【正文】 腮煞笛瓜藍距代抄乙晾賦蒙此會吁敘髓粘彼態(tài)疥接咨銑旦夷鍘溉麓碘褂刃第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 RS232C通信總線通信總線 ? RS232C總線 是由美國 電 子工 業(yè)協(xié) 會 EIA于 1969。到目前為止，串行通信總線有很多種，如 RS232C、 RS42 RS48 SPI總線、 I2C總線、 SMBus總線，以及現場總線等等。 忿隴杭賂誘非瞇債齲肇毯姆性咖醞嶄胃舊垣茹福對掂蓑芍葷瘟吊抖逛幽角第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 串行通信總線串行通信總線 ? 計算機控制網絡中的計算機之間、計算機與遠程終端、計算機與外部設備以及計算機與測量儀表之間的通信，多數情形下采用串行通信方式，而且借助于標準的物理層接口 —— 串行通信總線。例如，目前 應 用的局域網 絡 只 選 用了物理 層 和數據 鏈 路 層，其余 統(tǒng) 稱 為 高 層 。開放系 統(tǒng) 互 連 OSI不是網 絡協(xié)議標 準，它 僅僅 是 為協(xié)議標 準提供了一種主體 結 構，供各種 協(xié)議標 準 選擇 。一般分類是低四層負責用戶數據的透明傳輸，高三層對數據進行分析、轉換和利用。該層還具有相應的管理功能，支持分布應用的通用機制，解決數據傳輸完整性問題或收 /發(fā)設備的速度匹配問題。 表示層的數據頭包含傳輸類型、參數及長度等信息。6．表示層 表示層使數據格式不同的設備之間可以進行通信，如設備分別采用不同的編碼，表示層具有代碼翻譯功能，使設備間能夠互相理解。憂褒齡牽椒胚簍徊估餾窮肄椽昌皮舒漳耐碩渠澳綴履頒閨艾井忙怕銥授戮第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 會話層完成的其他工作還有用戶的身份檢查 (如口令與登錄名等 )和控制數據的交換方向 (雙向或單向 )等。 會話層通過在會話中插入校驗點的方法將其劃分為子會話，這樣可保證當出現故障時不用從頭開始。這時有兩種處理方法：一種方法是取消本次傳送，重新建立會話并從第 1頁開始新一次發(fā)送；另一種方法是將大的會話分割成若干子會話，如每 10頁為一個子會話，當重新建立會話后，則從第 51頁開始新一次發(fā)送。 抗筍薯昭播銹怠譬欺鯨灑鹵由經謬杜石邱腦涵批屢逾福騰覽濘蓖涎錐碼哀第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術5．會話層 會話層為網絡的會話控制器，負責通信設備間交互作用的建立、維護與同步，同時還負責每一會話的正常關閉，即不會造成會話的突然中斷。 為了提高安全性，傳輸層可以建立源站與目的站之間的 “連接 ”。也就是說，網絡層負責把數據包傳送到正確的計算機，而傳輸層則是把完整的數據傳送到計算機的應用程序上。因此，源地址到目的地址的數據發(fā)送不僅僅是從一個計算機發(fā)送到另一個計算機上，而應是從一個計算機的應用程序發(fā)送到另一個計算機的應用程序上。 硒臥蓖棵烷婿吧眠包熊阜炮萬針囚秒眨名旅裹棉揣瑯餓晌劣泄脫蠟邪咆像第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術4．傳輸層 傳輸層負責源端到目的端完整數據的傳送，在這一點上與網絡層是有區(qū)別的，網絡層只負責數據包的傳送，它并不關心數據包之間的關系。 網絡層添加的報頭中包含數據包源地址與目的地址的信息。路由是指在多個路徑方案中選擇最佳路徑，如速度、造價、可靠性等。交換是指將物理線路暫時接通，就像用電話通話一樣。3．網絡層 網絡層負責將數據通過多種網絡從源地址發(fā)送到目的地址，并負責多路徑下的路徑選擇和擁擠控制。報頭中的同步信息向接收端表明數據已經到來，同時還可以使接收端調整接收時鐘；報尾包含差錯控制位及指示數據幀結束的位。具有檢錯與糾錯功能，當發(fā)現傳輸錯誤時，一般是要求重新發(fā)送完整信息。調節(jié)數據通信流量。當兩個以上設備連在同一條線路上時，鏈路層協(xié)議負責確定某時間段內哪一個設備獲得線路控制權。報頭與報尾中含有當前站與下一站的物理地址，保證使數據從發(fā)送站經過中間站到達目的站。物涎韻呻損憑段扁止敵擋潔州堰饑腆掣陸去鬼庭烙晦搶夕定痞淖默蘋庶鑼第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術鏈路層的主要職責為：（ 1）節(jié)點至節(jié)點的數據發(fā)送。用什么介質傳送數據 ?2．鏈路層 鏈路層負責將被傳送的數據按幀結構格式化，從一個站無差錯地傳送到下一個站。網絡設備是如何布局的 ?設備間直接傳遞數據還是要通過中間設備 ?（ 4）信號及編碼。兩個或多個設備是如何物理相連的 ?線路共享還是獨占 ?（ 2）數據傳送方式。物理層標準的例子有 RS232C， RS499/422/423/485等。 靳尾嫩鎊材企舜喪詠家涌鎂熟叔元牽繹鵬尤朔滓冶費枕戌狄監(jiān)廷率陪只苞第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術1．物理層 物理層用來提供通信設備的機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性，并在物理線路上傳輸數據位流。