工业自动化网络技术课件

课程内容简介网络通信基础知识现场总线技术局域网技术与协议

网络互联技术与协议控制网络与现场总线技术应用自动化网络概述课程内容简介第1章自动化网络概述1.1企业信息系统基本组成，功能模型，集成环境，发展过程1.2

企业自动化系统发展的过程1.3MAP、TOP自动化协议1.4现场总线简介现场总线定义，特点与优点，发展趋势课程内容简介

第2章网络通信基础知识2.1计算机异步通信异步通信概念，RS-232标准，实际硬件的限制2.2网络结构与类型线路配置，拓扑结构，传输模式，网络类型，网际互连2.3OSI模型2.4信号模拟和数字，周期性和非周期性信号，模拟信号，数字信号2.5编码数字-数字，模拟-数字，数字-模拟，模拟-模拟2.6复用多合一/一分多，复用类型，复用技术应用——电话系统2.7传输媒介有线媒介，无线媒介课程内容简介第3章局域网技术与协议3.1数据链路控制和协议线路规程，错误控制，数据链路协议3.2局域网技术

802项目,以太网，令牌总线，令牌环网，FDDI3.3局域网扩展技术距离限制，光纤扩展中继器，网桥，帧过滤，规划桥接网络，楼间桥接，远程桥接，网桥环分布生成树交换交换机与集线器的结合课程内容简介第4章网络互联技术与协议4.1

网络互联概述互联动机，通用服务概念，异构世界中的通用服务网络互联，用路由器连接物理网，互联网体系结构实现通用服务，虚拟网络，网络互联协议网络互联与TCP/IP，分层与TCP/IP协议，主机、路由器与协议层次4.2

网络互连和网络设备:路由器网关路由算法4.3

传输层协议:传输层的责任连接OSI传输层协议4.4OSI高层:会话层表示层应用层课程内容简介第5章现场总线技术5.1

几种有影响的现场总线5.2LonWorks技术和LON总线概述，系统结构，神经元芯片5.3

通信设备双绞线、电源线、电力线收发器，其它介质收发器，路由器5.4LonWorks通信协议————LonTalk

协议概述，物理层通信协议，网络地址结构及对大网络的支持

MAC子层，链路层，网络层，传输层和会话层，表示层和应用层网络管理和网络诊断，报文服务，网络认证5.5

面向对象的编程语言————NeuronC

定时器，网络变量，调度程序，附加功能5.6LonWorks的互操作性简介，应用层接口，应用层端口，节点对象，LonMark对象标准网络变量类型，数据传送，结构参数，设备记录，功能块5.7LonWorks开发工具

LonBuilder和NodeBuilder，LonManager工具，硬件接口卡5.8LNS技术概述，LNS编程模式，LNS构架，LCA网络服务器服务

LCA数据库，LCA现场编译器课程内容简介课程内容简介第6章自动化网络技术应用6.1LON总线智能节点6.2OnLon图形编程语言6.3VisualLon网络管理软件6.4LON总线与局域网的接口6.5

远程监控相关实验LonWorks技术LON总线与局域网互连NETBOY软件的应用和帧的分析远程监控系统课程内容简介第一章自动化网络概述

（内容提要）1.1企业信息系统

基本组成功能模型集成环境发展过程1.2

企业自动化系统发展的过程基地式气动仪表控制系统电动单元组合式模拟仪表控制系统集中式数字控制系统集散控制系统DCS

新型的网络集成式全分布控制系统――现场总线控制系统FCS1.3MAP、TOP自动化协议

发展过程网络结构1.4现场总线简介

现场总线定义现场总线是低层控制网络特点与优点发展趋势1.1企业信息系统一、企业信息系统的作用在现代化企业中，计算机已经控制、办公自动化、经营管理、市场销售等方面承担了越来越多的任务。信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从企业的现场设备层到控制、管理的各个层次，覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。网络成为企业内部信息交流及与外部交流的重要基础设施。在市场经济与信息社会中，网络对企业的综合竞争能力起着重要作用。但是，长期以来，控制系统、管理系统、营销系统信息难以沟通。

WHY？二、企业信息系统的组成结构图三、企业信息系统的功能模型和层次四、企业信息系统集成环境1.2

企业自动化系统发展的过程

1.2

企业自动化系统发展的过程1.3MAP、TOP自动化协议制造自动化协议（MAP，ManufacturingAutomationProtocol）是20世纪70年代末、80年代初，由美国通用汽车公司提出的一种适合于工业生产的开放式标准通信系统，是用于制造自动化的局城网协议。用于解决自动化局域网络中的数据通信问题。所有智能化设备可以通过一个统一的接口与该网络连接，以解决不同控制系统与计算机系统之间的信息交换问题。但MAP作为宽带LAN是不具备实时特性的。为了满足工业控制所必须的实时性要求，出现了结构简化后的模型-----mini-MAP，。TOP（TechnicalandOfficeProtocal）是美国波音公司于1984年开始对计算机局域网进一步开发而形成的一种适合于办公自动化的协议规范。其基本思想是以现有的国际标准和规范为基础，始终保持和MAP规范相兼容，并尽可能有机地与MAP相互补充与集成。TOP，MAP相互补充可实现多种通信方案，几乎可覆盖企业从生产加工到办公管理的各个领城。1.3MAP、TOP自动化协议1.3MAP、TOP自动化协议1.4现场总线简介一、什么是现场总线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双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，把多个测量控制仪表连接成的网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。二、现场总线是底层控制网络三、现场总线的特点与优点节省硬件数量与投资：减少变送器的数量，不再需要单独的调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离等功能单元及其复杂接线，可用工控PC机作为操作站，节省硬件投资，减少控制室面积。节省安装费用：现场总线系统的接线十分简单，一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。可节约安装费用60以上。节省维护开销：由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室，用户可以查询所有设备的运行，诊断维护信息，以便早期分析故障原因并快速排除。用户具有高度的系统其成主动权：用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。避免因选择了某一品牌的产品而被“框死”了使用设备的选择范围，不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展。提高了系统的准确性与可靠性：由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强，减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性。四、现场总线的发展趋势以微处理器芯片为基础的各种智能仪表，为现场信号的数字化以及实现复杂的应用功能提供了条件。但不同厂商所提供的设备之间的通信标准不统一，严重束缚了工厂底层网络的发展。从用户到设备制造商都强烈要求形成统一的标准，组成开放互连网络。在不同行业派生出一些有影响的总线标准。它们大都在公司标准的基础上逐渐形成，并得到其他公司、厂商、用户以至于国际组织的支持。大千世界，众多行业，需求各异，加上要考虑已有各种总线产品的投资效益和各公司的商业利益，预计在今后一段时期内，会出现几种现场总线标准共存、同一生产现场有几种异构网络互连通讯的局面。但发展共同遵从的统一的标准规范，真正形成开放互连系统，是大势所趋。第二章网络通信基础知识通信的思考？对牛弹琴！人与人的交流：耳朵一直竖着相同语言共同的话题足够的音量适当的频率2.1计算机异步通信一、通信过程2.1计算机异步通信二、须考虑的问题“0”、“1”如何表示？信号电平大小？接收方怎样知道已开始发送？发送的快慢？发送数据间隔？多点发送要考虑什么问题？2.1计算机异步通信

