现场总线与网络仪器期末总复习
现场总线期末试题及答案
现场总线期末试题及答案这是一个针对现场总线（Fieldbus）概念和应用的期末试题及答案。
现场总线是一种工业自动化网络协议，用于连接工业设备和系统，实现数据传输和控制。
以下是试题及相应答案：试题一：1. 现场总线的主要优势是什么？答：现场总线的主要优势包括：- 减少布线复杂性和成本：使用现场总线可以减少传感器、执行器和控制器之间的布线长度和数量，降低了成本和维护难度。
- 提高灵活性和可扩展性：现场总线允许设备的添加、移除和重配置，使得工业系统更具灵活性和可扩展性。
- 实时通信和快速响应：现场总线提供了实时通信和快速响应的能力，对于工业控制和监测非常重要。
- 更好的诊断和故障排查：现场总线允许对设备进行诊断和故障排查，提高了设备运行的可靠性和可维护性。
- 数据集成和共享：通过现场总线，不同设备和系统之间可以实现数据集成和共享，促进了信息流的畅通。
2. 现场总线的通信速率取决于哪些因素？答：现场总线的通信速率取决于以下因素：- 网络拓扑结构：网络拓扑结构的不同将影响总线上设备的通信速率。
最常用的拓扑结构是总线型、星型和树型结构。
- 网络长度和延迟：总线长度的增加会导致信号传输的延迟增加，从而影响通信速率。
- 通信介质和物理层规范：不同的通信介质和物理层规范支持的最大数据传输速率也不同。
- 网络负载和设备数量：网络负载指的是同时传输的数据量，增加网络负载和设备数量会降低通信速率。
3. 现场总线的种类有哪些？请简要介绍一种现场总线协议。
答：现场总线的种类包括Profibus、Modbus、CANopen、DeviceNet 等。
以Profibus为例进行简要介绍：Profibus（Process Field Bus）是一种用于工业自动化领域的通信总线协议。
它支持数据传输和控制任务，在过程控制和工厂自动化中得到广泛应用。
Profibus具有高速传输、可靠性好、扩展性和灵活性强等特点。
它分为DP（Decentralized Periphery）和PA（Process Automation）两种类型，分别适用于不同的应用场景。
现场总线复习题
现场总线复习题现场总线复习题1、现场总线？（Fieldbus）是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
2、现场总线与上层网络的互联采用专用网关将现场总线网卡和以太网卡置入同一台PCWEB服务器置入PLC或现场控制设备内3、现场总线与局域网的区别现场总线主要用于对生产、生活设备的控制；一般局域网用于办公、多媒体通信不同技术特点：控制网，高度实时性、安全性、可靠性，数据传输量小；局域网相反现场总线为全数字通信，具有开放式、全分布、互操作等特点具有越来越紧密联系4、10种现场总线：Foundation Fieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline 5、现场总线的特点（1）系统的开放性。
（2）互可操作性与互用性，（3）现场设备的智能化与功能自治性。
（4）系统结构的高度分散性。
（5）对现场环境的适应性。
6、现场总线的优点（1）节省硬件数量与投资。
（2）节省安装费用。
（3）节省维护开销。
（4）用户具有高度的系统集成主动权。
（5）提高了系统的准确性与可靠性。
7、通信系统的组成信息源→编码→调制→传输介质→解调→译码→接收者8、码元是传输数据的基本单位；9、总线的基本术语（1）总线：传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作式；总线段：一组设备通过总线连接在一起。
（2）总线主设备：Bus Master，命令者（3）总线从设备：Bus Slaver，基本设备（4）控制信号：三种类型。
控制连在总线上的设备；改变总线操作的方式；表明地址和数据的含义（5）总线协议：管理主从设备使用总线的一套规则（PROTOCOL）10、通信系统是传输信息所需的一切设备的综合11、曼彻斯特编码特点（1）基带信号编码（2）内置时钟信号，可自同步（3）每位（比特）传输时间为等间隔时间段，传输时，时间段前半部分传输反码，后半部分传输原码12、通信系统的性能指标（1）、有效性指标：传输速率、频带利用率、协议效率、通信效率（2）、可靠性指标：误码率（3）、信道频率特性（4）、介质带宽（5）、信道容量：某种传输介质单位时间内所能传输的最大比特数（6）、信噪比13、局域网将地理位置不同且具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路将它们连接起来，有功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式、控制程序和网络操作系统）实现网络资源（硬件、软件、信息）的共享，这样的系统称为计算机网络。
