【正文】 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 35 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 14） ① 沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CMSA/CD) ? CSMA/CD又稱隨機(jī)訪問技術(shù)或爭用技術(shù) 。 根據(jù) IEEE802標(biāo)準(zhǔn) ， 基帶傳輸采用曼徹斯特編碼或差動(dòng)曼徹斯特編碼 ， 傳輸介質(zhì)為雙絞線或同軸電纜 ， 對于采用 CSMA/CD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行載體監(jiān)聽和沖突檢測 。而且能保證信號的質(zhì)量。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 26 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 5） ? 總線結(jié)構(gòu) – 采用無源傳輸媒體作為廣播總線 ， 利用電纜抽頭將各種入網(wǎng)設(shè)備接入總線；為了防止傳輸信號的反射 ， 總線兩端使用終接器 （ 也稱終端適配器 ） 。 標(biāo)準(zhǔn)中利用定義協(xié)議來規(guī)定對等層之間的交換信息格式和交換時(shí)序 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 21 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層次模型（ 9） ? 在 OSI環(huán)境中，對等層之間的通信是目的，相鄰層之間的通信是手段 N N N1 N1 物理層 物理層 OSI環(huán)境下的層間通信 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 22 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 1） ? LAN的定義 – 是允許中等地域的眾多獨(dú)立設(shè)備通過中等速率的物理信道直接互連可進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 18 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層次模型（ 6） ? 會話層（ Session Layer） – 這一層的功能是使運(yùn)行于兩個(gè)工作站上的應(yīng)用程序能夠協(xié)調(diào)其間的通信使之成為一個(gè)獨(dú)立的會話，可以把它當(dāng)作是一個(gè)高度結(jié)構(gòu)化的對話。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 16 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層次模型（ 4） ? 數(shù)據(jù)鏈路層（ Data Link Layer） – 介質(zhì)存取控制（ MAC）層： MAC子層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)訪問（無論是令牌傳遞還是帶沖突的邏輯鏈路控制檢測）和網(wǎng)絡(luò)控制。 類同電話方式 ， 具有建立鏈路 、 數(shù)據(jù)傳輸和釋放鏈路三個(gè)階段；通信過程中 ， 自始至終占用該鏈路 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 8 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（ 3） 按網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)分類： – 星形網(wǎng) : 以一臺中心處理機(jī)為主而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其他入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)僅與該中心處理機(jī)之間有直接的物理鏈路，中心處理機(jī)采用分時(shí)的方法為入網(wǎng)機(jī)器服務(wù)。1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 2022/2/17 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) Network and Communication Technology of Computer Control System 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 2 本章主要內(nèi)容 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 ? 數(shù)據(jù)通信技術(shù) ? 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊 3 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 2022/2/17 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) Unit 1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 Introduction of Computer Network 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 4 本節(jié)主要內(nèi)容 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層次模型 ? 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 5 .1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把若干臺地理位置不同且具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)或設(shè)備 ， 通過通訊設(shè)備和線路相互連接起來 ， 以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和資源共享的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 7 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（ 2） ? ? 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義： 在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中 ， 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?