三、RS-232标准“1”：-3V∼-15V；“0”：+3V∼+15V；每次传输一个字符，7位和8位；每位持续时间相同，中间采样，用波特率表示；每个字符前加一起始位，1到0跳变表示传送开始，帧对齐；传送完后加一停止位。2.1计算机异步通信四、实际系统的限制奈奎斯特定理为：(无噪声)D=2Blog2K（bps），K为带宽香农定理为：(有噪声）C=B1og2（1+S/N)，S/N为信噪比没办法！2.1计算机异步通信五、多点连接和远距离传输问题：RS-232能多点连接？解决方案：RS422！特点：差分传输，三态驱动器。2.1计算机异步通信六、进一步的问题大批量数据的传输多点数据传输传输出错处理数据表示的含义对复杂的大型网络通信能否标准化？2.2网络结构与类型一、计算机网络的组成独立功能的计算机通信线路和设备网络软件2.2网络结构与类型二、线路配置点到点的连接2.2网络结构与类型多点连接2.2网络结构与类型三、拓扑结构网络物理或逻辑布置的方式两条以上的链路形成网络拓扑2.2网络结构与类型网状拓扑点到点直接通信点-点专用线路故障检测容易电缆数量巨大2.2网络结构与类型星型拓扑点到点，单向通信广播通信故障检测容易可靠性存在隐患2.2网络结构与类型树形结构广播通信，规模大可隔离和设优先级故障检测容易2.2网络结构与类型总线拓扑多点连接广播通信电缆数量少故障检测较困难2.2网络结构与类型环形拓扑较易安装和重新配制易故障隔离缺陷：单向传输2.2网络结构与类型混合结构兼有各自的特点规模大2.2网络结构与类型三、传输模式单工：通信是单向进行的，就像单行道半双工；每个站点都可以发送和接收，但不能同时发送和接收全双工：两个站点同时都可以进行发送和接收2.2网络结构与类型四、网络类型网络的分类由网络的大小、所有权、覆盖范围和实际体系构架决定。一般分为以下三类：局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）2.3OSI模型一、计算机网络的发展简史广域网局域网异种网络互连Internet二、为什么要建立OSI模型实现异种网络互连和互通需要灵活、健壮、互操作的网络体系结构促进网络标准化2.3OSI模型三、七层协议2.3OSI模型四、OSI层次2.3OSI模型五、各层功能物理层:线路配置，通信模式，拓扑，编码，接口数据链路层:寻址，访问控制，流控，同步网络层：源到宿传递，逻辑寻址，路由，地址转换传输层：端到端传递，拆分和组装，连接控制会话层：会话管理，同步，对话控制，优雅关闭表示层：翻译，加密，压缩，安全性应用层：网络虚拟终端，文件访问、传输和管理，邮件服务，目录服务2.3OSI模型1、物理层2.3OSI模型2、数据链路层2.3OSI模型3、网络层2.3OSI模型4、传输层2.3OSI模型5、会话层2.3OSI模型6、表示层2.3OSI模型7、应用层2.4数字传输方式

1.数据传输的方法(1)基带传输将基带信号直接送入线路上传输基带信号:即为数字信号1或0直接用两种电压来表示的信号2.5编码数字-数字编码1、单极性编码问题：直流分量；难同步2.5编码

数字-数字编码2、极化编码2.5编码

数字-数字编码非归零编码2.5编码

数字-数字编码归零编码2.5编码：模拟-数字编码问题：模拟数值无限，数字数值有限，如何在编码中保证信号质量不失真？采样频率的选择：信号最高有用频率的两倍。2.5编码：数字-模拟编码典型应用——Modem调制解调器三种基本方式：幅移键控：相同载频，两种幅值，易受干扰。频移键控：不同载频，相同幅值，抗干扰好，带宽较宽。相移键控：同频率、幅值，相位跳变，抗干扰好，传输率高。组合方式：正交调幅利用幅移键控和相移键控组合，可成倍提传输率。2.5编码：数字-模拟编码：1、幅移键控（ASK)2.5编码：数字-模拟编码在ASK编码中波特率和带宽的关系2.5编码：数字-模拟编码：2、频移键控(FSK)2.5编码：数字-模拟编码：2.5编码：数字-模拟编码：3、相移键控(PSK)2.5编码：数字-模拟编码：相移键控星座表2.5编码：数字-模拟编码：四相位PSK2.5编码：数字-模拟编码：四相位PSK特征图2.5编码：数字-模拟编码：正交调幅（QAM)正交调幅：同时利用正弦波的两个特性（振幅和相位）最小带宽与ASK、PSK相同2.5编码：数字-模拟编码：8-QAM8-QAM时域图(2)宽带传输(频带传输)宽带传输是一种利用调制解调器搬移数据信号频谱的传输制度将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号(3)异步传输异步传输是以字符为单位的数据传输,每个字符都要附加1位起始位和1位停止位,以标志起始和结束(4)同步传输同步传输是以数据为单位的数据传输,每个数据块的头部和尾部都要附加1个特殊的字符或比特序列,以标志数据块的起始和结束.2.通信方式(1)串行通信方式特点:线路数少,利用率高,投资小需要进行并/串,串/并转换必须有同步措施(2)并行通信方式特点:减化了终端装置的结构,传输速率高需要n条信道的传输设备,成本较高通常用于近距离传输2.6多路复用技术多合一/一分多复用类型