现场总线复习题
现场总线复习题现场总线复习题现场总线（Fieldbus）是一种用于工业自动化领域的通信协议，它通过一组标准化的通信规范，实现了不同设备之间的数据传输和控制。
在现场总线的学习过程中，我们需要掌握一些基本的概念和技术，下面是一些现场总线的复习题，帮助大家回顾和巩固所学的知识。
1. 现场总线的主要特点是什么？现场总线的主要特点包括：分布式控制、实时性、可编程性、可扩展性、可靠性和开放性。
2. 现场总线的通信速率是如何定义的？现场总线的通信速率是指数据传输的速度，通常以位/秒（bps）来表示。
常见的现场总线通信速率有：1 Mbps、2 Mbps、5 Mbps等。
3. 现场总线的物理层有哪些常见的传输介质？现场总线的物理层常见的传输介质包括：双绞线、同轴电缆、光纤等。
4. 现场总线的数据传输方式有哪些？现场总线的数据传输方式包括：主从模式、多主模式和对等模式。
5. 现场总线的拓扑结构有哪些常见的类型？现场总线的拓扑结构常见的类型有：总线型、星型、树型、环型等。
6. 现场总线的通信协议有哪些？现场总线的通信协议有：Profibus、Modbus、CAN、Ethernet等。
7. 现场总线的数据传输方式有哪些？现场总线的数据传输方式包括：同步传输和异步传输。
8. 现场总线的数据帧结构是怎样的？现场总线的数据帧结构一般包括：帧头、帧数据和帧尾。
9. 现场总线的错误检测和纠正方法有哪些？现场总线的错误检测和纠正方法有：奇偶校验、CRC校验、重发机制等。
10. 现场总线的应用领域有哪些？现场总线广泛应用于工业自动化领域，包括：工厂自动化、过程控制、机械控制等。
通过对这些复习题的回顾，我们可以加深对现场总线的理解和应用。
同时，我们还需要进一步学习和掌握现场总线的相关知识，包括通信协议的详细规范、数据传输的具体方法等。
只有通过不断的学习和实践，我们才能在工业自动化领域中灵活应用现场总线技术，提高生产效率和质量。
总结起来，现场总线是工业自动化领域中常用的通信协议，具有分布式控制、实时性、可编程性、可扩展性、可靠性和开放性等特点。
现场总线网络期末复习
2014~2015学年度第二学期期末复习现场总线网络题型：填空、名词解释、简答、编写程序、阅读程序第一章LonWorks技术概述1、现场总线的概念（P2）现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现串行、双向的数字通信系统，也被称为开放式、全数字化、多点通信的底层控制网络，用于实现数据传输与信息交换。
2、工业总线的基本类型传感器级总线（Sensor Bus）、设备级总线（Device Bus）、现场总线（Field Bus）。
3、计算机总线的基本类型数据总线（DB）、地址总线（AB）、控制总线（CB）。
4、现场总线的结构类型星型、总线型。
5、现场总线系统的技术特点（P3）（1）系统开放性。
（2）互可操作性与互用性。
（3）现场设备的智能化与功能自治性。
（4）系统的高度分散性。
（5）对现场环境的适应性。
6、现场总线的优点（P4）（1）节省硬件数量与投资。
（2）节省安装费用。
（3）节省维护开销。
（4）用户具有高度的系统集成主动权。
（5）提高系统的准确性与可靠性。
7、LonWorks的地位LonWorks是一个开放的总线平台技术，用于开发监控网络系统的一个完整的技术平台，并具有现场总线的一切特点。
8、LonWorks技术的组成（1）神经元芯片。
（2）LonTalk协议。
（3）节点开发工具NodeBuilder、网络管理工具LonManager、节点网络安装工具LonBuilder、图形化工具LonMaker。
9、LonWorks技术的特点（1）完全开放的技术。
（2）提出应用分布式智能设备组建控制网络，也支持主从式网络结构。
（3）支持多种通信介质和各种拓扑结构。
（4）拥有3个处理单元的神经元芯片（Neuron芯片）。
（5）LonTalk支持7层网络协议，提供了一个固化在神经元芯片的网络操作系统。
（6）预测性P－坚持CSMA。
（7）提供现成的网络管理工具、网络维护诊断工具、网络操作系统。
（8）支持面向对象的编程（网络变量NV）以及LonMark互操作协会的标准化工作。
现场总线期末复习提纲
现场总线与控制网技术复习资料
《现场总线与控制网技术》复习资料一、填空题1.物理层传送数据的单位是（比特），数据链路层传送数据的单位是（帧），传输层传送数据的单位是（报文），应用层传送数据的单位是（报文）。
2.OSI参考模型中物理层的四个重要特性是（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）o3.LonWorks技术的核心是神经元芯片，主要包括（MC143150 ）和（MC143120 ）两大系列。
