網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及應(yīng)用重點(diǎn)

1、第一章現(xiàn)代用于信息交流的三大網(wǎng)絡(luò)是電信網(wǎng)、電視網(wǎng)、運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成與進(jìn)展的階段：第1階段運(yùn)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，形成運(yùn)算機(jī)網(wǎng)給斐形。從嚴(yán)格意義上講，這時(shí)的系統(tǒng)不能算運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)中只有一臺(tái)運(yùn)算機(jī)，終端不具有自主處置能力;第2階段完成網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議研究，形成運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。形成ARPA網(wǎng)、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN(PublicDataNetwork)、局部網(wǎng)絡(luò)LN(LocalNetwork),提出不同的網(wǎng)給體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議，如IBM的SNA(SystemNetworkArchitecture)、DEC的DNA(DigitalNetworkArchitecture)；第3階段加速網(wǎng)給體系結(jié)構(gòu)

2、與協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的研究與應(yīng)用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1984年公布1SO/IEC7498國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即開放系統(tǒng)互參考模型QS1RM(OpenSystemInicrcomicctionReferenceModel)；第4階段各類類型的網(wǎng)紿全面互聯(lián),并向?qū)拵Щ⒏咚倩?、智能化方向進(jìn)展。運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念：將地理位置不同而且具有獨(dú)建功能的多個(gè)運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)通過通信線跆和通信設(shè)備彼此連接在一跆，由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)資源共享和彼此通信的系統(tǒng)。運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成立的主要目的是資源共享。運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)算機(jī)具有自治特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)算機(jī)都要遵循統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與組成：從邏輯上能夠分為資

3、源干網(wǎng)和通信于網(wǎng)，別離實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處置和數(shù)據(jù)通信兩個(gè)大體功能。資源于網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)中面向數(shù)據(jù)處置的資源集合，主要由主運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)、終端及各類軟件資源和數(shù)據(jù)資源組成，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處置業(yè)務(wù)，向網(wǎng)紿用戶提供各類資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信于網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)中面向數(shù)據(jù)傳輸或數(shù)據(jù)通信的部份資源集合，包括傳輸線踣、網(wǎng)絡(luò)通信控制處置機(jī)與其他通信設(shè)備，主要完成整個(gè)網(wǎng)給的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念及特點(diǎn)：每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有輸入端口和輸出端口，節(jié)點(diǎn)間通過線嶼首尾相接，組成一個(gè)閉合的環(huán)脂。（1）每一個(gè)站點(diǎn)接收從一端鏈路傳來的數(shù)據(jù)，并送到

4、另一端鏈跖，為單向傳遞。（2）節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)帶有目的地址，目的節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)宣制數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)最終回到發(fā)送節(jié)點(diǎn)。（3）各節(jié)點(diǎn)共享環(huán)跖信道，需要媒體訪問控制策略?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念及特點(diǎn)：有一條被稱為總線的公共傳輸介質(zhì)，所有站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口直接連到總線上，它是一個(gè)能被總線上所有節(jié)點(diǎn)利用的公共信道。（1）任何站點(diǎn)都能夠向總線上發(fā)出數(shù)據(jù)，任何站點(diǎn)都能夠接收到數(shù)據(jù)信號(hào)。（2）門點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)帶有目的地址，目的節(jié)點(diǎn)復(fù)制該數(shù)據(jù)。（3）所有站點(diǎn)共享一條傳輸信道，同一時(shí)刻只能由一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。依照網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分類，運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為：廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)。工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)展階段：第1階段人工控制

5、階段一氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)（20世紀(jì)50年代以前）。第2階段模擬控制階段（20世紀(jì)50年代）。生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、多點(diǎn)測(cè)控，出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表與集中控制室：控制理論：以傳遞函數(shù)作為模型描述方式，以根軌跡、頻率法作為大體的分析和綜合方式：控制方式：大體PID控制與串級(jí)、前饋控制等：控制儀表：氣動(dòng)、電動(dòng)單元組合式儀表，氣壓信號(hào)、420mA直流電流信號(hào)、15V直流電壓信號(hào)等模擬信號(hào)傳送到集中控制室，信號(hào)傳遞困難，轉(zhuǎn)變緩慢，抗干擾能力較差。第3階段集中式數(shù)字控制階段一20世紀(jì)60年代70年代中期。（1）直接數(shù)字控制臺(tái)運(yùn)算機(jī)替代一組模擬控制器，實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)進(jìn)程被控參數(shù)的信息，依照控制算法運(yùn)算后，控制執(zhí)行器。（2）集中型

6、運(yùn)算機(jī)控制一一一臺(tái)運(yùn)算機(jī)取代控制室的所有儀表，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度和工廠管理的部份功能。（3）分層運(yùn)算機(jī)控制進(jìn)程現(xiàn)場(chǎng)控制與集中顯示操作相分離。第4階段集散控制系統(tǒng)（DCS）階段20世紀(jì)70年代中期。集中與分散相結(jié)合；整體邏輯結(jié)構(gòu)上是一個(gè)分支型結(jié)構(gòu)，分為進(jìn)程控制級(jí)、控制管理級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)。表現(xiàn)了管理的集中性和控制的分散性，把控制功能分散到若干臺(tái)控制站，在監(jiān)控操作站進(jìn)行集中監(jiān)視操作。第5階段現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)階段20世紀(jì)80年代中后期。全散布式測(cè)控系統(tǒng)；溝通生產(chǎn)進(jìn)程現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層之間的關(guān)系：雙向通信全雙工數(shù)字智能儀表，傳輸信號(hào)數(shù)字化；產(chǎn)品互換性和互操作性。國(guó)際電工委員會(huì)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

7、IEC6U58對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線（fieldbus）的概念：安裝在制造或進(jìn)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場(chǎng)總線?，F(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)：（1）現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線將通信線（總線電纜）延伸到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)（制造或進(jìn)程區(qū)域），或總線電纜就是直接安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的：現(xiàn)場(chǎng)總線完全適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。（2）數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)底層的變送器/傳感器、執(zhí)行器、控制器之間的信號(hào)傳輸均用數(shù)字信號(hào)；中/上層的控制器、監(jiān)控/監(jiān)視運(yùn)算機(jī)等設(shè)備之間的激據(jù)傳送均用數(shù)字信號(hào)：各層設(shè)備之間的信息互換均用數(shù)字信號(hào)。（3）開放互連網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議/規(guī)范是公開的，所有制造商都必需遵守：現(xiàn)場(chǎng)

8、總線網(wǎng)絡(luò)是開放的，既可實(shí)現(xiàn)同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可實(shí)現(xiàn)不同層網(wǎng)絡(luò)互連，而無論其制造商是哪一家：用戶可共享網(wǎng)絡(luò)資源。（4）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)。用一根通信線直接互連N個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。（5）結(jié)構(gòu)與功能高度分散的系統(tǒng)。（6）互操作性與互換性網(wǎng)絡(luò)?；ゲ僮餍裕翰煌瑥S商的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠互連，彼此之間能夠進(jìn)行信息互換并可統(tǒng)一組態(tài)；互換性：不同廠商的性能類似的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠彼此替換。現(xiàn)場(chǎng)總線的長(zhǎng)處：現(xiàn)場(chǎng)總線所具有的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性、數(shù)字化、開放性、分散性、設(shè)備互聯(lián)性、互操作性與互換性等特點(diǎn)決定和派生了其一系列長(zhǎng)處。(1)導(dǎo)線和連接附件大量減少。(2)儀表和輸入/輸出轉(zhuǎn)換器(卡件)大量減少。(3)設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試費(fèi)用大大降低。(4)保