圖 1013中L3~L7表示相應層的數據， H7~H2代表相應層上附加的報頭， T2為第 2層上附加的報尾。封裝后的信息由物理層放到通信線路上傳輸。 在傳送一組數據 (報文 )時，要經過第 7至 2層的封裝，到第 2層形成的信息整體稱為幀（ rame）。美家振已襯實軟汁了彰憲翻筋渦晴竊畫架句鋁魁慷協(xié)焚唐仙螞琉擋帆陳樟第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 圖 1013 OSI模型 汐瘴鎂五自阻國汲砂喜寨懲宋冒穆工撥菱楓辭騷麥衍炔隱螟奇寇蓖稀匈港第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 OSI參考模型由七層組成，從下至上分別為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層及應用層。 OSI參考模型將數據傳輸過程分解為一系列功能元素，把相關的功能組合在一起稱為層，每一層完成一項通信子功能，并且下層為上層提供服務。息搶斟澎炮帶剛飽嫂奄她灑嗅循燃惦柔砂番資仗眷粥蠱父南任眷類鷗優(yōu)販第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 為此，國際標準化組織 ISO于 1977年成立了專門機構研究該問題。因此，計算機網絡層次結構模型與各層協(xié)議的集合被定義為計算機網絡體系結構。但是，由于掛在網上的計算機或設備可能出自于不同的生產廠，型號也不盡相同，硬件和軟件上的差異給通信帶來困難。但實際上由于自動糾錯需要較多的冗余信息，且糾錯算法復雜，因此自動糾錯僅限于錯誤位數較少時的情況。當接收端檢測出錯誤時，若判斷為在糾錯能力之內，則進行自動糾錯；否則進行重發(fā)糾錯。這種方式要考慮糾錯能力與發(fā)送效率間的權衡。（ 2）自動糾正錯誤：發(fā)送端在發(fā)送數據時，還帶有能夠糾正錯誤的信息碼。竭袋哦扼燎癢鑷絹青窖鈞戀磚冗搖系帳惡摩棧磐腎孺尼駭峙肉棠隔茲認叭第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術2．糾正錯誤 常用的糾錯方式有三種：重發(fā)糾正錯誤、自動糾正錯誤、混合糾正錯誤（ 1）重發(fā)糾正錯誤：當接收端檢測出接收錯誤時，以適當方式將檢測結果反饋給發(fā)送端，發(fā)送端重新發(fā)送該信息。這樣接收端的校驗過程可用去除收到的代碼的多項式來實現。設除的商式為，則。具體做法是：用一個事先約定的次生成多項式去除，把所得的余式作。 現假定，位要發(fā)送的信息對應的次多項式為，位 CRC校驗位對應的次多項式為。例如，代碼 1011011對應的多項式為桑攘武運就豢非餒鴕黎札亦哥死蹤亢酗航俠苔江敬龜粹滁屏淫枯兒疊弊洛第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術而多項式與代碼 110110對應。例如對磁盤信息讀 /寫的校驗等。惹淪萬勉辛祈孰鳥熬婉芽獲吧壯跋淘縛彪罩止蒲掉角送瞎清室醇促薔一司第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 與奇偶校驗不同，循環(huán)冗余校驗是一個數據塊校驗一次。發(fā)送端在發(fā)送基本信息位的同時，發(fā)送端的 CRC校驗位生成器自動生成 CRC校驗位（由基本信息除以所謂生成多項式而得），一旦基本信息位發(fā)送完，就將 CRC校驗位緊隨其后發(fā)送。諱茁惜夯蚌斬乙疊仰匆礫裸翰膀纓揮胃瞎鉚寵兆哼菲垛單果滾孤杭促鼻巋第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 不難發(fā)現，奇偶校驗只能檢測出單個信息位出錯而不能確定差錯位置，因此這種校驗方式檢錯能力低。 例如采用偶校驗方法傳送一個字節(jié) 0110 0001，發(fā)送端在字節(jié)最高位后添加校驗位 1，使帶校驗位數據中 1的個數為偶數，即 10110 0001。接收端按同樣的校驗方式對收到的信息進行校驗。物墾擂槐孕惋糊記府差伶全昧囂禿福氧父爹蛋喲纓滋捏訊一騙散購抱伊淋第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術（ 1）奇偶校驗 奇偶校驗是在傳遞字節(jié)最高位后附加一位校驗位。 常用的校驗方法有垂直冗余碼校驗或奇偶校驗 (VRC)、縱向冗余碼校驗 (LRC)、循環(huán)冗余校驗 (CRC)以及校驗和 (checksum)等幾種。目的節(jié)點接收到數據后，仍按相同規(guī)則對基本數據進行計算并將計算結果與接收到的附加校驗位相比較，若二者相同，則認為所接收數據正確，否則認為所接收數據錯誤。當前檢錯中普遍使用的冗余技術也利用了這種思路，只不過冗余數據量要小得多。但這樣做是很不經濟的。 差錯控制技術包括檢驗錯誤與糾正錯誤。魚誘遼抒京駐范以棉銀氮設跋況瞧巢密絡壩巫贈濰蘿宅緯務供屜箔霹叉貸第10章 控制網絡技術第10章 控制網絡技術 差錯控制技術 由于通信線路周圍電磁干擾的存在，以及收發(fā)器件噪聲的影響，信息在發(fā)送、接收及傳遞過程中難免出現差錯。 哮執(zhí)衣鐘尸濃功恫薄撕凄強侖因