(Topology)結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的各臺計(jì)算機(jī) 、 設(shè)備之間相互連接的方式 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 11 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（ 6） ? – 報(bào)文交換網(wǎng)： – 分組交換網(wǎng)： – 電路交換網(wǎng)： 類同報(bào)文交換技術(shù) ， 但規(guī)定了交換機(jī)處理和傳輸數(shù)據(jù)的長度 （ 稱之為分組 ） ， 不同用戶的數(shù)據(jù)分組可以交織出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中的物理鏈路上傳輸 ?？梢哉J(rèn)為這一層是一個(gè)硬件層，通常做成芯片，印刷電路板（網(wǎng)絡(luò)適配器）和電纜等。如果來了一個(gè)重復(fù)的信息包，傳輸層將識別出它是重復(fù)的并將其丟棄。 標(biāo)準(zhǔn)中定義了通信的內(nèi)容 ， 未規(guī)定這些內(nèi)容的具體表現(xiàn)形式和層間通信實(shí)現(xiàn)的具體方法 – 對等層之間的通信 ? 發(fā)生在不同開放系統(tǒng)的相同層次之間 ， 屬于對等層實(shí)體之間的信息交換 ， 以保證相應(yīng)層次功能的實(shí)現(xiàn)和服務(wù)的提供 。 – 缺點(diǎn)：可靠性較低，如果主結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，那么將影響全網(wǎng)絡(luò)的通信。 – 優(yōu)點(diǎn)：環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬于分散型網(wǎng)絡(luò)，環(huán)形網(wǎng)的信號經(jīng)每個(gè)中繼器整形、放大后再傳送，不但傳送距離遠(yuǎn)。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 33 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 12） (1).物理層： 在發(fā)送和接收時(shí) ， 對數(shù)據(jù) （ 信息 ） 位流進(jìn)行編碼或解碼 。 ? 常用的介質(zhì)訪問控制方式有三種： – 沖突檢測的載波偵聽多路訪問 （ CSMA/CD） – 令牌環(huán) （ Token Ring） ； – 令牌總線 （ Token Bus） 。 重復(fù)這一過程 ， 直到信道空閑 ， 開始發(fā)送 。 – 令牌有 “ 空 ” 和 “ 忙 ” 兩個(gè)狀態(tài) 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 42 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 21） ② 令牌總線（ Token Bus） ? 令牌總線方式主要用于總線形式中 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 45 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 24） ? 用于局域網(wǎng)的傳輸媒體主要有有線傳輸和無線傳輸兩類 ? 有線傳輸 ?雙絞線 ?同軸電纜 ?光導(dǎo)纖維 （ 光纖 ） ? 無線傳輸 – 微波 、 紅外線和激光 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 46 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)（ 25） ? 基帶傳輸 – 保持?jǐn)?shù)據(jù)波的原樣進(jìn)行傳輸稱為基帶傳輸 ， 此時(shí)的數(shù)據(jù)信號為電子或者光脈沖 – 基帶傳輸不適合于高速和遠(yuǎn)距離傳輸 ， 除非傳輸媒體的性能很好 （ 如光纖 ） ? 寬帶傳輸 – 采用調(diào)制的方法 ， 以連續(xù)不斷的電磁波信號來傳輸數(shù)據(jù)信號的方法稱為寬帶傳輸 – 寬帶傳輸可以提供較高的傳輸速率和抗干擾能力 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 47 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備（ 1） ? – 負(fù)責(zé)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的物理層按位傳遞信息 ， 完成信號的復(fù)制 、 調(diào)整和放大功能 ， 以此來延長網(wǎng)絡(luò)的長度 。 – 路由器的主要工作是為經(jīng)過路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳輸路徑 ， 并將該數(shù)據(jù)包有效地傳送到目的站點(diǎn) 。 （ a） 模擬信號 t u 0 1 0 0 1 （ b） 數(shù)字信號 t u 傳輸信號示意圖 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 58 .1數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 (5) ? (3)數(shù)據(jù)編碼或調(diào)制 – 數(shù)據(jù)編碼 ?在通信系統(tǒng)中 ， 為實(shí)現(xiàn)正常通信 ， 要對二進(jìn)制碼和字符的對應(yīng)關(guān)系作一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)定 ，這種規(guī)定即稱為編碼 。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 68 .1數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 (15) ? ② 同步通信方式 – 同步通信 SYNC（ Synchronous Data Communication）每次傳送 n個(gè)字符的數(shù)據(jù)塊 。 – 在串行通信中，傳輸速率是用波特率來表示的。 第 6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 2022/2/17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 83 .2數(shù)據(jù)通信中的檢錯(cuò)與糾錯(cuò) (9) – 混合糾錯(cuò)方式 ? 發(fā)送端發(fā)送的信息碼不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而且還具有一定的糾錯(cuò)能力。 – 開放式互連結(jié)構(gòu)，既可與同層網(wǎng)絡(luò)相連，也可通過網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備與控制級網(wǎng)絡(luò)或管理信息級網(wǎng)絡(luò)相連。 ? 可分為三個(gè)層次，從下到上依次為現(xiàn)場設(shè)備層、過程監(jiān)控層和信息管