9、護(hù)開銷大幅度下降。(5)系統(tǒng)靠得住性提高。(6)系統(tǒng)測(cè)量與控制精度提高。(7)系統(tǒng)具有優(yōu)良的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。(8)系統(tǒng)具有壯大的(遠(yuǎn)程)故障診斷功能。(9)設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和系統(tǒng)集成方便自由。(10)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備改換和系統(tǒng)擴(kuò)展更為方便。(11)為企業(yè)信息系統(tǒng)的構(gòu)建創(chuàng)造了重要條件。1989年P(guān)rofibus成為德國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1990年FIP成為法國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前，IEC發(fā)布的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)為IEC61158。第二章通信的三個(gè)要素：信源、信宿和信道。通信系統(tǒng)的任務(wù)是把攜帶信息的數(shù)據(jù)用物理信號(hào)形式通過介質(zhì)傳送到目的地。信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)的概念及三者的關(guān)系:信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的方式,是

10、熟悉主體所感知或表述事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式。數(shù)據(jù)是傳遞信息的載體,是事物的表示形式。信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)容或解釋。信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸進(jìn)程中的表現(xiàn)形式，即數(shù)據(jù)的物理量編碼,數(shù)據(jù)以信號(hào)的形式傳播。信道：信號(hào)傳輸?shù)耐罚步形锢硇诺?，由發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備和二者間的傳輸介質(zhì)組成。在物理信道的基礎(chǔ)上，只考慮發(fā)、送兩邊的通路關(guān)系，叫做邏輯信道。信道帶寬：信道上能夠傳送信號(hào)的最大頻率范圍，即信道可傳信號(hào)的最高頻率與最低頻率之差。當(dāng)信號(hào)帶寬大于信道帶寬時(shí)，信號(hào)就不能在該信道上正確傳輸，或信號(hào)失真。比特率：數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈凰俣?bps,b/s)o碼元：時(shí)刻軸上的一個(gè)信號(hào)編碼單元。波特率：信號(hào)碼元的傳輸速度(1/s,ba

11、ud)。信道容量：信道的最大傳輸速度，指一個(gè)信道在傳輸過失率趨于零的情形下可能傳輸最大信息量的能力。用單位時(shí)刻內(nèi)最大可傳送信息的比特?cái)?shù)表示?；鶐鬏敚涸跀?shù)字通信信道上直接傳輸數(shù)據(jù)基帶信號(hào)的傳輸方式。頻帶傳輸：將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，再通過帶通型模擬信道傳輸調(diào)制后的信號(hào)，接收方通過解調(diào)取得原來的基帶信號(hào)的傳輸方式。信源編碼：在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備中將原始的信息轉(zhuǎn)換成用代碼表示的數(shù)據(jù)的進(jìn)程。信號(hào)編碼：將數(shù)據(jù)的信源編碼形式變換到某一種適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)形式的進(jìn)程。數(shù)據(jù)的模擬編碼方式:幅移鍵控ASK(AmplitudeShiftKeying),調(diào)幅;頻移鍵控FSK(FrequencyShiftKeyi

12、ng),調(diào)頻；相移鍵控PSK(PhaseShiftKeying),調(diào)相。WAHVVI II IIWvWwwMM/vMM非歸零編碼NRZ(Non-ReturntoZero)：二進(jìn)制數(shù)字0、表示。常常利用-5V表示1,+5V表示0。非歸零反向編碼：電平發(fā)生跳變表示1,不跳變表示0。ASK調(diào)幅FSK調(diào)頻PSK調(diào)相1別離用負(fù)電平和正電平來信號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼：用三個(gè)電平表示二進(jìn)制的數(shù)據(jù)(零、正、負(fù))：二進(jìn)制數(shù)字“0"用無電壓狀態(tài)表示：二進(jìn)制數(shù)字“廣用正脈沖或負(fù)脈沖表示，數(shù)字“廣脈沖在極性上交替進(jìn)行。偽三元碼：用三個(gè)電平表示二進(jìn)制的數(shù)據(jù)；二進(jìn)制數(shù)字'T'用無電壓狀態(tài)表示：二進(jìn)制數(shù)字“

13、0”用正脈沖或負(fù)脈沖表示，數(shù)字“0”脈沖在極性上交替進(jìn)行。顯徹斯特編碼(Manchestercode)：用電壓的轉(zhuǎn)變表示。和屋規(guī)定在每一個(gè)碼元的中間發(fā)生跳變：高一低的跳變一0,低一高的跳變L.每一個(gè)碼元中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此轉(zhuǎn)變提掏出來作為同步信號(hào)，使接收端的時(shí)鐘與發(fā)送設(shè)備的時(shí)鐘維持一致。，曼徹斯特編碼也稱為自同步碼(Self-SynchronizingCode)。它具有自同步機(jī)制，無需外同步信號(hào)。差分曼徹斯特編碼(DifferenceManchestercode)：每一名數(shù)據(jù)的中間位置也出現(xiàn)電平的跳變，二進(jìn)制數(shù)據(jù)并非決定于電平跳變的方向，而是以數(shù)據(jù)位開始時(shí)刻是不是出現(xiàn)電平跳變作為編碼

14、依據(jù)，在數(shù)據(jù)開始邊界發(fā)生跳變表示“0”，不然表示“1”。奈奎斯特定理(采樣定理)：若是持續(xù)轉(zhuǎn)變的模擬信號(hào)最高頻率為E若以2F的采樣頻率對(duì)其采樣，則采樣取得的離散信號(hào)序列就可以完整地恢復(fù)出原始信號(hào)。香農(nóng)定理：在高斯白噪聲干擾條件下，通信系統(tǒng)的極限信息傳輸速度為C=Blb(l+S/N)。若要提高系統(tǒng)的傳輸速度，只有通過提高信道帶寬和提高信噪比兩種途徑。Nyquist公式和Shannel公式的比較：C=2Wlog2M,此公式說明數(shù)據(jù)傳輸率C隨信號(hào)編碼級(jí)數(shù)增加而增加。C=Wlog2(l+S/N),無論采樣頻率多高，信號(hào)編碼分多少級(jí)，此公式給出了信道能達(dá)到的最高傳輸速度。并行通信：數(shù)據(jù)以成組的方式在多個(gè)

15、并行信道上同時(shí)傳輸，每位單獨(dú)利用一條線路.通信速度高，沒必要過量地考慮同步問題，適用于距離較近時(shí)的數(shù)據(jù)通信：距離較遠(yuǎn)時(shí)，增加通信電纜費(fèi)用。串行通信：數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸。易于實(shí)現(xiàn)，比較廉價(jià)，適用于長(zhǎng)距離通信：傳輸速度慢，傳輸中需考慮同步問題。數(shù)據(jù)傳輸模式(通信方式)數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向：?jiǎn)喂ねㄐ?simplexcommunication),信道是單向通道；信號(hào)只能向一個(gè)方向傳輸，發(fā)送端和接收端是固定的。半雙工通信(half-duplexcommunication),信號(hào)能夠雙向傳輸：兩個(gè)方向只能交替進(jìn)行，不能同時(shí)進(jìn)行;通信兩邊能夠是發(fā)送端和接收端，但任意時(shí)刻一方只能是發(fā)送端或接收端。全雙

16、工通信(full-duplexcommunication),信道能夠同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸：通信兩邊能夠同時(shí)是發(fā)送端和接收端。數(shù)據(jù)互換技術(shù)主要討論通信兩邊如何通過子網(wǎng)有序地互換數(shù)據(jù)，可分為線路互換方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)互換方式。線路互換：是指兩邊在通信時(shí)在通信子網(wǎng)中具有一個(gè)實(shí)際的物理連接，這一物理連接是二者間的專用通信線路。一旦成立連接就獨(dú)占線路：無糾錯(cuò)機(jī)制：成立連接后，傳輸延遲小:線路利用率低。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：在互換進(jìn)程中，互換設(shè)備將接收到的報(bào)文先存儲(chǔ)，待信道空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)出去,一級(jí)一級(jí)中轉(zhuǎn)，直到目的地，分為報(bào)文互換和報(bào)文分組互換。多個(gè)方點(diǎn)分時(shí)共享通信信道,線路利用率高：切點(diǎn)具有路選功能，報(bào)文動(dòng)態(tài)取得最佳路徑，光

