单、硬件要求较低，也越来越多地用于和控制器（如PLC）的通信，实现一般水平的通信控制。

（注意：USS 提供了一种低成本的，比较简易的通信控制途径，由于其本身的设计，USS 不能用在对通信速率和数据传输量有较高要求的场合。

在这些对通信要求高的场合，应当选择实时性更好的通信方式，如PROFIBUS-DP 等。

在进行系统设计时，必须考虑到USS 的这一局限性。

五、USS通讯USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议，多年来也经历了一个不断发展、完善的过程。

最初USS 用于对驱动装置进行参数化操作，即更多地面向参数设置。

在驱动装置和操作面板、调试软件（如DriveES/STARTER）的连接中得到广泛的应用。

ProfiBus是一种电气网络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤、无线传输。

于1989年正式成为现场总线的国际标准。

PROFIBUS 是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准，传送速度可在9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。

PROFIBUS广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。

PROFIBUS也是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。

可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

四、ProfiBus 通讯作为众多现场总线家族的成员之一ProfiBus是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。

网络设备常见接口

网络设备的各种接口各种交换机的数据接口类型在不断的变化，交换机的功能也在不断增强，交换机端口的更新换代以及各种特殊设备连接端口不断的添加(到交换机上)，这使得交换机的接口类型变得非常丰富。

为了全面弄清楚这些接口，也为了能提高自己，我们有必要对它们逐一认知。

1.RJ-45接口这种接口就是我们现在最常见的网络设备接口，俗称“水晶头”，专业术语为RJ-45连接器，属于双绞线以太网接口类型。

RJ-45插头只能沿固定方向插入，设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防止脱落。

这种接口在10Base-T以太网、100Base-TX以太网、1000Base-TX以太网中都可以使用，传输介质都是双绞线，不过根据带宽的不同对介质也有不同的要求，特别是1000Base-TX千兆以太网连接时，至少要使用超五类线，要保证稳定高速的话还要使用6类线。

2.SC光纤接口SC光纤接口在100Base-TX以太网时代就已经得到了应用，因此当时称为100Base-FX(F是光纤单词fiber的缩写)，不过当时由于性能并不比双绞线突出但是成本却较高，因此没有得到普及，现在业界大力推广千兆网络，SC光纤接口则重新受到重视。

光纤接口类型很多，SC光纤接口主要用于局网交换环境，在一些高性能千兆交换机和路由器上提供了这种接口，它与RJ-45接口看上去很相似，不过SC接口显得更扁些，其明显区别还是里面的触片，如果是8条细的铜触片，则是RJ-45接口，如果是一根铜柱则是SC光纤接口。

3.FDDI接口FDDI是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种，具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。

光纤分布式数据接口(FDDI)是由美国国家标准化组织(ANSI)制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。

FDDI使用双环令牌，传输速率可以达到100Mbps。

CCDI是FDDI的一种变型，它采用双绞铜缆为传输介质，数据传输速率通常为100Mbps。