4.GSD文件一般可分为（总规范）、（与主站有关的规范）和（与从站有关的规范）三个部分。
5. LonTalk协议的网络地址有三层结构，分别为（域）、（子网）和（节点）。
6.网络拓扑结构主要有（星型拓扑）、（树型拓扑）、（环型拓扑）、（总线型拓扑结构）等拓扑结构。
7.LON总线中，对双绞线支持的 3类收发器是（直接驱动收发器）、（EIA-485收发器）和（变压器耦合收发器）。
& PROFIBU繇统由三类站点组成，分别是（1类主站）、（2类主站）和（从站）o9.OSI参考模型的通信功能划分为（7 ）个层次。
10.被誉为通用控制网络的是（ LonWorks ）总线技术。
11.PROFIBUS总线中提供了（ RS484传输）、（IECX58-2传输）和（光纤传输）三种传输技术。
12.以现场总线为基础的企业网络系统按功能可分为（ERP）、（MES）和（FCS）13.最常用的两种差错校正方法是（自动重传）和（前向差错纠错）o14.存储转发交换分为（报文存储转发交换）和（报文分组存储转发交换）两种。
15.LonTalk协议提供了四种类型的报文服务，依次是（应答方式）、（请求/响应方式）、（非应答重发方式）和（非应答方式）。
16.通信电路的工作方式有（单工通信）、（半双工通信）和（全双工通信）三种。
17.CAN总线中存在5种错误类型，分别是（位错误）、（填充错误）、（CRC错误）、（格式错误）和（应答错误）。
18.PROFIBUS总线存取协议方式包括主站间的（令牌传递方式）和主站与从站间的（主从方式）。
现场总线技术复习题
现场总线技术复习题
1. 现场总线技术的定义是什么？
2. 现场总线技术的主要特点有哪些？
3. 请列举至少三种常见的现场总线技术。
4. 简述现场总线技术在工业自动化中的应用。
5. 现场总线技术与传统的模拟信号传输相比有哪些优势？
6. 描述现场总线系统的组成结构。
7. 现场总线技术中，主站和从站的功能是什么？
8. 请解释现场总线技术中的“实时性”概念。
9. 现场总线技术中的“冗余”设计有什么作用？
10. 列举现场总线技术中的几种常见的通信协议。
11. 现场总线技术在安全性方面有哪些考虑？
12. 简述现场总线技术在远程监控中的应用。
13. 描述现场总线技术在数据采集和处理中的作用。
14. 现场总线技术在设备诊断和维护中的优势是什么？
15. 请举例说明现场总线技术在智能建筑中的应用。
16. 现场总线技术在节能减排方面的贡献有哪些？
17. 简述现场总线技术在提高生产效率方面的作用。
18. 现场总线技术在系统集成中的重要性是什么？
19. 现场总线技术在现代制造业中的地位如何？
20. 现场总线技术的未来发展趋势是什么？。
现场总线--期末考试
一、填空题(每小题2分,共20分，每小题全答对得2分，答错一个空本小题不得分)1.参照ISO/OSI标准模型，CAN通信模型包括物理层和数据链路层两层。
2.通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和.它一般由信息源和信息接收者，发送设备、接收设备和传输媒介几部分组成。
3.在Profibus中，SFC14用于数据解包,而SFC15用于_数据打包。
4.工业自动化网络控制系统不单单是一个完成数据传输的通信系统，还是一个借助网络完成控制功能的自控系统。
5.光纤分为单模和多模两种类型，其传输原理都是基于光的全反射.6.幅值键控、频移键控和相移键控是模拟数据编码的三种方式。
7.采用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态的编码方式称为数字数据编码.8.按照地理分布距离和覆盖范围来看，计算机网络可以分为广域网、城域网和局域网。
9.PROFIBUS的总线存取控制机制是主站之间采用令牌总线机制,主站与从站之间采用主从机制。
10.同步是数据传输中必须要解决的重要问题，在报文帧的传送过程中有三种同步方式：位同步、字同步和帧同步。
二、判断题(每小题2分，共20分，答对得2分,答错不得分）1.在CAN总线中，发出报文的节点称为报文发送器，如果总线不处于空闲状态,一个不是报文发送器的接点称为接收器。
(√）2.全双工通信与半双工通信都可以实现数据的接收与发送，但是，在同一时间点，半双工通信只能实现数据的收或发功能. （√）3.现场总线之所以具有较高的测控性能，一是得益于仪表的智能化，二是得益于设备的通信化。
（√）4.CSMA/CD在发送之前要先侦听线路有无数据在发送，以后在数据发送过程中就不需要判断有无冲突存在了.（)5.FTT—CAN采用柔性时间触发协议，最大特点是能根据需求在线修改网络策略,调整通信参数，添加新报文等。
(√）6.ISO/OSI的7层参考模型中的物理层主要是处理机械的、电气的和过程的接口，以及物理层下的物理传输介质等问题。
现场总线期末考试试题