17、滑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信量：過失控制，提高通信靠得住性；實(shí)現(xiàn)不同速度轉(zhuǎn)換，不同代碼格式轉(zhuǎn)換：具有較大傳輸延遲；附加信息增加通信設(shè)備開銷。報(bào)文互換：整個(gè)報(bào)文作為一個(gè)整體一路發(fā)送。1）報(bào)文大小不一，造成緩沖區(qū)管理復(fù)雜;2）大報(bào)文造成存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)太長(zhǎng)：3）犯錯(cuò)后整個(gè)報(bào)文全數(shù)重發(fā)。報(bào)文分組互換：限制數(shù)據(jù)包的最大長(zhǎng)度，將一個(gè)長(zhǎng)報(bào)文分成多個(gè)報(bào)文分組，在接收端再組合成一個(gè)長(zhǎng)報(bào)文，分為數(shù)據(jù)報(bào)方式和虛電路方式。1）報(bào)文分組短，存儲(chǔ)量要求較小，能夠用內(nèi)存來緩沖分組速度快：2）轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小適用于交互式通信：3）某個(gè)分組犯錯(cuò)僅重發(fā)該分組效率高。數(shù)據(jù)報(bào)方式：每一個(gè)數(shù)據(jù)包的存儲(chǔ)、處置、轉(zhuǎn)發(fā)都是獨(dú)立進(jìn)行的，與原先發(fā)送的其他報(bào)文分組無

18、關(guān)。1）每一個(gè)分組中都必需有目的地址和源地址；2）同一報(bào)文的不同報(bào)文分組能夠通過不同的路徑，數(shù)據(jù)傳輸前不需要成立一條端到端的通路：3）有壯大的糾錯(cuò)機(jī)制、流量控制和路由選擇功能：4）可能在抵達(dá)目的刊點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)報(bào)文分組的亂序、重復(fù)和丟失。虛電路方式：報(bào)文分組發(fā)送之前，必需成立一條預(yù)定的路由連接（邏輯連接），以后報(bào)文分組都沿著這條路由傳遞。1）除呼喚外，其他分組沒必要帶目的地址、源地址，只需過失控制，沒必要路由選擇，延遲較小；2）抵達(dá)時(shí)不會(huì)丟失、重復(fù)和亂序；3）每一個(gè)刊點(diǎn)能夠成立多條虛電路。雙絞線：由兩根彼此絕緣的銅導(dǎo)線按必然規(guī)則螺旋絞合在一路組成。分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP）o基

19、帶同軸電纜：一條電纜只用于一個(gè)信道，500,用于數(shù)字傳輸。寬帶同軸電纜：一條電纜同時(shí)傳輸不同頻率的多路模擬信號(hào)，75Q,用于模擬傳輸，300T50MHz,100km,需要放大器。多路復(fù)用技術(shù)：FDM（頻分復(fù)用）、WDM（波分復(fù)用）、TDM（時(shí)分復(fù)用）。頻分復(fù)用：物理信道的可用帶寬超過單個(gè)原始信號(hào)帶寬時(shí)，將物理信道的總帶寬劃分為多條較小帶寬的信道，各信道間保留一個(gè)保護(hù)頻帶，每條信道供一對(duì)用戶利用。波分復(fù)用：整個(gè)波長(zhǎng)頻帶被劃分為若干個(gè)波長(zhǎng)范國(guó)，每一個(gè)用戶占用一個(gè)波長(zhǎng)范闞來進(jìn)行傳輸。時(shí)分復(fù)用：當(dāng)傳輸介質(zhì)的傳輸速度超過了傳輸信號(hào)所需的數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)，將傳輸時(shí)刻劃分為若干個(gè)時(shí)刻片，每一個(gè)用戶分得一個(gè)時(shí)刻片

20、，在這一時(shí)刻片內(nèi)用戶利用信道全數(shù)帶寬。競(jìng)爭(zhēng)的介質(zhì)訪問方式：ALOHA方式、時(shí)刻片ALOHA方式、載波偵聽多路存取方式（CSMA）、CSMA/CD帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多點(diǎn)訪問.ALOHA方式：有數(shù)就發(fā)，發(fā)送后等待應(yīng)答，無應(yīng)答延時(shí)重發(fā)，直至返回應(yīng)答成功。（1）任何節(jié)點(diǎn)只要有數(shù)據(jù)就當(dāng)即發(fā)送。（2）發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到接收行點(diǎn)的應(yīng)答，即判斷為發(fā)送成功:未收到接收節(jié)點(diǎn)應(yīng)答，則以為傳輸犯錯(cuò)，重發(fā)數(shù)據(jù)。（3）一個(gè)fi點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)也發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)出現(xiàn)沖突，接收行點(diǎn)不能正確接收數(shù)據(jù)，也就不回送應(yīng)答。（4）發(fā)覺傳輸犯錯(cuò)后，發(fā)送節(jié)點(diǎn)隨機(jī)延時(shí)后重發(fā)，直至成功為止。時(shí)刻片ALOHA方式：將信道時(shí)刻分成相等的時(shí)刻片

21、，每一個(gè)時(shí)刻片等于（或稍大于）一幀數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)刻，網(wǎng)上所有行點(diǎn)都利用同一時(shí)鐘，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)只能在每一個(gè)時(shí)刻片開始的時(shí)刻發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，沖突重發(fā)幀也必需如此。載波偵聽多路存取方式（CSMA）：（1）工作原理：發(fā)送前監(jiān)聽。每一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要監(jiān)聽信道上是不是有數(shù)據(jù)在傳送。如有，則此站不能發(fā)送，需等待一段時(shí)刻后重試。（2）載波監(jiān)聽策略：非堅(jiān)持CSMA：一旦監(jiān)聽到信道忙，就再也不監(jiān)聽：延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)刻后再次監(jiān)聽。堅(jiān)持CSMA：監(jiān)聽到信道忙時(shí)，仍繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道空閑。1-堅(jiān)持CSMA：一聽到信道空閑就當(dāng)即發(fā)送數(shù)據(jù)：p-堅(jiān)持CSMA：聽到信道空閑時(shí)，以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)（以概率1-p延遲一段時(shí)刻后再發(fā)送）

22、。CSMA/CD帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多點(diǎn)訪問：發(fā)送前先監(jiān)聽信道是不是空閑，若空閑則當(dāng)即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，邊發(fā)邊繼續(xù)監(jiān)聽。若監(jiān)聽到?jīng)_突，則當(dāng)即停止發(fā)送。等待一段隨機(jī)時(shí)刻（稱為退避）以后，再?gòu)念^嘗試。CSMA/CD可歸結(jié)為四句話：發(fā)前先偵聽，空閑即發(fā)送，邊發(fā)邊檢測(cè)，沖突時(shí)退避?？隙ㄐ徒橘|(zhì)訪問控制方式：令牌總線（IEEE）、令牌環(huán)（）。令牌總線（IEEE）：（1）物理上是總線結(jié)構(gòu)，邏輯上是環(huán)結(jié)構(gòu)。（2）每一個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄本站地址（TS）、前趨站地址（PS）、后繼站地址（NS）,地址首尾相連，組成封鎖的環(huán)。（3）令牌是特殊結(jié)構(gòu)的控制幀，管理節(jié)點(diǎn)對(duì)總線的訪問權(quán)，任何節(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能利用公共通信總線