(1)频分多路复用复用技术应用——电话系统

(2)时分多路复用

数据交换技术1.线路交换2.报文交换分组交换3.4.帧中继交换2.7传输媒介一.有线媒介1.双绞线电缆

5类2.同轴电缆

RG-8用于粗缆以太网。

RG-9用于粗缆以太网。

RG-11用于粗缆以太网。

RG-58用于细缆以太网。

RG-75用于电视。

2.7传输媒介3.光纤

多模传播单模传播

2.7传输媒介二.无线媒介

传输媒介性能比较

媒介费用速度信号衰减电磁干扰安全性非屏蔽双绞线

低1~100Mbps

高

高

低屏蔽双绞线

一般1~150Mbps

高

一般

低同轴电缆

一般1Mbps~1Gbps

一般

一般

低光纤电缆

高10Mbps~2Gbps

低

低

高无线电波

一般1~10Mbps

低~高

高

低微波

高1Mbps~10Gbps

可变

高

一般卫星

高1Mbps~10Gbps

可变

高

一般蜂窝系统

高9.6~9.2Kbps

低

一般

低第三章局域网技术与协议：内容提要数据链路层的功能寻址访问控制流量控制错误控制为网络层服务数据链路控制和协议线路规程流量控制错误控制数据链路协议局域网技术以太网令牌环网令牌总线FDDI局域网扩展技术中继器网桥3.1数据链路控制和协议

数据链路控制的考虑

谁能发送？俺也要发数据我有数据要发解决共用介质中“谁能发送的问题”控制传输中的流量检测差错和重传老哥：您悠着点，我吃不了！收了一堆数据，不知道对不对？数据链路层协议该层协议的主要功能是，在相邻两个结点之间建立、维持和释放一条或多条数据链路，将数据按一定的格式(帧格式)组织起来进行传输，保证数据传输无差错、按顺序到达目的地。目前，数据链路层协议主要有两类：面向字符型协议面向位协议数据链路层的具体责任是:

■点到点传递数据链路层负责点到点的传递。

■寻址在本层加入的报文头和尾部信息包含了最近节点和下一个节点的物理地址。

■访问控制当两个以上的设备连接到同一条链路上时，数据链路协议必须能决定在任意时刻由哪个设备来获取对链路的控制权。

■流控为防止接收方过载，数据链路协议约束了一次可以发送的数据量。它同时加上了序号标识，使得接收节点可以控制数据帧的顺序。

■错误处理数据链路协议通常通过重发机制来实现错误恢复。

■同步数据帧头部含有特殊的比特位来提示接收方有数据帧到达。同时，这些控制比特还具有一种特定的模式，使接收方在知道了每个比特持续时间后，可以与发送方实现时序同步。尾部包含有错误控制比特位和指示一帧结束的帧终止比特。帧终止比特意味着接着的信号是新的一帧或是空信道。一.停止等待协议理想的停止等待协议发数据收数据一.停止等待协议实用的停止等待协议我要发数据，可以吗？我已准备好，可以！发一包数据收到了！传输结束几种情况

数据幀出错数据幀丢失应答幀丢失停止等待的时间重复幀二.连续ARQ协议流量控制的必要性任何接收设备都有处理输入数据的速率限制，并且存储器容量也是有限的。流量控制的目的告诉发送方在等待接收方的应答信号之前最多可以传送多少数据。流量控制常用的方法停等协议滑动窗口协议（连续ARQ协议）流量控制：滑动窗口协议滑动窗口协议：

发送方在收到应答消息前可以发送若干帧。接收方只对其中一些帧进行应答，使用一个ACK帧来对多个数据帧的接收进行确认。窗口：指一个发送方和接收方都要创建的额外缓冲区；对收到应答之前可以传输的数据帧的数目进行了限制；可以不等待窗口被填满而在任何一点对数据帧进行应答；只要窗口未满就可以继续传输。流量控制：滑动窗口协议窗口的表示：以模n方式标号，窗口的大小是n-1。窗口的应用：接收方发出一个应答帧（ACK），它就在其中包含了预期接收的下一帧编号。例如：对以帧4结尾的一串数据帧进行应答，接收方就发送一个包含有编号5的应答帧。当发送方收到含有编号5的应答帧（ACK）时，它就知道了直到编号4为止的所有数据帧均己经被正确地接收了。发送窗口：接收窗口：例

图表示了一个采用七帧窗口以及滑动窗口协议进行传输的例子。在该例中，所有帧都无差错到达。如果在接收的帧发现错误，或者在传输中丢失了一帧或多帧，那么传输过程将变得更为复杂。三.面向比特链路控制规程HDLC高级数据链路控制协议：HDLC协议支持点到点和多点配置下的半双工和全双工模式。帧格式标志地址控制信息从上层来的数据

帧校验序列标志标志地址控制帧校验序列标志标志地址控制管理信息(可能有)

