Lonworks通信技术详解

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LonTalk协议的网络地址结构及对大网络的支持 网络地址可以有三层结构：域(Domain)、子 网(Subnet)和节点(Node) 报文地址结构图
5 MAC子层
六. 面向对象的编程语言－－Neuron C


Neuron C 是一种编程语言，它以 ANSI C 为基础，专门为神经元芯片而设计， 同时加入通信、事件调度、分布数据对 象和 I/O 功能，是编写神经元芯片程序 的最为重要的工具。 Neuron C 支 持 ANSI C 的 定 义 类 型 (typedefs)、枚举类型(enums)、数组类型 (arrays) 、指针类型 (pointers) 、结构类型 (structs)和联合类型(unions)。
2. 存储器 MC143150存储器的分配包括：




512bytes EEPROM； 网络配置和地址表； 独一无二的48位神经元ID码； 用户应用程序代码和一般只读的数据； 2048 bytes RAM； 堆栈段、应用程序和系统程序的数据区； LonTalk协议应用缓冲区和网络缓冲区； 最多64kB存储器地址空间，但处理器提供外部存 储器接口能够访问到的是59392 bytes；而剩下的6114 字节是作为系统内部映射。 16384 字节的外部存储器用于存储 LON 的操作系统； 剩下的空间可作为用户编写的应用代码，以及应用 程序所需要的额外读写数据区、应用缓冲区和网络缓 冲区。
• 单端模式
•差分方式的通讯口配置框图
•四.通信线路和设备
•双绞线收发器 •1.直接驱动
•2.EIA-485
3. 变压器耦合
4. 电力线收发器
五.LonWorks通信协议－－LonTalk
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LonTalk协议的特点
LonTalk 协议是为 LON 总线设计的专用协议，它具 有以下特点： 发送的报文都是很短的数据 ( 通常几个到几十 个字节)； 通信带宽不高(2Kbps到2Mbps)； 网络上的节点往往是低成本、低维护的单片机； 多节点，多通信介质； 可靠性高； 实时性高。

(2) 网络维护
网络安装只是在系统开始时进行的，而系统维 护则在系统运行的始终。系统维护主要包括维护和 修理两方面。
(3) 网络监控
应用设备只能得到本地的网络信息，也即网络 传送给它的数据。
采用LON总线结构的现场网络
5.2.2 LON总线分散式通信控制处理器 —神经元芯片
1. 处理单元

该芯片内部装有三个微处理器：MAC处理器、 网络处理器和应用处理器。


4 数据传送 LonTalk文件传送协议只适用于数据文件的通信。 数据文件必须以 32字节的报文传送 (不包括协议 头)，窗口尺寸为6。 5 结构参数 应用开发者在安装过程中可以选择设置结构参 数。结构类型的网络变量能用于相对少量的结 构信息，这样做具有网络变量的长处，例如： 可以自我识别、自我记录、外接口文件的支持， 并有发送、接收数据的简化方法。对于大量的 结构信息，配置节点更简单的方法是使用结构 参数，结构参数是用LonTalk文件传送协议装入 节点或由网络管理读 /写指令访问存储器得来的， 结构参数的使用能释放网络变量和以神经元芯 片作为主处理器的应用程序所占用的 EEPROM 。
3．输入/输出

神经元芯片和 其他设备的互 连是通过它的 11 个 I/O□ － － IO0 ～ IO10 。这 些管脚可以根 据不同外部设 备 I/O 的 要 求 ， 灵活地配置输 入输出方式。 神经元芯片定时 / 计数器外部连 接图

•4. 通信端口
单端模式 差分模式
专用模式
•5. 时钟系统 •6. 睡眠/唤醒机制 •7. Service Pin •8. Watchdog定时器
网络变量


应用程序可以定义一个特殊的静态对象类－－ 网络变量，这些网络变量可以是整型、字符型 或结构等类型。网络变量可以与一个或多个其 他节点的网络变量互连。网络变量从通信的角 度分为输入或输出，对于一个输入的网络变量 可以和其他节点的多个输出的网络变量互连而 对于一个输出的网络变量也可以和其他节点的 多个输入的网络变量互连，值得注意的是输出 和输出或输入和输入是不能互连的。 节点的数据可以通过网络变量进行共享，一 个节点输出的网络变量更新，而所有与之相连 的其他节点的输入网络变量也相应地更新。
七. LonWorks的互操作性
Fra Baidu bibliotek

可互操作 网络的外 部端口 --应用层端 口 几个主要 部分组成：



1 节点对象 在一个节点内，节点对象用于对询问对象方式、 报告对象状态提供支持。节点对象包括与节点 有关联的网络变量和结构参数。 2 LonMark对象 LonMark 对象为应用层提供了可互操作性的基 础。 LonMark 对象描述了信息如何输入节点、 如何从节点输出、如何与网络上其他节点共享 信息的标准格式。 3 标准网络变量类型 使用标准网络变量类型(SNVT)能使不同制造商 的产品通过建立标准数据传送模式正确地翻译、 传递数据。例如，一个以热敏电阻为基础的温 度传感器可以与一个以热电偶为基础的温度传 感器互换，如果它们都能产生经过校准的、类 型为SNVT-temp的温度值的话。
自动化网络及现场总 线
本次课要点


了解LonWorks技术概况 了解LonWorks技术核心元件--神经 元芯片的结构 LonTalk内涵 LonWorks的互操作性
3. 网络管理 网络管理的主要功能有以下三个方面。

(1) 网络安装
常规的现场控制网络系统，网络节点的连接通 常采用直接互连，或者通过DIP开关来设定网络地址， 而LON总线则通过动态分配网络地址，并通过网络变 量和显示报文来进行设备间的通信。


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LonTalk七层协议
3 LonTalk协议物理层协议


适应不同的通信介质，如： 双 绞 线 (twisted-pair) 、 电 力 线 (powerline) 、 无线电(radio-frequency)、红外线(infrared)、 同轴电缆(coaxialcable)、光纤(fiber)甚至是用 户自定义的通信介质。 支持不同的数据解码和编码，如： 通常双绞线使用差分曼切斯特编码、电力线 使用扩频、无线通信使用频移键控(FSK)。