23、發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌持有站交出令牌的條件：（1）該站沒有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送：（2）該站已發(fā)送完所有待發(fā)送的數(shù)據(jù)；（3）令牌持有最大時(shí)刻到。特點(diǎn)：（1）通過令牌協(xié)調(diào)各行點(diǎn)之間的通信關(guān)系;（2）提供用戶對(duì)公共通信總線訪問的公平性和優(yōu)先權(quán)：（3）總線上介質(zhì)訪問延遲具有肯定性。令牌環(huán)（）：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，組成閉合環(huán)。令牌環(huán)操作：1）誰能夠發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為“令牌”（TOKEN）的特殊幀來控制的。只有拿到令牌的站能夠發(fā)送幀，而沒有拿到令牌的站只能等待。2）拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)變成訪問控制頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。3）數(shù)據(jù)幀通過任何一個(gè)站點(diǎn)（除源站點(diǎn)外）時(shí)，該站點(diǎn)都要把幀的目的地址和本站地址相

24、較較：a）若是地址相符合，則將幀拷貝到接收緩沖器，供高層軟件處置，同時(shí)將幀送回環(huán)中；b）若是地址不符合，則直接將幀送回環(huán)中。4）數(shù)據(jù)循環(huán)一周后由發(fā)送站回收。即發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站時(shí)，發(fā)送站將該幀從環(huán)上移去，同時(shí)再放一個(gè)空令牌到環(huán)上，使其余的站點(diǎn)能取得發(fā)送幀的許可權(quán)。實(shí)際的信道上存在三類損耗：衰減、延遲、噪聲。過失控制通常采用在信息碼元的基礎(chǔ)上增加一些冗余碼元，冗余碼元與信息碼元之間存在必然的關(guān)系，傳輸時(shí)，將信息碼元與冗余碼元組成碼組（碼字）一路傳輸。過失控制方式：（1）在碼組中帶有足夠的冗余信息，以便在接收后能夠發(fā)覺并自動(dòng)糾正傳輸過失，簡(jiǎn)稱為糾錯(cuò)：（2）在碼組中僅包括足以使接收

25、端發(fā)覺過失的冗余信息，靠重發(fā)保證正確傳輸，簡(jiǎn)稱為檢錯(cuò)重發(fā)方式。海明碼：糾錯(cuò)碼編碼，碼組長(zhǎng)度、冗余校驗(yàn)位長(zhǎng)度、碼組中的最大數(shù)據(jù)位關(guān)系：n=2r-n：碼組位長(zhǎng)度；r：冗余校驗(yàn)位長(zhǎng)度；k：碼組中最大數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度。當(dāng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不能知若是冗余碼的位數(shù)為r,則存在如此一個(gè)（2r-l）行*r列的編碼矩陣，矩陣元素等于0或1,而且每一行的元素所組成的二進(jìn)制編碼等于行數(shù)的二進(jìn)制編碼。對(duì)于海明糾錯(cuò)碼，要求碼組數(shù)據(jù)與這一矩陣相乘知足：y鳥?1J)"與=(24)b=l>b=o;lrl2=.=lr.rlr0矩陣的乘除運(yùn)算與普通矩陣的乘除運(yùn)算一樣，加減運(yùn)算為“異或”運(yùn)算。接收方收到數(shù)據(jù)后，將碼組數(shù)據(jù)與發(fā)送方編

26、碼時(shí)用的編碼矩陣相乘，若取得的行矩陣為零矩陣，說明傳輸正確；不然傳輸錯(cuò)誤，且犯錯(cuò)位是這一行的元素所組成的二進(jìn)制數(shù)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位。例：給出數(shù)據(jù)（信息）1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯(cuò)進(jìn)程（1）編碼長(zhǎng)度肯定按照公式，選擇：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度k=4;冗余碼長(zhǎng)r=3；碼組長(zhǎng)n=7。（2）計(jì)算海明碼編碼001010011= (000)100101110111取得：Pl=l,P2=0,P3=0海明編碼為（1010101）（3）譯碼進(jìn)程假設(shè)接收方接收數(shù)據(jù)為（1010111）(1010111)()01010011100101110111說明傳輸犯錯(cuò)，（110）2=6第6位犯錯(cuò)。（4）糾錯(cuò)將接收到的編碼左數(shù)第6位取反，恢

27、復(fù)出正確數(shù)據(jù)。（1010111）一（1010101）循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC,CyclicRedundancyCheck）編碼：一種通過量項(xiàng)式除法檢測(cè)錯(cuò)誤的方式。收發(fā)兩邊約定一個(gè)生成多項(xiàng)式G(x)(其最高階和最低階系數(shù)必需為1),發(fā)送方在幀的末尾加上校驗(yàn)和，使帶校驗(yàn)和的幀的多項(xiàng)式能被G(x)整除。接收方收到后，用G(x)除多項(xiàng)式，如有余數(shù)，則傳輸有錯(cuò)。循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼步驟：(1)將信息碼組中的全數(shù)k位數(shù)據(jù)看成一個(gè)從Xk-1到X0的二進(jìn)制多項(xiàng)式系數(shù)序列，對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式稱為碼多項(xiàng)式。(2)發(fā)收兩邊預(yù)先約定好一個(gè)處置多項(xiàng)式，稱為生成多項(xiàng)式，假設(shè)生成多項(xiàng)式是一個(gè)r階多項(xiàng)式。(3)發(fā)送方將信息碼組中的k位數(shù)據(jù)

28、后添加r個(gè)0，相應(yīng)的碼多項(xiàng)式變成一個(gè)(k+r-1)階多項(xiàng)式。(4)將新多項(xiàng)式與生成多項(xiàng)式相除，乘除運(yùn)算與普通代數(shù)多項(xiàng)式的乘除運(yùn)算一樣，加減運(yùn)算相當(dāng)于對(duì)應(yīng)系數(shù)的異或運(yùn)算，求得一個(gè)(口)階余數(shù)多項(xiàng)式。(最高次Xr-l的系數(shù)能夠?yàn)榱?。(5)將余數(shù)多項(xiàng)式的系數(shù)作為冗余數(shù)據(jù)加到原來的k位數(shù)據(jù)后，組成一個(gè)(k+r)位的碼組，發(fā)送方將這一碼組數(shù)據(jù)發(fā)出。(6)接收方接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)作為多項(xiàng)式系數(shù)形成一個(gè)(k+r-1)階的多項(xiàng)式，并用這一多項(xiàng)式與生成多項(xiàng)式相除，若是余數(shù)多項(xiàng)式的系數(shù)均為0,則說明傳輸正確：不然，以為傳輸犯錯(cuò)。例：待校驗(yàn)數(shù)據(jù)11，生成多項(xiàng)式G(x)系數(shù)為10011,求發(fā)送方發(fā)出的比特序列(1

29、)G(x)系數(shù)為10011,則G(x)=x4+x+l,即生成多項(xiàng)式階數(shù)r=40(2)數(shù)據(jù)碼后添加4個(gè)0,新多項(xiàng)式系數(shù)為0(3)多項(xiàng)式相除，求余數(shù)多項(xiàng)式，多項(xiàng)式的運(yùn)算實(shí)際是系數(shù)間的運(yùn)算：110000101010011110101101100001001110011100110000101101001110100100111110余數(shù)余數(shù)多項(xiàng)式的系數(shù)為HlOo(4)傳送序列T(x)=0第三章運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是指運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型和各層協(xié)議的集合，也就是運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能的概念和抽象。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1997年成立了專門的機(jī)構(gòu)來研究網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化問題。不久