帧校验序列标志信息帧（I-帧）监管帧（S-帧）无序号帧（U-帧）面向比特链路控制规程HDLC标志域01111110八比特序列。指示一帧的开始和结束。地址域包含了帧的来源或终点的从站点地址。如果主站点产生了一个帧，它包含一个去向地址。如果从站点产生一帧则包含一个来源地址。控制域进行流量管理、错误控制或网络监管（以一字节为例）。信息域

在I-帧中，信息域包含了用户数据；在U-帧中则包含了网络管理信息。长度可以因网络而不同，但在具体网络中是固定的。一个S-帧没有信息域。帧校验序列（FCS）域

帧校验序列（FCS）是HDLC协议的错误检测域。它含有一个两字节或四字节的循环冗余校验码（CRC码）。面向比特链路控制规程HDLC

：几个问题数据透明性：接收方发现一个标志后，就等待帧结束的下一个标志。有可能在控制信息和数据中存在一个比特序列，可能含有比特模式01111110，这时接收方会发现这个标志并认为是帧未尾（这会产生灾难性后果）。HDLC协议采用了一种称为比特填充的过程：每次发送方要发送一个含有五个以上连续的1的比特序列时，它总是在第五个1后面插入（填充）一个冗余的0。。0111111001111101001111101001111110加0删0发送方（标志除外）接收方流量控制问题双方都有数据要发送时双方使用信息帧。N（S）表示发送帧的序号。N（R）表示希望接收的下一帧序号。

一方有数据要发送，另一方无数据发送时一方使用信息帧，N（S）表示发送帧的序号。另一方使用监管帧，N（R）表示希望接收的下一帧序号。S-帧的使用问题S-帧的使用用来进行应答，流量控制，以及错误控制四种S-帧接收就绪（RR）：应答，查询，对查询的否定响应，对选择的肯定响应。接收未就绪（RNR）：应答，选择，对选择的否定响应。拒绝（REJ）：N（R）含有损坏帧的序号来指明该帧以及所有后续帧必须重发。选择拒绝（SREJ）：指明一个具体帧（在N（R）中有该帧序号）接收时已损坏，必须重发。U-帧的使用问题U-帧的使用：用于会话管理和控制信息采用HDLC协议进行查询的例子大型设备设备A设备B设备C采用HDLC协议进行选择的例子大型设备设备A设备B设备C采用HDLC协议进行对等通信的例子设备A设备B数据链路层小节要求了解物理层基本概念掌握物理层四个特性了解数据链路层基本概念掌握各类数据链路层协议作业1.用流程图表示发送窗口和接收窗口的工作过程3.1数据链路控制和协议：线路规程线路规程的功能监视链路的建立，在给定时刻允许一个设备进行数据传送两种常用方法询问/应答模式（适用收发双方有一条专用链路）轮询/选择模式（适用主从通信模式）线路规程：询问/应答模式三个阶段：链路建立、数据传输、链路拆除我要发数据，可以吗？我已准备好，可以！发一包数据收到了！传输结束线路规程：轮询/选择模式多点选择：主设备从设备A从设备B从设备C选择帧应答帧数据应答帧是我的！不是我的！不是我的！线路规程：轮询/选择模式多点轮询：主设备从设备A从设备B从设备C有数据吗？A地址没有！有数据吗？B地址数据帧收到了！有数据吗？C地址没有！3.1数据链路控制和协议：错误控制错误控制的目标能检测错误设法通知发送方重发错误类型单比特错误多比特错误突发错误常用错误检测方法垂直冗余校验纵向冗余校验循环冗余校验错误控制：错误检测错误检测的过程错误检测：垂直和纵向冗余校验垂直冗余校验：常称作奇偶校验特点：所有单比特错误。错误的个数是奇数时，才能检测出多比特和突发错误。纵向冗余校验：两维的垂直冗余校验特点：难以检验所有在偶数个数据单元的偶数个相同位置发生错误的情况错误检测：循环冗余校验循环冗余校验（CRC）：基于二进制除法过程：在数据单元末尾附加一串冗余比特，称作循环冗余码或循环冗余校验余数，使得整个数据单元可以被另一个预定的二进制数所整除。在数据终点，用同一个数去除输入的数据单元。如果不产生余数，认为数据单元是完整正确的。有余数意味着数据单元在传输中被破坏，拒绝接受。常用的标准多项式：CRC-12（x12+x11+x3+x+1）；CRC-16（x16+x15+x2+1）；CRC-ITU（x16+x12+x5+1）；CRC-32（x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1）；特点：除了正好数据块的比特值是按除数值变化的错误外，循环冗余校验（CRC）将检测出其他所有错误。数据链路协议数据链路协议的目的：实现数据链路层功能的一组规范，包含线路规程、流量控制以及错误控制等规则。两种数据链路协议：异步协议：面向比特流中的每个字符。同步协议：将整个比特流切分成大小相等的帧，将帧当作一个整体。异步协议序号序号反码数据数据CRCSOHSOH：报文头开始序号：帧的编号序号：帧编号的反码，校验序号域的合法性CRC：循环冗余校验字符格式：起始位，二进制或ASCII数据，停止位点到点的半双工停等协议简单，但效率低数据报文头128字节数据校验范围同步协议两种同步协议面向字符的协议：传输帧是连续的字符，通常包含一个字节（八比特），以现有字符编码系统ASCII或二进制的形式出现。著名的有IBM公司1964年研制的二进制同步传输协议（BSC）。面向比特的协议：传输帧作是单个比特的连续流，通过在帧中的位置和与其他比特的组合模式来表达意义。著名的有1979年ISO在IBM公司基础上提出的高级数据链路控制（HDLC）协议。同步协议：面向字符的协议特点：效率低于面向比特的协议，现在很少采用。但容易理解，为考察面向比特的协议建立了必要的基础。支持采用停等流量控制和错误控制的半双工传输。不支持全双工传输和滑动窗口协议。帧格式：同步字符：SYN0010110文本开始符：STX0000010文本结束符：ETX0000011同步协议：面向字符的协议存在问题：若数据用ASCII码表示，没什么问题。但用二进制表示时，数据中可能与同步字符相同，缺少数据透明性。解决方法：加转义符DLEDLEDLE同步协议：面向比特的协议高级数据链路控制协议：HDLC协议支持点到点和多点配置下的半双工和全双工模式。同步协议：面向比特的协议帧格式标志地址控制信息从上层来的数据