现场总线期末考试试题# 现场总线期末考试试题## 第一部分：选择题（每题2分，共20分）1. 现场总线是一种______。
A. 计算机网络B. 无线通信技术B. 有线通信技术D. 广播系统2. 以下哪个不是现场总线技术的特点？A. 多站能力B. 确定性C. 随机性D. 可靠性3. PROFIBUS是一种_______。
A. 工业以太网标准B. 现场总线标准C. 无线通信协议D. 光纤通信技术4. 现场总线控制系统中，_______是实现设备间通信的关键。
A. 传感器B. 执行器C. 通信协议D. 控制器5. 以下哪个不是现场总线技术的优势？A. 降低成本B. 提高灵活性C. 减少维护D. 增加复杂性6. 现场总线系统中，_______负责将现场设备的数据进行采集和处理。
A. 现场设备B. 通信接口C. 网络管理系统D. 控制中心7. 以下哪个不是现场总线通信介质？A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 空气8. 现场总线系统中，_______是实现数据交换的最小单位。
A. 数据包B. 数据帧C. 数据段D. 数据字节9. 现场总线技术中，_______是实现设备间通信同步的关键。
A. 时钟同步B. 频率同步C. 电压同步D. 电流同步10. 以下哪个不是现场总线技术的应用领域？A. 工业自动化B. 智能家居C. 军事通信D. 航空航天## 第二部分：简答题（每题10分，共30分）1. 简述现场总线技术的定义及其主要功能。
2. 描述现场总线控制系统的组成，并解释各部分的作用。
3. 现场总线技术在工业自动化中的优势是什么？## 第三部分：论述题（每题25分，共50分）1. 论述现场总线技术在现代工业自动化中的应用及其带来的变革。
2. 分析现场总线技术与传统4-20mA模拟信号传输方式的优缺点对比。
## 第四部分：案例分析题（共30分）某工厂采用现场总线技术进行生产线的自动化改造，请分析该工厂可能面临的技术挑战，并提出相应的解决方案。
现场总线复习题
（一）、现场总线是什么：现场总线是以测量控制设备作为网络节点，以双绞线等传输介质作为纽带，把位于生产现场、具备了数字计算和数字通信能力的测量控制设备连接成网络系统，按照公开、规范的网络协议，在多个测量控制设备之间、以及现场设备与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成适应各种应用需要的自动控制系统。
现场总线控制系统的技术特点：1.开放性；2.全数字化；3.双向通信；4.互可操作性与互用性；5.现场设备的智能化与功能自治性6.系统结构的高度分散性7.对现场环境的适应性现场总线的主要优点：一对N结构、增强了现场级信息集成能力、开放式、互操作性、互换性、可集成性系统可靠性高、可维护性好、降低了系统及工程成本请列举4类现场总线设备：基金会现场总线、LonWorks、Profibus、CAN、HART、RS-485（二）、通信线路的工作方式：根据通信过程中信息流的传输方向，可将通信线路的工作方式分成：单工通信方式、半双工通信方式和全双工通信方式：通信系统的性能指标：衰减、延迟、噪声（三）、OSI参考模型的分层及其功能划分：物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层：提供与传输介质的接口、与物理介质相连所涉及到的机械的、电气的功能和规程方面的特性，最终达到物理的连接。
提供了位(bit)传送的物理通路。
数据链路层：用于链路连接的建立、维持和拆除，实现无差错传输。
网络层：处理路径选择和分组交换技术，提供报文分组从源节点至目的节点间可靠的逻辑通路，且担负着连接的建立、维持和拆除。
传输层：完成收发之间的数据传送控制，在源节点到目的节点提供端到端的可靠传输服务会话层：两应用进程间建立起一次联络表示层：实现用户或应用程序之间交换数据的格式转换应用层：实现各种应用进程之间的信息交换，为用户提供服务。
（四）、PCA82C250收发器的典型应用如图：SJA1000的RX和TX分别通过光电隔离电路连接到82C25082C250的差动收发端CANH和CANL连接到总线电缆。
现场总线复习题题
一、概念题1、现场总线现场总线是指安装在制造或过程区域的现场设备与控制室内的自控制装置之间数字式、串行、多点通信的数据总线。
2、模拟数据编码用模拟信号的不同幅度、频率、相位来表达数据的0、1状态。
3、数字数据编码用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态。
4、单极性码信号电平是单极性的。
5、双极性编码信号电平为正、负两种极性的。
6、归零码（RZ）归零码在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的编码。