30、以后，ISO就提出了開放系統(tǒng)互連參考模型OSIRM(OpenSystemInterconnectionReferenceModel)0開放是指遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)的任何系統(tǒng)之間都可通信：系統(tǒng)是指各系統(tǒng)中與互連有關(guān)的部份模型層次劃分的原則：網(wǎng)絡(luò)各行點(diǎn)都有相同的層次，相同層次具有一樣的功能；同一百點(diǎn)內(nèi)相鄰層次間通過接口通信；每一層利用基層提供的服務(wù)，并向上層提供服務(wù)：不同節(jié)點(diǎn)的同樣層依照協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。在0SI參考模型中，層次越靠上，其與信息處置的關(guān)系越緊密，層次越靠下，其與通信的關(guān)系越緊密。數(shù)據(jù)單元在0SI參考模型不同的層次中名稱也不相同，物理層以比特流方式傳輸：數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單元稱為幀；

31、網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)報(bào)文分組：傳輸層的數(shù)據(jù)單元稱為報(bào)文：會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層的數(shù)據(jù)單元統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)包。服務(wù)是同一開放系統(tǒng)中相鄰層之間的操作，協(xié)議則是不同開放系統(tǒng)的對(duì)等實(shí)體間進(jìn)行虛通信所必需遵守的規(guī)定。OSI參考模型中每一層都要依托下一層提供的服務(wù)。為了提供服務(wù)，基層把上層的PDU作為本層的數(shù)據(jù)封裝，然后加入本層的頭部（和尾部）。頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息。如此，數(shù)據(jù)自上而下遞交的進(jìn)程實(shí)際上就是不斷封裝的進(jìn)程。抵達(dá)目的地后自下而上遞交的進(jìn)程就是不斷拆封的進(jìn)程。由此可知，在物理線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其外面實(shí)際上被包封了多層“信封工可是，某一層只能識(shí)別由對(duì)等層封裝的“信封”，而對(duì)于被封裝在

32、“信封”內(nèi)部的數(shù)據(jù)僅僅是拆封后將其提交給上層，本層不作任何處置。物理層是OSIRM的最低層，向下是物理設(shè)備，物理設(shè)備直接與物理傳輸介質(zhì)相連接。通信設(shè)備DTE與DCE：DTE是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，指具有必然數(shù)據(jù)處置能力和具有發(fā)送、接收數(shù)據(jù)能力的設(shè)備，能夠是一臺(tái)運(yùn)算機(jī)，也能夠是一個(gè)I/O設(shè)備。DCE是數(shù)據(jù)通信（或電路端接）設(shè)備，是介于傳輸介質(zhì)與DTE之間的設(shè)備，提供信號(hào)互換和編碼功能，負(fù)責(zé)成立、保護(hù)和釋放物理連接，Modem就是典型的DCE。DTE和DCE之間既有數(shù)據(jù)信息傳輸，又有控制信息傳輸，它們之間的協(xié)議就是物理接口協(xié)議。目前所說的物理層協(xié)議實(shí)際上是物理接口協(xié)議，也就是DTE與DCE之間的一組約定。

33、標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C接口概念了25個(gè)信號(hào)針，常常利用9針的簡(jiǎn)化接插件。符號(hào)25針引腳9針引腳信號(hào)流向功能TxD23輸出發(fā)送數(shù)據(jù)RxD32輸入接收效搦RTS47輸出詁求發(fā)送CTS58輸入清除發(fā)送DSR66輸入數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好GND75信號(hào)地DCD81輸入數(shù)據(jù)或體樵測(cè)DTR204輸出數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好RI229輸入振儉指示RS-232C采用了較高的傳輸電平，且為雙極性、公共地和負(fù)邏輯，即規(guī)定邏輯“1”狀態(tài)電平為-15-5V,邏輯“0”狀態(tài)電平為+5+15V,其中-5+5V用作信號(hào)狀態(tài)的變遷區(qū)。運(yùn)算機(jī)均采用TTL邏輯電平。TTL電平規(guī)定低電平“0”在0+之間，高電平“廣在+5V之間，因此在TTL電路與RS

34、-232c總線之間要進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)換及正反邏輯的轉(zhuǎn)換，不然將使TTL電路燒毀。MAX232芯片：T1IN引腳為TTL電平輸入端，轉(zhuǎn)換后的RS-232C電平由T1OUT送出：而RUN引腳同意RS-232C電平，轉(zhuǎn)換后的TTL電平由R1OUT輸出。如此，完成了TTLJiRS-232C（發(fā)送）和RS-232c到TTL（接收）的電平與邏輯的轉(zhuǎn)換。RS-232c輸出RS-232喻入PC機(jī)與單片機(jī)之間的RS-232C通信網(wǎng)絡(luò)：PC機(jī)串行口給出的已是標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C電平，而單片機(jī)則為TTL電平，采用MAX232芯片就可實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)RS-423A/RS-422A總線標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)線也是負(fù)邏輯且參考電平為

35、地，與RS-232C規(guī)定為-15+15V有所不同，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為-6+6V0與RS-232c的單端驅(qū)動(dòng)非差分接收方式相較，RS-423A是一個(gè)單端驅(qū)動(dòng)差分接收方式，而RS-422A則是平衡驅(qū)動(dòng)差分接收方式，因此抗干擾能力一個(gè)比一個(gè)強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳送速度與傳送距離也更快、更遠(yuǎn)。RS-422為全雙工，采用兩對(duì)差分平衡信號(hào)線：而RS-485為半雙工，只需一對(duì)平衡差分信號(hào)線。數(shù)據(jù)鏈路層的目的：將一條原始的、有過失的物理鏈路變成無過失的邏輯數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層大體功能：（1）鏈路管理：數(shù)據(jù)鏈路的成立、維持和釋放。鏈路兩頭的節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行通信之前，通信兩邊必需預(yù)先互換一些必要的信息，從而成立起數(shù)據(jù)鏈路連接；在數(shù)據(jù)

36、傳輸階段要維持?jǐn)?shù)據(jù)連接；在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后要釋放這連續(xù)接。（2）幀同步：接收方能夠從接收到的比特流中準(zhǔn)確地域分出一幀的開始和結(jié)束，肯定出幀的邊界。（3）尋址：幀中擁有必要的信息部份，保證每一幀都能發(fā)送到正確的目的節(jié).點(diǎn)，目的方點(diǎn)也明白發(fā)送方是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)。（4）訪問控制：當(dāng)多個(gè)設(shè)備連接到同一條鏈路上時(shí)，數(shù)據(jù)鏈路層能夠決定出哪個(gè)設(shè)備能夠取得鏈路的控制權(quán)。（5）過失控制和流量控制。（6）透明傳輸：無論鏈路上傳輸?shù)氖呛畏N比特組合，都能夠正常傳輸。當(dāng)所傳數(shù)據(jù)中的比特組合剛巧與某個(gè)控制信息完全一樣時(shí),必需采取有效辦法，使接收方不會(huì)誤將數(shù)據(jù)信息當(dāng)做控制信息，從而保證數(shù)據(jù)鏈路層的透明傳輸。網(wǎng)絡(luò)層的目的：使報(bào)文分組

37、以最佳路徑通過通信子網(wǎng)抵達(dá)目的主機(jī)，網(wǎng)絡(luò)用戶沒必要關(guān)心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及所利用的通信介質(zhì)，通過網(wǎng)絡(luò)層的控制作用，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)互換。網(wǎng)絡(luò)層的大體功能：（1）尋址。當(dāng)傳輸信息的信源和信宿分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要網(wǎng)絡(luò)層參與解決尋址問題。（2）路由選擇與中繼。當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元通過通信子網(wǎng)時(shí)，各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的進(jìn)程中，采用適合的路由選擇算法，保證數(shù)據(jù)單元以某些指標(biāo)最優(yōu)的方式通過子網(wǎng)。路由選擇是網(wǎng)絡(luò)層的最主要功能之一。（3）流量控制。對(duì)進(jìn)入分組互換網(wǎng)的通信量加以控制，使通信子網(wǎng)穩(wěn)固運(yùn)行，盡可能避免通信量過大造成通信子網(wǎng)性能下降。（4）網(wǎng)絡(luò)連接成立與管理。在面向連接服務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)連接是傳輸實(shí)體