帧校验序列标志标志地址控制帧校验序列标志标志地址控制管理信息(可能有)

帧校验序列标志信息帧（I-帧）监管帧（S-帧）无序号帧（S-帧）总结明确数据链路层的功能；了解错误检测常用方法及检测效果；明确数据链路协议的目的和常用方法；掌握HDLC协议各部分域的作用。LAN特点

覆盖范围有限数据率较高误码率较低支持广播或组播管理方便传输媒体

双绞线、同轴电缆、光纤、无线

用途文件管理、共享资源拓扑结构总线型、星型、环型、树型3.2局域网技术802的目的1985年IEEE为局域网及互连制定的标准IEEE802结构网际互连标准802.1LLC逻辑链路控制协议继承了HDLC的帧结构数据链路层的上子层MAC介质访问控制协议解决共享介质的竞争使用问题数据链路层的下子层IEEE802结构协议数据单元和HDLC类似HUB…双绞线服务器LAN常用结构形式：客户-服务器HUB…双绞线LAN常用结构形式：对等式HUB…双绞线服务器LAN常用传输介质-双绞线细同轴电缆匹配电阻匹配电阻服务器LAN常用传输介质-同轴电缆粗同轴电缆服务器匹配电阻匹配电阻LAN常用传输介质-光缆特点：环型/星型结构连接不方便，但不受雷电等干扰，防鼠害速率：10M/100Mbps更高SWITCHHUB双绞线服务器光缆100M10/100M双绞线100M

主要的LAN标准802.3CSMA/CD以太网协议

802.4TokenBus令牌总线

802.5TokenRing令牌环

802.6分布队列双总线DQDB--MAN标准

FDDI光纤分布数据接口FDDI802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6DQDBFDDI802.2LLC数据链路层

物理层Ethernet以太网

70年代中期由Xerox提出，数据率为2.94M，称为Ethernet

后来由DEC,IntelandXerox(DIX标准)改进为10M标准

1985年定名为IEEE802.3，即使用1坚持的CSMA/CD协议的LAN标准，数据率从1M到10M，支持多种传输媒体

Ethernet是指基带总线LANIEEE802.3协议CSMA/CD协议：发送前监听总线；如介质空闲则发送；如介质忙则等待一随机间隔和重试；各站在发送时同时检测冲突；一旦发现冲突，立即停发，并向总线上发一串阻塞信号，让各站知道；冲突后采用二进制指数退避算法：初始L=2，退避间隔取1—L的随机数；冲突后L加倍，设置最大重传次数；超过最大重传次数，不再传，报告出错。以太网的帧结构以太网规范不同标准

10Base5--粗缆Ethernet10Base2--细缆Ethernet10BaseT--双绞线

10BaseF--光缆

10Broad36--宽带快速EthernetIEEE802.3u：100BaseTX,100BaseT4,100BaseF等数据率（Mbps）基带或宽带段最大长度（百米）10Base510Base5

分插头:插入电缆收发器:发送/接收,冲突检测,电气隔离，超长控制

AUI:连接件单元接口用于骨干网最大段长度500米每段最多站点数100两站点间最小距离2.5米网络最大跨度2.8公里

粗缆vampiretapBNC端子收发器AUI电缆NIC10Base2细缆BNC接头NIC

BNCT型接头

无需插入电缆用于办公室LAN段最大长度185m每段最多站点数30两站点间最短距离

0.5m网络最大跨度

925m10BaseTNICHub（集线器）相当于多端口转发器用于办公室LAN

拓扑结构为星形，逻辑上仍然是总线形。转发器/中继器的作用：扩充信号传输距离。将信号放大并整形后再转发，消除信号传输的失真和衰减。物理层设备。hub段最大长度100m10BaseF

使用光纤进行长距离连接，最适于建筑物间的连接。

3个标准

10BaseFP-无源星形拓扑,链路最长1km10BaseFL-异步点到点链路，链路最长2km10BaseFB-同步点到点链路，链路最长2km，有15个层叠的转发器每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据需要寻址机制来标识目的站点只有一个站点将收到的帧复制下来，其他站点都将丢弃帧ABCC发现总线空闲终端电阻IEEE802.3/Ethernet操作ABCC发送帧，目的地址为AACACABCB忽略该帧ACABCA复制该帧信号由终端电阻吸收AC交换式802.3LAN问题：

站点数的增加将导致LAN的性能降低解决方法：交换式LAN，中心设备为一个交换机，具有高速背板，交换机具有多个连接端口，支持10BaseT工作原理：站点将帧发送到所连接的端口上，交换机检测目的站点所联端口空闲否；若是，则将帧复制到相应的端口；否则，缓存，待目的端口空闲后发送。NICSwitchhub快速以太网两种思路：保留原来的802.3协议，提高数据率--IEEE802.3u

设计一种新的MAC协议--IEEE802.12IEEE802.3u基本思想：帧结构、接口、协议与802.3相同，位时间 从100ns减少到10ns。传输媒体：双绞线（100BASE-T） 光纤（100BASE-F）