可以很方便地确定每个码元的界限和信号电平。
7、非归零码（NRZ）非归零码在整个码元时间内维持有效电平。
如果两个码元数据相同（例如都是1），则电平保持不变。
而这种情况下要求区分每个码元的电平就必须对每个码元的占用时间做精确确定。
否则，就会带来不同步的问题。
8、差分码差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”。
变化为“1”，不变化为“0”。
9、基带传输人们把数字数据信号固有的频带称为基带，相应的矩形脉冲信号称为基带信号。
10、载波传输把数字基带信号记载到连续的高频载波上进行传输的系统叫载波传输或调制传输。
11、单工通信数据单向传输（无线电广播）12、半双工通信数据可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输（对讲机）13、全双工通信数据可同时双向传输（电话）两个方向的信号共享链路带宽：1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或2）将带宽一分为二，分别用于不同方向的信号传输14、广播式网络在广播式网络中，所有连网计算机都共享一条公共通信信道。
当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他的计算机都会“收听”到这个分组。
15、点到点网络与广播式网络相反，在点到点网络中，每条物理线路连接一对计算机。
假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间结点的接收、存储与转发，直至目的结点。
采用分组存储转发与路由选择机制是点到点式网络与广播式网络的重要区别之一。
16、广播风暴网络上的一个错误数据包的广播，它会引起多个主机立刻响应，一般说来，这种平等的错误数据包会引起风暴严重地成指数增长。
现场总线复习题1
现场总线复习题1现场总线考试题型：1.判断题15分共10题2.填空题25分共25题3.简答题40分共4题4.论述题20分共1题第一章现场总线技术概述1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90年代后期现场总线控制系统。
2.DCS控制系统的结构包括哪几部分？包括三部分：分散过程控制装臵部分，操作管理装臵部分，通信系统部分3.现场总线的基本定义？现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。
4.现场总线的分类？5. 现场总线控制系统的技术特点。
1.开放性；2.全数字化；3.双向通信；4.互可操作性与互用性；5.现场设备的智能化与功能自治性6.系统结构的高度分散性7.对现场环境的适应性6. FCS相对于DCS具有哪些优越性？1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本7. 分析现场总线的现状，展望其发展前景。
第二章数据通信基础与网络互联1.何谓现场总线的主设备、从设备？可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”(bus master) ，又称命令者。
不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(bus slaver)，也称基本设备。
2.总线操作过程的内容是什么？总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。
3.寻址方式有几种？物理寻址逻辑寻址广播寻址4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。
现场总线复习资料
现场总线复习资料1、选择题（每题1.5分，共15分）2、填空题（每空1.5分，共30分）3、名词解释（共15分）4、简答题（20分）5、计算题（共20分）1、国际电⼯委员会制定的国际标准IEC61158对现场总线（fieldbus）的定义：安装在制造或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称为现场总线。
2、在现场总线控制系统中，总线设备主要分为⼏类，分别是什么？6类。
变送器／传感器；执⾏器；控制器；监控／监视计算机；⽹桥／⽹关/中继器/集线器/交换机/路由器；其他现场总线设备。
3、现场总线的基本特征：1）开放互连⽹络 2）现场设备的互操作性与互换性 3）设备智能化 4）结构与功能⾼度分散的系统 5）现场通信⽹络 6）数字通信⽹络4、IEC61158第2版（ED2.0）有⼏种现场总线？8种现场总线。