38、之間傳遞數(shù)據(jù)邏輯的、貫通通信子網(wǎng)的端-端通信信道。（5）而向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。又稱虛電路服務(wù)。包括網(wǎng)絡(luò)連接成立、數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)釋放三個(gè)階段。（6）無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。兩個(gè)實(shí)體之間的通信不需要事前成立好一個(gè)連接。固定路選算法：每一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)上保留一張由此節(jié)點(diǎn)到其他相鄰節(jié)點(diǎn)的輸前途徑選擇表，表上標(biāo)明了每一個(gè)目的地址應(yīng)選擇的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。分散通信量法：事前在節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中設(shè)置路由表，每條鏈路給予一個(gè)概率，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)除數(shù)據(jù)來源鏈路外，各鏈路的概率和為1。每一個(gè)報(bào)文或分組抵達(dá)該行點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，按照隨機(jī)數(shù)選擇轉(zhuǎn)發(fā)輸出鏈路。擴(kuò)散算法：又叫洪泛法。將進(jìn)入在點(diǎn)的信息包從所有輸出鏈路（除輸入鏈路外）上發(fā)送出去。

39、每一個(gè)報(bào)文或報(bào)文分組都有多條通路抵達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，各行點(diǎn)只選取先抵達(dá)的報(bào)文，刪除后到的報(bào)文。長(zhǎng)處：靠得住性高。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)存在盲目性，存在大量報(bào)文或報(bào)文分組重復(fù)，造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信量劇增。改良：限制分組抵達(dá)目的廿點(diǎn)所經(jīng)歷的最大站數(shù)：轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)只選擇靠近目的節(jié)點(diǎn)的那些輸出鏈路輸出。孤立自適應(yīng)路選算法：只考慮本行點(diǎn)不同輸出線上等待輸出的分組排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)短，將報(bào)文或報(bào)文分組發(fā)往選擇排隊(duì)隊(duì)列最短（某一指標(biāo)最優(yōu)）的鏈路。類似于日常生活中的選擇排隊(duì)。反向感知法:利用接收分組所帶的信息來反向推算從本節(jié)點(diǎn)發(fā)往這些節(jié)點(diǎn)時(shí)可能具有的傳輸時(shí)延，按照推算的結(jié)果修改當(dāng)前的路由選擇表。類似于司機(jī)通過向?qū)Χ緳C(jī)詢問前方的路況來決定驅(qū)車線

40、路。散布式路選法：通過與相鄰節(jié)點(diǎn)按期或不按期地互換路由選擇信息修改路由選擇表。集中式路選法：在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立一個(gè)節(jié)點(diǎn)專門搜集各行點(diǎn)按期發(fā)送來的信息，動(dòng)態(tài)計(jì)算路由選擇表，再發(fā)往網(wǎng)中的各個(gè)行點(diǎn)。類似于目前城市交通中由各交通臺(tái)發(fā)布路況信息，司機(jī)按照路況信息選擇行車線路。缺點(diǎn)：靠得住性差在OSI參考模型中，通常稱13層的功能為低層功能，它們是通信網(wǎng)絡(luò)所完成數(shù)據(jù)通信功能的集合：通常稱57層的功能為高層功能，它們是由各端系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)程所完成的面向應(yīng)用的集合。傳輸層位于通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)之間，是低層與高層之間的特殊一層，從面向通信和面向信息處置角度來看，傳輸層應(yīng)劃在低層；從用戶功能和網(wǎng)絡(luò)功能角度分類，傳輸層劃在高

41、層。數(shù)據(jù)鏈路層解決的是相鄰兩點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸靠得住問題，傳輸層解決的是通信子網(wǎng)之上的兩個(gè)主機(jī)進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)傳輸靠得住性問題。表示層要處置通信中的語法，解決通信兩邊之間的數(shù)據(jù)表示問題，使描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與機(jī)械無關(guān)，依照一些編碼規(guī)則概念，在通信中傳送這些信息所需要的編碼。轉(zhuǎn)發(fā)器（中繼器、集線器）：目的：延伸網(wǎng)段、改變傳輸媒體；進(jìn)程：信號(hào)（含噪聲）的接收和再生：形式：電纜延伸、光電轉(zhuǎn)換等：特點(diǎn)：通過轉(zhuǎn)發(fā)器互連的設(shè)備處于同一廣播域。網(wǎng)橋（含互換器）：目的：互連兩個(gè)獨(dú)立的、僅在低兩層實(shí)現(xiàn)上有不同的子網(wǎng)；進(jìn)程：信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)（含異構(gòu)網(wǎng)互連時(shí)的從頭封裝）；功能：（1）地址廣播和過濾。具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)鏈路層的編址格式

42、，網(wǎng)橋能夠識(shí)別各類地址，并按照數(shù)據(jù)幀的宿地址，有選擇地讓數(shù)據(jù)幀穿越網(wǎng)橋。（2）幀限制。網(wǎng)橋不對(duì)幀進(jìn)行分段，只進(jìn)行必要的幀格式轉(zhuǎn)換：超長(zhǎng)幀被拋棄；子網(wǎng)相對(duì)獨(dú)立，控制幀不能穿越網(wǎng)橋。（3）監(jiān)控功能。作為單個(gè)子網(wǎng)的一部份，參與對(duì)子網(wǎng)的監(jiān)控和對(duì)信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)。一般的動(dòng)作包括接收、校驗(yàn)和轉(zhuǎn)發(fā)幀。（4）緩沖能力。能夠解決數(shù)據(jù)傳輸不匹配的子網(wǎng)之間的互連。（5）透明性。不該影響原有子網(wǎng)的通信能力。路由器：目的：互連兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的同構(gòu)或異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，如局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)/局域網(wǎng)的互連：進(jìn)程：分組的封裝和轉(zhuǎn)發(fā)，屏蔽3層以下的不同；主要功能：(1)尋址。全網(wǎng)地址格式統(tǒng)一，如IP地址；(2)路由選擇。了解互連的子網(wǎng)

43、工作狀態(tài)，旁路故障和避免擁塞：(3)分組分段。按照子網(wǎng)的分組長(zhǎng)度要求，進(jìn)行分組的分段和合段：(4)格式封裝。構(gòu)建適合子網(wǎng)傳輸和處置的分組：(5)存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)。分組校驗(yàn)(拋棄犯錯(cuò)的分組)、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。在現(xiàn)場(chǎng)總線中，參與通信的網(wǎng)絡(luò)行點(diǎn)是傳感器、控制器、執(zhí)行器等，網(wǎng)絡(luò)的功能并非復(fù)雜，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也不大，可是卻要求網(wǎng)絡(luò)具有較高的實(shí)時(shí)性和靠得住性。因此，大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)通信模型對(duì)ISO/OSIRM的七層模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，一般只包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，有的還針對(duì)具體應(yīng)用在應(yīng)用層上概念了一個(gè)用戶層。第四章1993年11月出版了CAN的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文標(biāo)識(shí)符有11位，報(bào)文數(shù)可達(dá)203