HUB：共享式、交换式

10/100M1ijn10/100MHUBGigabit（千兆以太网）

传输媒体及段最大长度：UTP5（100m）、多模光纤 （500m）、单模光纤（4km）

帧结构、接口、协议与802.3相同，增加了一些新特性

3级网络结构hubhub10M10M100M100M1000MGigabit交换机智能HUB一、问题的提出以太网的特点：广播式，竞争介质使用权；网络负载轻时，能很快上网，适合猝发式应用。不足：网络负载很重时，无法预测多个站点同时竞争链路所造成的延时。问题：能否设计一种协议，确定最大延时？二、令牌环网令牌环网（IEEE802.5)：通过使用令牌避免冲突；令牌依次传递，收到令牌的站发送一帧，然后交出令牌；点到点的链路，特别适合光纤。潜在问题：一个站点故障，整个网瘫痪。三、令牌环网的运行过程ABCD收到令牌，有数据要发给D不是我的，原样送出不是我的，原样送出是我的，接收设标志后送出D收到了，令牌送出三、令牌环网的帧格式三种类型帧：数据，令牌，异常终止特殊问题：优先级和保留，时间限制，监控站点四、令牌环网的数据帧四、令牌环网的数据帧起始分界符（SD）：单字节，警告帧的到来，同时允许同步它的接收时序。J和K扰动是由物理层创建的，保证数据域的透明性。在J扰动中，两次跳变都被取消。在K扰动中，中间的跳变被取消。访问控制（AC）：单字节，开始的三个比特是优先级域。第四个比特用来指明帧是数据帧而不是令牌或异常终止。紧接着是监控比特。最后三个比特是保留域，由希望访问环的站点来设置。帧控制（FC）：单字节，包括两个域。第一个比特长的域，用来指明PDU中所包含的信息类型（控制信息还是数据）。第二个域使用了该字节中剩下的七个比特，包含了在令牌环逻辑中所使用的信息。

目标地址（DA）：六个字节的DA域包含了帧下一个目标的物理地址。源地址（SA）：六个字节包含了发送帧站点的物理地址。数据域：分配了4500个字节，包含了PDU。CRC域：六个字节长，包含CRC-32差错检测序列。结束分界符（ED）：

ED域是第二个标记域，有一个字节长，指明了发送者数据和控制信息的结束。和SD一样，它在物理层加以改变，加入J和K扰动。帧状态（FS）：帧的最后一个字节是FS域。它可以由接收者来设置，以表明这个帧已经被阅读，或者由监控站点来设置，以表明帧已经环绕环一周。这个域不是响应，但是它确实通知发送者接收站点已经拷贝了这个帧，因此这个帧可以被丢弃了。四、令牌环网的数据帧五、令牌环网的令牌帧和异常终止帧令牌帧：令牌实际上是一个占位符和预留帧，它仅仅包括了三个域：SD，AC，和ED。SD指明帧即将到来，AC在指明帧是令牌的同时，还包括一个优先级域和预留域。ED域指明了帧的结束。异常终止帧：异常终止帧不包含任何信息——它仅仅是起始和结束分界符。它可以通过发送者来产生，用来停止自己的传输（可以是由于任何原因），也可以由监控站点产生来清除线路上旧的传输。六、令牌环网的实现编码：使用差分曼彻斯特数字编码数据传输速率：支持高达16Mbps的数据传输速率（最初的规范是4Mbps）地址：使用六字节的地址，写在NIC上，和以太网地址相类似。六、令牌环网的实现