5、通信模型的三个要素？信源、信宿和信道6、数据有模拟数据和数字数据，信号也有模拟信号与数字信号两种7、不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种情况8、信道最⼤数据传输率？Nyquist 公式： C = 2W log2 M= R baud log2MC = 数据传输率，单位bit/sW = 带宽，单位HzM = 信号编码级数R baud =波特率Shannon公式：有限带宽⾼斯噪声⼲扰信道C = W log2 (1+S/N) S/N: 信噪⽐9、数据传输模式是指数据在信道上传送所采取的⽅式。
按数据代码传输的顺序分：并⾏传输、串⾏传输按数据传输的同步⽅式分：异步传输、同步传输以传输的⽅向性来分：单⼯数据传输、双⼯数据传输、全双⼯数据传输按被传输的数据信号特点分：基带传输、频带传输、数字数据传输10、传输介质可分为：有线介质(双绞线,同轴电缆,光纤)⽆线介质(⽆线电,微波、红外线)11模拟数据编码的三种编码⽅法：幅度键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK12 编码归零码（RZ）：归零码在每⼀位⼆进制信息传输之后均返回零电平的编码。
《现场总线》历年期末试卷答案
10、多路复用：在数据通信或计算机网络系统中，传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求，为了有效地利用通信线路，可以利用一条信道传输多路信号，这种方法称为信道的多路利用，简称多路复用。
11、网桥：网桥是存储转发设备，用来连接同一类型的局域网。
网桥将数据帧送到数据链路层进行差错校验，再送到物理层，通过物理传输介质送到另一个子网或网段。
它具有寻址与路径选择的功能，在接收到帧之后，要决定正确的路径将帧送到相应的目的站点。
12、网络协议：就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
协议总是指某一层的协议，准确地说，它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。
三．简答题：1.中继器与放大器的区别。
中继器不同于放大器，放大器从输入端读入旧信号，然后输出一个形状相同、放大的新信号。
放大器的特点是实时实形地放大信号，它包括输入信号的所有失真，而且把失真也放大了。
也就是说，放大器不能分辨需要的信号和噪声，它将输入的所有信号都进行放大。
而中继器则不同，它并不是放大信号，而是重新生成它。
当接收到一个微弱或损坏的信号时，它将按照信号的原始长度一位一位地复制信号。
因而，中继器是一个再生器，而不是一个放大器。
2. 简述链路活动调度器的五种基本功能。
按照基金会现场总线的规范要求，链路活动调度器应具有以下五种基本功能:①向设备发送强制数据CD。
②向设备发送传递令牌PT，使设备得到发送非周期数据的权力，为它们提供发送非周期数据的机会③为新入网的设备探测末被采用过的地址。
当为新设备找好地址后，把它们加入到活动表中。
④定期对总线发布数据链路时间和调度时间。
⑤监视设备对传递令牌PT的响应，当设备既不能随着PT顺序进入使用，也不能将令牌返回时，就从活动表中去掉这些设备。
3.请简述现场总线技术的特点答：系统开放性，互可操作性，通信的实时性与确定性，现场设备的智能性与功能自治性，对现场环境的适应性。
a)开放性：相关标准的一致性和公开性；系统集成的透明性和开放性；产品竞争的公正性和公开性。
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2013/6/4现场总线复习1．控制网络答：将多个分散在生产现场，具有数字通信能力的测量控制仪表作为网络节点(1)，采用公开、规范的通信协议，以现场总线作为通信连接的纽带(1)，把现场控制设备连接成为可以相互沟通信息，共同完成自控任务的网络系统与控制系统(1)。
2. 计算机网络答：用通信手段将空间上分散的、具有独立处理能力的多台计算机系统互连起来，按照某种网络协议进行数据通信，以进行信息交换、实现资源共享和协同工作的计算机系统的集合。
3.请简述现场总线控制系统体系结构的特点。
基础性：现场总线是企业强有力的控制和通信的基础设施。
(1分)灵活性：现场总线使控制系统的设计、建设、维护、重组和扩容更加灵活简便。
(1分)易用性：简化了设计施工，方便了修理维护，也降低了系统投入的门槛，大大提高了可靠性和灵活性。
(1分)分散性：现场总线已构成一种新的全分散性控制系统的体系结构，具有高度的分散性。
(1分)经济性：化了控制系统的体系结构，节约了硬件设备和连接电缆，并将各种安装和维护费用降至最低。
(1分)4.请简述ProfiNet的通信协议模型提供三个类型的通信通道：标准通信通道和两类实时通信通道。