44、2種CAN的分層結(jié)構(gòu)：邏輯鏈路控制子層(LLC)：為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求和數(shù)據(jù)傳輸提供服務(wù)：肯定由實(shí)際要利用的LLC子層接收哪個(gè)報(bào)文：為恢復(fù)管理和過載通知提供手腕。媒體訪問控制子層(MAC)：負(fù)責(zé)報(bào)文分幀、仲裁、應(yīng)答、錯(cuò)誤檢測(cè)和標(biāo)定；把接收到的報(bào)文提供給LLC子層，并接收來自LLC子層的報(bào)文：被稱作故障界定的管理實(shí)體監(jiān)管，此故障界定為自檢機(jī)制，以便把永久故障和短時(shí)擾動(dòng)區(qū)別開來。物理層：概念信號(hào)是如何實(shí)際地傳輸?shù)?因此涉及到位時(shí)刻、位編碼、同步的解釋；沒有概念物理層的驅(qū)動(dòng)器/接收器特性，以便允許按照它們的應(yīng)用，對(duì)發(fā)送媒體和信號(hào)電平進(jìn)行優(yōu)化。CAN報(bào)文仲裁(Arbitration)：只要總線空閑，任何節(jié)點(diǎn)

45、都能夠開始發(fā)送報(bào)文。若是2個(gè)或2個(gè)以上的也點(diǎn)同時(shí)開始傳送報(bào)文，那么就會(huì)有總線訪問沖突。通過利用標(biāo)識(shí)符的逐位仲裁能夠解決那個(gè)沖突。仲裁的機(jī)制確保了報(bào)文和時(shí)刻均不損失。當(dāng)具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀同時(shí)初始化時(shí)，數(shù)據(jù)幀優(yōu)先于遠(yuǎn)程幀。仲裁期間，每一個(gè)發(fā)送器都對(duì)發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較。若是電平相同，則那個(gè)單元能夠繼續(xù)發(fā)送。若是發(fā)送的是一“隱性”電平而監(jiān)視的是一“顯性”電平，那么單元就失去了仲裁，必需退動(dòng)身送狀態(tài)。CAN總線值(Busvalues)：總線有一個(gè)補(bǔ)充的邏輯值：“顯性”或“隱性:“顯性”位和“隱性”位同時(shí)傳送時(shí)，總線的結(jié)果值為“顯性:比如，在總線的“寫-與”執(zhí)行時(shí)，邏輯。代

46、表“顯性“品級(jí)，邏輯1代表“隱性”品級(jí)。報(bào)文傳輸由4個(gè)不同的幀類型所表示和控制：數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鳌＿h(yuǎn)程幀：總線單元發(fā)出遠(yuǎn)程幀，請(qǐng)求發(fā)送具有同一標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀。錯(cuò)誤幀：任何單元檢測(cè)到總線錯(cuò)誤就發(fā)犯錯(cuò)誤幀。過載幀：過載幀用以在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀(或遠(yuǎn)程幀)之間提供一附加的延時(shí)。數(shù)據(jù)幀由7個(gè)不同的位場(chǎng)組成：幀起始(StartofFrame)、仲裁域(ArbitrationField)x控制域(ControlField)、數(shù)據(jù)域(DataField)、CRC域(CRCField)、應(yīng)答域(ACKField)、幀結(jié)尾(EndofFrame)。幀起始(SOF)標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的

47、起始，僅由一個(gè)“顯性”位組成。標(biāo)準(zhǔn)格式里，仲裁域由11位標(biāo)識(shí)符和RTR位組成。擴(kuò)展格式里，仲裁場(chǎng)包括29位標(biāo)識(shí)符、SRR位、IDE位、RTR位。7個(gè)最高位(ID-28-ID-22)必需不能盡是“隱性RTR的全稱為“遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位(RemoteTransmissionRequestBIT)”，RTR位在數(shù)據(jù)幀里必需為“顯性”，而在遠(yuǎn)程幀里必需為“隱性”CAN位流編碼(BitStreamCoding)：幀的部份，諸如幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域和CRC序列，均通過位填充的方式編碼。無論何時(shí)，發(fā)送器只要檢測(cè)到位流里有5個(gè)持續(xù)相同值的位，便自動(dòng)在位流里插入一補(bǔ)充位。數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的剩余位域(CRC界

48、定符、應(yīng)答域和幀結(jié)尾)形式固定，不填充。錯(cuò)誤幀和過載幀的形式也固定，但并非通過位填充的方式進(jìn)行編碼。其報(bào)文里的位流按照“不歸零”(NRZ)方式來編碼。這就是說，在整個(gè)位時(shí)刻里，位的電平要么為“顯性”，要么為“隱性錯(cuò)誤檢測(cè)：位錯(cuò)誤(BitError)：填充錯(cuò)誤(StruffError)：CRC錯(cuò)誤(CRCError)：形式錯(cuò)誤(FormError)；應(yīng)答錯(cuò)誤(AcknowledgmentError)標(biāo)稱位時(shí)刻：同步段(SYNCSEG),位時(shí)刻的同步段用于同步總線上不同的節(jié)點(diǎn)，這一段內(nèi)要有一個(gè)跳變沿：傳播段(PROPSEG),傳播段用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延不時(shí)刻，它是總線上輸入比較器延時(shí)和輸出驅(qū)動(dòng)器

49、延時(shí)總和的兩倍：相位緩沖段1、相位緩沖段2(PHASESEG1,PHASESEG2),相位緩沖段用于補(bǔ)償邊沿階段的誤差。這兩個(gè)段能夠通過從頭同步加長(zhǎng)或縮短：采樣點(diǎn)(SAMPLEPOINT),采樣點(diǎn)是讀總線電平并解釋列位的值的一個(gè)時(shí)刻點(diǎn)，采樣點(diǎn)位于相位緩沖段1(PHASE_SEG1)以后；信息處置時(shí)刻(INFORMATIONPROCESSINGTIME),信息處置時(shí)刻是一個(gè)以采樣點(diǎn)作為起始的時(shí)刻段。采樣點(diǎn)用于計(jì)算后續(xù)位的位電平。時(shí)刻段的長(zhǎng)度(LengthofTimeSegments)：同步段(SYNC-SEG)為1個(gè)時(shí)刻份額；傳播段(PROP_SEG)的長(zhǎng)度可設(shè)置為1,2,，8個(gè)時(shí)刻份額：緩沖段

50、1(PHASE_SEG1)的長(zhǎng)度可設(shè)置為1,2,，8個(gè)時(shí)刻份額：相位緩沖段2(PHASE_SEG2)的長(zhǎng)度為相位緩沖段1(PHASE.SEGl)和信息處置時(shí)刻(INFORMATIONPROCESSINGTIME)之間的最大值；信息處置時(shí)刻少于或等于2個(gè)時(shí)刻份額：一個(gè)位時(shí)刻總的的時(shí)刻份額值能夠設(shè)置在825的范圍。SJA1000是一種獨(dú)立CAN控制器，是PHILIPS半導(dǎo)體PCA82C2OOCAN控制器(BasicCAN)的替代產(chǎn)品，而且它增加了一種新的工作模式(PeliCAN)，這種模式支持具有很多新特性的協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)軟件兼容，SJA1OOO增加修改了兩種模式：BasicCAN模式，與PCA8

51、2C2OO兼容：PeliCAN模式，擴(kuò)展特性。工作模式通過時(shí)鐘分頻寄放器中的CAN模式位來選擇。復(fù)位默許模式是BasicCAN模式。-3接口管理邏輯IML：接口管理邏輯解釋來自CPU的命令，控制CAN寄放器的尋址，向主控制器提供中斷信息和狀態(tài)信息.發(fā)送緩沖器TXB：發(fā)送緩沖器是CPU和BSP(位流處置器)之間的接口，能夠存儲(chǔ)發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上的完整信息。緩沖器長(zhǎng)13個(gè)字節(jié)，由CPU寫入，BSP讀出。接收緩沖器RXB,RXFIFO：接收緩沖器是驗(yàn)收濾波器和CPU之間的接口，用來貯存從CAN總線上接收和接收的信息。接收緩沖器（RXB,13個(gè)字行）作為接收FIFO（RXFIFO,長(zhǎng)64字節(jié)）的一個(gè)窗