环：令牌环中的环包含屏蔽双绞线所构成的段。每个段连接一个站点上的输出口和另外一个站点上的输入口，通过单向的通信形成一个环。帧将按顺序传送给每个站点，在每个站点上它都将被检查，重新生成同时传送到下一个站点。交换机：停止工作或终止连接的站点使整个网络传输终止。每个站点都连接到一个自动交换机上，当一个站点停止工作时，交换机将跳过它，组成整个封闭环。当新站点到来时，NIC向交换机发送一个信号，交换机将会将站点重新加入到环中。六、令牌环网的实现七、令牌总线(IEEE802.4)问题的提出：局域网在工厂自动化和过程控制中有直接的应用。在这种类型的应用程序中，具有最小延时的实时控制是必须的。由于在以太网中，冲突的数目是不可预测的，以太网（IEEE802.3）并不是一个合适的协议。令牌环网（IEEE802.5）也不是一个合适的协议，因为生产线类似总线而不是环。令牌总线（IEEE802.4）同时具有以太网和令牌环的特点，它将以太网的物理配置（总线拓扑）和令牌环网的无冲突（可预测的延时）特性结合在一起。八、令牌总线的特点物理上是总线结构的局域网，逻辑上是环型结构的局域网。无冲突，数据长度可很短，开销减少了，增加了网络的容量。可事先确定最大等待时间，在工业控制中很重要。可提供不同的优先级。九、令牌总线的过程在正常运行时，当站点完成了它的发送，就将令牌送给下一个站。从逻辑上看，令牌是按地址的递减顺序传送至下一个站点，但从物理上看，带有目的地址的令牌帧广播到总线上所有的站点，当目的站识别出符合它的地址，即把该令牌帧接收。逻辑环按递降的站地址次序组成，刚发完帧的站将令牌传给后继站，后继站应立即发送数据或令牌帧，原先释放令牌的站监听到总线上的信号，便可以确认后继站已获得令牌。十、令牌总线要解决的问题逻辑环的初始化：网络开始启动时，或某种原因，所有站点不活动的时间超过规定的时间，都需要进行逻辑环的初始化。这是一个争用的过程，争用结果只有一个站能获得令牌，其它的站用站插入的算法插入。站插入算法：逻辑环上的每个站应周期地使新的站有机会插入环中。当同时有几个站要插入时，可以采用带有响应窗口的争用处理算法。站删除算法：将不活动的站从逻辑环上除去，并修正逻辑环的递降站地址次序。第五章现场总线技术什么是现场总线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双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线的特点与优点节省硬件数量与投资节省安装费用节省维护开销用户具有高度的系统其成主动权提高了系统的准确性与可靠性5.1.1基金会现场总线FF时间：1994年9月合并，成立了FoundationFieldbus组织：以美国Fisher-Rosemount公司为首的80家公司和以Honeywell公司为首的150家公司的两大集团合并。层次结构：物理层、数据链路层、应用层，并在应用层上增加了用户层。采用设备描述语言规定了通用的功能块集。特点：分低速H1和高速H2两种通信速率。H1的传输速率为31.25kbps，通信距离可达1900m(加中继器延长)，可支持总线供电，支持本质安全防爆环境。H2的传输速率可为1Mbps和2.5Mbps两种，距离分别为750m和500m。支持双绞线、光缆和无线发射，符合IEC1158-2标准。媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。应用领域：在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景。5.1.2LonWorks时间：1990年正式公布组织：以美国Echelon公司为主并与摩托罗拉、东芝公司共同倡导推出。层次结构：采用ISO/OSI模型的全部七层通讯协议，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。特点：其通信速率从300bps至1.5Mbps，直接通信距离可达2700m(78kbps，双绞线)。支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质，并开发了相应的本质安全防爆产品，被誉为通用控制网络。采用的LonTa1k协议被封装在称之为Neuron的神经元芯片中得以实现。应用领域：楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制5.1.3PROFIBUS时间：1986年开始制订标准。组织：由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出，德国国家标准和欧洲标准。层次结构：采用OSI模型的物理层、数据链路层。FMS还采用了应用层。特点：由PROFIBUS-DP，-FMS，-PA组成系列。DP型用于分散外设间的高速数据传输。适合于加工自动化领城的应用。FMS意为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA型用于过程自动化。遵从IEC1158-2标准。传输速率为9.6kbps～12Mbps，最大传输距离在12Mbps时为100m，1.5Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆。最多可挂接127个站点。可实现总线供电与本质安全防爆。5.1.4CAN(ControlAreaNetwork)时间：1991年制订技术规范，1993年成为国际标准。组织：最早由德国BOSCH公司推出，得到Motoro1a，Inte1，Phlip，Siemence，NEC等公司的支持。层次结构：物理层、数据链路层、应用层。特点：信号传输介质为双绞线。通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/5kbps。可挂接设备数最多可达110个。CAN的信号传输采用短帧结构，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能，以切断该节点与总线的联系，具有较强的抗干扰能力。应用领域：汽车等交通工具内部测量与执行部件的数据通信，也可用于工业自动化领域。5.1.5HART时间：1993年成立了HART通信基金会。组织：由Rosemount公司开发并得到八十多家公司支持。层次结构：规定了一系列命令，按命令方式工作。三类命令，第一类称为通用命令；第二类称为一般行为命令；第三类称为特殊设备命令。特点：在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡性产品，具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。一、神经元芯片5.2LonWorks技术和LON总线一、神经元芯片一、神经元芯片MAC处理器完成介质访问控制(mediaaccesscontrol)，ISO的OSI七层协议的1和2层，包括碰撞检测、退避算法。它和网络CPU间通过使用网络缓冲区交换数据。网络处理器完成OSI的3～6层网络协议，它处理网络变量、逻辑地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程。网络处理器使用网络缓冲区和MAC处理器进行通信，使用应用缓冲区和应用处理器进行通信。应用处理器完成用户的编程，其中包括用户程序对操作系统的服务调用。二、存储器：以MC143150存储器为例512bytesEEPROM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；2048bytesRAM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；64kB存储器地址空间提供外部存储器接口能够访问到的是59392bytes；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。三、通信端口支持多种通信介质。双绞线、电力线、无线、红外、光纤、同轴电缆等。CP0-CP4可配置成多种方式，适应不同需求。5.3通讯线路和设备1、FTT-10A自由拓扑双绞线收发器FTT-10A收发器通过变压器隔离，支持星型、总线型、环型拓扑结构，使系统安装者不再局限于总线结构。用效率最高的自由拓扑结构布线方式减少了项目的开发成本和开发时间。它消除了传输线的直接路由、接合和确定节点位置的限制，网络更容易扩展。2、电力线收发器电力线收发器能够在任何电压下的现成的交流或直流电力线媒介上接收和发送信息。也可以在无电源的双绞线、电话线上通讯。Echelon生产窄频和扩频电力线收发器。收发器使用特殊的数字信号处理技术，在典型干扰源的情况下具有谐波匹配、数据校正和纠错等良好性能。3、电力线收发器的示例5.4LonWorks通讯协议——LontalkLontalk协议:为LON总线设计的专用协议，特点是：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(几Kbps到2Mbps)；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。一、几个基本概念二、支持大网络的地址结构通道：传输报文的一种物理媒介。三级编址：域、子网、节点。