标准通道是使用TCP/IP协议的非实时通信通道, 应用层使用通用的IT应用层协议，主要用于设备参数化组态和读取诊断数据；实时通道RT是软实时SR方案,主要用于过程数据的高性能循环传输事件和事件控制的信号与报警。
在第二层上为快速以太网定义了IRT时间槽控制传送过程。
5.现场总线通信模型有哪些主要特点？(1)对OSI参考模型进行简化，通常只采用OSI模型的第1层和第2层及最高层应用层。
目的简化通信模型结构，缩短通信开销，降低成本及提高实时性能。
(2)各种类型现场总线并存，并在各自的应用领域获得良好应用效果。
(3)采用相应的补充方法实现被删除的OSI各层功能。
(4)通信数据的信息量较小，因此，相对其他通信网络来说，通信模型相对简单，结构更紧凑，实时性更好，通信速率更快，成本更低。
6.现场总线：现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通信的数据总线。
（或现场总线是以单个分散的数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。
）7.报文过滤：报文过滤取决于整个标识符。
为了报文过滤，允许吧屏蔽寄存器中任何的标识符位设置为“不考虑”或’无关’。
可以用这种寄存器选择多组标识符，使之与相关的接收缓冲器对应。
在使用屏蔽寄存器时，它的每一位都是可编程的。
也就是说，对于报文过滤，可将它们设置为允许或禁止。
屏蔽寄存器的长度可以包含整个标识符，也可以是部分标识符。
8.CAN总线系统智能节点一般有微控制器、CAN控制器、CAN 收发器及光耦组成，简要说明每部分的功能，并画出原理框图。
微控制器：负责CAN控制器的初始化，通过控制CAN控制器实现数据的接收和发送等通信任务。
CAN控制器：对外它提供与微控制器的物理线路接口，通过微控制器对它编程，控制它的工作状态，进行数据的发送与接收，把应用层建立在它的基础之上。
CAN收发器：是CAN控制器与物理总线间的接口，提供对总线的差动发送和接收功能。
光耦：连接于CAN控制器与收发器之间，主要是为了实现总线上各CAN节点间的电气隔离，增强CAN节点的抗干扰能力。
原理框图：9.简述CAN总线与RS－485相比较其优点有哪些？①、RS－485总线是不支持竞争的，其通信采用的是“一主多从”的方式，运行效率低，高峰期易堵塞；而CAN总线具有非破坏性总线仲裁，支持竞争，通信采用”多主对等”方式；②、RS－485总线通信及组网的灵活性不强，通信速率也比较低；CAN总线组网非常灵活，通信速率最大可达1Mbps；③、RS－485总线标准只是一个电气标准，并没有自己的通信协议，无故障定位和错误处理功能，所以由RS－485总线构成的网络维护也比较困难，往往一个节点出故障却要每个节点进行排查；而CAN总线在这些方面则具有较强的功能。
10. 为了保证报文完整的解码，采用的同步方式有哪些？同时遵循的同步规则有哪些？P37同步方式：硬同步和重新同步；规则：①在一个位时间里只允许一个同步；②仅当采样点之前探测到的值与紧跟边沿后的总线值不相符合的，才把边沿用于同步；③在总线空闲期间看，无论何时有一由隐性转变到显性的边沿，就会执行硬同步；④符合规则①和②的所有其他隐性转变到显性的边沿都可用于重新同步。
例外的情况是，如果只有隐性到显性的边沿用于重新同步，一个发送显性位的节点将不会执行如同具有真正相位误差的由隐性转变为显性的边沿所引起的那种重新同步。
11. 试画出SJA1000初始化流程12. 分析一下CAN总线如何进行位仲裁的？（1）CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”。
利用CSMA访问总线，可对总线上信号进行检测，只有当总线处于空闲状态时，才允许发送。
利用这种方法，可以允许多个节点挂接到同一网络上。
当检测到一个冲突位时，所有节点重新回到‘监听’总线状态，直到该冲突时间过后，才开始发送。
（2）在总线超载的情况下，这种技术可能会造成发送信号经过许多延迟。
为了避免发送时延，可利用CSMA/CD方式访问总线。
当总线上有两个节点同时进行发送时，必须通过“无损的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。
在CAN总线发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。
（3）CAN总线状态取决于二进制数‘0’而不是‘1’，所以ID号越小，则该报文拥有越高的优先权。
因此一个为全‘0’标志符的报文具有总线上的最高级优先权。
可用另外的方法来解释：在消息冲突的位置，第一个节点发送0而另外的节点发送1，那么发送0的节点将取得总线的控制权，并且能够成功的发送出它的信息。
1.总线仲裁：总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“冲突”(contention)。