52、口，可被CPU訪問。CPU在此FIFO的支持下，能夠在處置信息的時(shí)候接收其它信息。驗(yàn)收濾波器ACF：驗(yàn)收濾波器把它其中的數(shù)據(jù)和接收的識(shí)別碼的內(nèi)容相較較，以決定是不是接收信息。在純粹的接收測(cè)試中，所有的信息都保留在RXFIFO中。位流處置器BSP：位流處置器是一個(gè)在發(fā)送緩沖器，RXFIFO和CAN總線之間控制數(shù)據(jù)流的程序裝置。它還在CAN總線上執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)、仲裁、填充和錯(cuò)誤處置。位時(shí)序邏輯BTL：位時(shí)序邏輯監(jiān)視串口的CAN總線和處置與總線有關(guān)的位時(shí)序。它在信息開頭的總線傳輸時(shí)同步CAN總線位流（硬同步），接收信息時(shí)再次同步下一次傳送（軟同步）。BTL還提供了可編程的時(shí)刻段來補(bǔ)償傳播延遲時(shí)刻、相位

53、轉(zhuǎn)換（例如，由于振蕩漂移）和概念采樣點(diǎn)和一名時(shí)刻內(nèi)的采樣次數(shù)。錯(cuò)誤管理邏輯EML：EML負(fù)責(zé)傳送層模塊的錯(cuò)誤管制。它接收BSP的犯錯(cuò)報(bào)告，通知BSP和IML進(jìn)行錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)。=1（RR=1）,復(fù)位請(qǐng)求=1（TR=1）,發(fā)送請(qǐng)求CAN發(fā)送緩沖區(qū)列表：（1）識(shí)別碼ID。識(shí)別碼有11位（ID0-ID10）。ID10是最高位,在仲裁進(jìn)程中是最先被發(fā)送到總線上的。識(shí)別碼就象信息的名字，它在接收器的驗(yàn)收濾波器中被用到，也在仲裁進(jìn)程中決定總線訪問的優(yōu)先級(jí)。標(biāo)識(shí)碼的值越低其優(yōu)先級(jí)越高。（2）遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求RTR。若是此位置1,總線將以遠(yuǎn)程幀發(fā)送數(shù)據(jù)。這意味著此段中沒有數(shù)據(jù)字節(jié)。雖然如此，也需要同識(shí)別碼相同的數(shù)據(jù)幀來

54、識(shí)別正確的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。若是RTR位沒有被置位,數(shù)據(jù)將以數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼規(guī)定的長(zhǎng)度來傳送。（3）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼DLC.信息數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié).數(shù)按照數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼編制。在遠(yuǎn)程幀傳送中，因?yàn)镽TR被置位，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼是不被考慮的。這就迫使發(fā)送;接收數(shù)據(jù)字行數(shù)為0?？傊瑪?shù)據(jù)長(zhǎng)度碼必需正確設(shè)置以避免兩個(gè)CAN控制器用一樣的識(shí)別機(jī)制啟動(dòng)遠(yuǎn)程幀傳送而發(fā)生總線錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)字行數(shù)是0-8,是以如下方式計(jì)算的：數(shù)據(jù)字刊數(shù)=8*+4*+2*+.為了維持兼容性，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼不超過8。若是選擇的值超過8,則依照DLC規(guī)定的8字節(jié)發(fā)送。（4）數(shù)據(jù)區(qū)。傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼決定。發(fā)送的第一名是地址12單元的數(shù)據(jù)字節(jié)1的最高位。驗(yàn)收濾波器：在

55、驗(yàn)收濾波器的幫忙下，CAN控制器能夠允許RXFIFO只接收同識(shí)別碼和驗(yàn)收濾波器中預(yù)設(shè)值相一致的信息。驗(yàn)收濾波器通過驗(yàn)收代碼寄放器和驗(yàn)收屏蔽寄放器來概念。（1）驗(yàn)收代碼寄放器ACR。復(fù)位請(qǐng)求位被置高（當(dāng)前）時(shí)，那個(gè)寄放器是能夠訪問（讀/寫）的。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AC.7AC.6AC.5AC.4AC.3AC.2AC.1AC.O（2）驗(yàn)收屏蔽寄放器AMR。若是復(fù)位請(qǐng)求位置高（當(dāng)前），那個(gè)寄放器能夠被訪問（讀/寫）。驗(yàn)收屏蔽寄放器概念驗(yàn)收代碼寄放器的相應(yīng)位對(duì)驗(yàn)收濾波器是“相關(guān)的”或“無影響''的（即可為任意值）。BIT7BIT6BIT5BI

56、T4BIT3BIT2BIT1BIT0AM.7AM.6AM.5AM.4AM.3AM.2AM.1AM.O報(bào)文被接收的條件是：驗(yàn)收代碼位O和報(bào)文標(biāo)識(shí)符高8位（）中被驗(yàn)收屏蔽位（）標(biāo)記為“相關(guān)的”（對(duì)應(yīng)的驗(yàn)收屏蔽位為0）的位必需相等，報(bào)文才會(huì)被接收：而對(duì)于“不相關(guān)的”位則不受這一限制?？偩€按時(shí)寄放器0BTR0：（1）波特率預(yù)設(shè)值BRP°CAN系統(tǒng)時(shí)鐘tSCL的周期是可編程的，而且決定了相應(yīng)的位時(shí)序。CAN系統(tǒng)時(shí)鐘由如下公式計(jì)算：tSCL=2Xtcu<X(32XBRP.5+16XBRP4+8XBRP.3+4XBRR2+2XBRP.1+BRR0+1)這里tCLK=XTAL的頻率周期=1/f

57、xTAL（2）同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）。為了補(bǔ)償在不同總線控制器的時(shí)鐘振蕩器之間的相位偏移，任何總線控制器必需在當(dāng)前傳送的相關(guān)信號(hào)邊沿從頭同步。同步跳轉(zhuǎn)寬度概念了每一名周期能夠被從頭同步縮短或延長(zhǎng)的時(shí)鐘周期的最大數(shù)量tsjw=tscLX(2xSJW.1+SJW.0+1)總線按時(shí)寄放器1BTR1：總線按時(shí)寄放器1概念了每一個(gè)位周期的長(zhǎng)度、采樣點(diǎn)的位置和在每一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)量。在復(fù)位模式中那個(gè)寄放器能夠被讀/寫訪問.BIT7BIT6BIT5BITABIT3BIT2BIT1BIT0SAMTSEG2.2TSEG2.1TSEG2.0TSEG1.3TSEG1.2TSEG1.1TSEG1.0(1)采樣SAM位功能SAM1他;總踐采樣三次健議在低，中速總小A和BJS）上使用.這對(duì)過小總戰(zhàn)上的毛剌波是日益的0單倍;總線火桿次建議使用在高速總戲（SAECJR）2,時(shí)刻段1TSEG1和時(shí)刻段2TSEG2TSEG1和TSEG2決定了每一名的時(shí)鐘數(shù)量和采樣點(diǎn)的位置:這里：tSYNCSEG=1XtSGLtTSEGi=tscLX（8XTSEG1.3+4XTSEG1.2+2XTSEG1.1+TSEG1.0+1）sbTsclX（4XTSEG2.2+2XTSEG2.1+TSEG2.1+1）時(shí)鐘分頻寄放器CDR：概念了CAN模式。若是是0,CAN控制器