域：一个或多个通道上的节点的逻辑集合，同一域中的节点才能相互通信，编址的最高层。子网：一系列节点的逻辑集合。每一个域最多有255个子网。节点：每个子网最多有127个节点。大网络：255*127=32385个节点。ID号：一个独一无二的48位神经元芯片序号。分组：在一个域中跨越几个子网，或几个通道。最多有256个分组。（另一种逻辑集合）组员：分组成员，需应答服务最多有64个组员。一个通道上可有几个子网，一个子网也可跨越几个通道子网不能跨越智能路由器作为两个域的节点可作网关一个节点可属于多个分组网络地址格式三、配置路由器和学习路由器配置路由器：借助内部的路由表在通道间有选择地传输报文，内部的路由表由网络管理器建立，网络管理器可以通过子网地址和组地址优化网络的通信能力。学习路由器：可以监视网络通信并且学习域/子网的网络拓扑关系，建立路由表。四、学习路由器的学习过程9101112通道11234通道38765R1R2通道2子网1子网2子网3查看源地址子网2在我下方源、目的地址不同，上传查看源地址子网2在我上方源、目的地址不同，下传查看源地址子网1在我上方查路由表，子网2在我下方，下传子网2在我上方，不下传小结神经元芯片的特色各种收发器的性能及应用特点LonWorks通讯协议——Lontalk思考与讨论Neuron芯片有几个CPU，各具备什么功能？LonWorks包含那些技术？电力线收发器要克服哪些障碍？LON总线如何进行隔离？LON总线网络地址是如何构成及有何用途？五、MAC子层MPDU格式位同步：全“1”码，长度可选，用于收发同步。字节同步：1比特“0”码，表明同步结束，数据开始。5.4LonWorks通讯协议——Lontalk五、MAC子层带预测和优先级的P-坚持CSMA。六、数据链路层LonTalk协议的链路层提供在子网内，LPDU帧顺序的无响应传输。它提供错误检测的能力，但不提供错误恢复能力，当一帧数据CRC效验错，该帧被丢掉。CRC校验码加在NPDU帧的最后，CRC采用的多项式是X^16+X^12+X^5+1(标准CCITTCRC-16编码)。在直接互连模式下物理层和链路层接口的编码方案是差分曼切斯特编码。七、网络层LonTalk协议提供给用户一个简单的通信接口，定义了如何接收、发送、响应等。在网络管理上有网络地址分配、出错处理、网络认证、流量控制，路由器的机制也是在这一层实现。对于NPDU地址格式，根据网络地址分为五种。在每一种地址格式源子网上，“0”意味着节点不知道其子网号。八、传输层和会话层LonTalk协议的核心部分是传输层和会话层。一个传输层管理着报文执行的顺序、报文的二次检测。传输层是无连接的，它提供1对1节点、1对多节点的端端可靠传输。八、传输层和会话层会话层主要提供了请求/响应的机制，它通过节点的连接，来进行远程数据服务(remoteservers)，因此使用该机制可以遥控实现远端节点的过程建立。LonTalk协议的网络功能虽然是在应用层来完成的，但实际上也是由提供会话层的请求/应答机制来完成的。九、表示层和应用层LonTalk协议的表示层和应用层提供五类服务网络变量的服务。显示报文的服务。网络管理的服务。网络跟踪的服务。外来帧传输的服务。十、网络变量网络变量：应用程序可以定义的一个特殊静态对象类，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。十一、网络变量的优点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。网络变量的传送是通过LonTalk协议来完成的，对用户来说是透明的，简化了开发和安装分布系统的过程。根据LonTalk协议网络变量的更新也提供了四种服务：ACKD：应答服务REQUEST：请求/响应方式，输入网络变量使用垂询方式UNACKD_RPT：非应答重发方式UNACKD：非应答方式网络变量还可以根据LonTalk协议定义为认证方式、优先级等方式，还可以定义同步方式，它能保证网络变量的所有更新都被传送。第五章现场总线技术什么是现场总线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双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线的特点与优点节省硬件数量与投资节省安装费用节省维护开销用户具有高度的系统其成主动权提高了系统的准确性与可靠性5.1.1基金会现场总线FF时间：1994年9月合并，成立了FoundationFieldbus组织：以美国Fisher-Rosemount公司为首的80家公司和以Honeywell公司为首的150家公司的两大集团合并。层次结构：物理层、数据链路层、应用层，并在应用层上增加了用户层。采用设备描述语言规定了通用的功能块集。特点：分低速H1和高速H2两种通信速率。H1的传输速率为31.25kbps，通信距离可达1900m(加中继器延长)，可支持总线供电，支持本质安全防爆环境。H2的传输速率可为1Mbps和2.5Mbps两种，距离分别为750m和500m。支持双绞线、光缆和无线发射，符合IEC1158-2标准。媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。应用领域：在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景。5.1.2LonWorks时间：1990年正式公布组织：以美国Echelon公司为主并与摩托罗拉、东芝公司共同倡导推出。层次结构：采用ISO/OSI模型的全部七层通讯协议，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。特点：其通信速率从300bps至1.5Mbps，直接通信距离可达2700m(78kbps，双绞线)。支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质，并开发了相应的本质安全防爆产品，被誉为通用控制网络。采用的LonTa1k协议被封装在称之为Neuron的神经元芯片中得以实现。应用领域：楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制5.1.3PROFIBUS时间：1986年开始制订标准。组织：由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出，德国国家标准和欧洲标准。层次结构：采用OSI模型的物理层、数据链路层。FMS还采用了应用层。特点：由PROFIBUS-DP，-FMS，-PA组成系列。DP型用于分散外设间的高速数据传输。适合于加工自动化领城的应用。FMS意为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA型用于过程自动化。遵从IEC1158-2标准。传输速率为9.6kbps～12Mbps，最大传输距离在12Mbps时为100m，1.5Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆。最多可挂接127个站点。可实现总线供电与本质安全防爆。5.1.4CAN(ControlAreaNetwork)时间：1991年制订技术规范，1993年成为国际标准。组织：最早由德国BOSCH公司推出，得到Motoro1a，Inte1，Phlip，Siemence，NEC等公司的支持。层次结构：物理层、数据链路层、应用层。特点：信号传输介质为双绞线。通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/5kbps。可挂接设备数最多可达110个。CAN的信号传输采用短帧结构，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能，以切断该节点与总线的联系，具有较强的抗干扰能力。应用领域：汽车等交通工具内部测量与执行部件的数据通信，也可用于工业自动化领域。5.1.5HART时间：1993年成立了HART通信基金会。组织：由Rosemount公司开发并得到八十多家公司支持。层次结构：规定了一系列命令，按命令方式工作。三类命令，第一类称为通用命令；第二类称为一般行为命令；第三类称为特殊设备命令。特点：在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡性产品，具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。一、神经元芯片5.2LonWorks技术和LON总线一、神经元芯片一、神经元芯片MAC处理器完成介质访问控制(mediaaccesscontrol)，ISO的OSI七层协议的1和2层，包括碰撞检测、退避算法。它和网络CPU间通过使用网络缓冲区交换数据。网络处理器完成OSI的3～6层网络协议，它处理网络变量、逻辑地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程。网络处理器使用网络缓冲区和MAC处理器进行通信，使用应用缓冲区和应用处理器进行通信。应用处理器完成用户的编程，其中包括用户程序对操作系统的服务调用。二、存储器：以MC143150存储器为例512bytesEEPROM网络配置和地址表；独一无二的4