为解决这种冲突，就需进行总线占有权的“仲裁”（arbitration)。
总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。
13.某公司采用一条租用专线（Leased line）与在外地的分公司相连，使用的Modem的数据传输率为2400bps，现有数据12×106字节，若以异步方式传送，不加校验位，1位停止位，则最少需要多少时间（以秒为单位）才能传输完毕？（设数据信号在线路上的传播延迟时间忽略不计）。
解：以异步方式传输一个字节数据，需加1位起始位，一位停止位，实际需传送10位。
12×106×10/2400=5.3（秒）即最少需5.3秒才能传输完毕。
14.用速率为2400bps的调制解调器（无校验位，一位停止位），30秒内最多能传输多少个汉字（一个汉字为两个字节）。
（1）30秒传输位数（2）每个汉字传输位数（3）30秒传输的汉字数解：（1）30秒传输位数：2400×30=72000位（2）每个汉字传输位数：（8＋1＋l）×2=20位（3）30秒传输的汉字数：72000÷20=3600个15.请根据CAN2.0A规范，推导其数据帧在考虑位填充情况下得最大位数计算公式。
答：不考虑位填充情况下，CAN2.0A数据帧格式如下：帧起始（1位）+标识符（11位）+RTR位（1位）+保留位（2位）+数据长度码（4位）+数据场（0-64位）+CRC序列（15位）+CRC界定符（1位）+ACK间隙（1位）+ACK界定符（1位）+帧结束（7位）其中，CRC界定符、应答场、帧结束有固定格式，不参加位填充。
按CAN规范，发送数据帧时，发送器在数值相同的5个连续位后会填充1位补码。
可以知道，当数据帧具有类似下列模式时，填充位数最多：1111100001111000011110000……经总结，可以给出公式：44+8s+[(34+8s-1)/4]其中：s为数据场字节数，[ ]代表只取整数部分。
16.为什么CAN总线在位速率为1Mbps时，最大传输距离只有40米？（1）CAN总线要求发送器在发送每一位的同时，都要监视总线电平，用以确定是否发送器竞争失败，是否总线发生了位错误，是否获得而来应答。
这都需要在1位时间内完成。
1Mbps时，位时间为1微秒。
（2）已知铜导线中电信号的传播速度是光速的2/3，1微秒内可以在总线上跑200米，由于要做折返跑，所以总线距离不能超过100米；（3）考虑到可靠采样以及需留下一定的信息处理时间的问题，一般采样点设在位时间的50%左右，所以最大传输距离还要减半，即为50 米。
（4）还虑发射器延时、接收器延时，总线的最大传输距离还要打折扣，故定为40米。
17.模拟信号和数字信号模拟信号是指信号的因变量对时间的取值是连续变化的信号。
数字信号是指信号的因变量不随时间连续变化的信号通常表现为离散的脉冲形式。
18.通信方式有几种？串行通信，并行通信19.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。
它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。
信息源和接收者是信息的产生者和使用者发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号，送往传输媒介。
传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。
它可以是无线的，也可以是有线的(包括光纤)。
有线和无线均有多种传输媒介，如电磁波、红外线为无线传输介质，各种电缆、光缆、双绞线等为有线传输介质。
接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。
它的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。
20.通信方式按照信息的传输方向分为哪几种?单工(simplex)方式；半双工(Half duplex)方式；全双工(Full duplex)方式21.通信的传输模式分为哪几种?基带传输载波（带）传输宽带传输异步转移模式ATM22.在载带传输中有哪几种常用的数据表示方法？调幅方式、调频方式、调幅方式23.在数据通讯系统中，通常采用哪几种数据交换方式?线路交换方式报文交换方式报文分组交换方式24.比较通信系统中的几种拓扑结构。
星型结构：在星形拓扑中，每个站通过点-点连接到中央节点，任何两站之间通信都通过中央节点进行。
中央节点的结构显得比较复杂，对其要求较高。
环型结构：通过中继器进行点-点连接，构成一个封闭的环路。
中继器接收前驱站发来的数据，发往后继站。
链路是单向的，工作站需有较复杂的网路处理功能。
总线型结构：在总线拓扑中，传输介质是一条总线，工作站通过相应硬件接口接至总线上。