工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)題庫有答案

1、一、 概念題1、 現(xiàn)場總線答：安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場總線。2、 模擬數(shù)據(jù)編碼答：分別用模擬信號的不同幅度、不同頻率、不同相位來表達(dá)數(shù)據(jù)的0，1狀態(tài)的，稱為模擬數(shù)據(jù)編碼。3、 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼答：用高低電平的矩形脈沖信號來表達(dá)數(shù)據(jù)的0，1狀態(tài)的，稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。4、 單極性碼答：信號電平是單極性的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。5、 雙極性編碼答：信號電平為正、負(fù)兩種極性的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。6、 歸零碼（RZ）答：在每一位二進(jìn)制信息傳輸之后均返回零電平的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。7、 非歸零碼（NRZ）答：在整個碼元時間內(nèi)維持有效電平的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。8、

2、 差分碼用電平的變化與否來代表邏輯“1”和“0的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。9、 基帶傳輸答：就是在數(shù)字通信的信道上按數(shù)據(jù)波的原樣進(jìn)行傳輸，不包含有任何調(diào)制10、 載波傳輸答：采用數(shù)字信號對載波進(jìn)行調(diào)制后實(shí)行傳輸。11、 單工通信答：就是指傳送的信息始終是一個方向，而不進(jìn)行與此相反方向的傳送。12、 半雙工通信答：是指信息流可在兩個方向上傳輸，但同一時刻只限于一個方向傳輸13、 全雙工通信是指能同時作雙向通信。14、 廣播式網(wǎng)絡(luò)答：僅有一條通信信道，由網(wǎng)絡(luò)上的所有機(jī)器共享。短的消息，即按某種語法組織的分組或包，可以被任何機(jī)器發(fā)送并被其它所有的機(jī)器接收。分組的地址字段指明此分組應(yīng)被哪臺機(jī)器接收。一旦收到分組，

3、各機(jī)器將檢查它的地址字段。如果是發(fā)送給它的，則處理該分組，否則將它丟棄。15、 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)由一對對機(jī)器之間的多條連接構(gòu)成。為了能從源到達(dá)目的地，這種網(wǎng)絡(luò)上的分組可能必須通過一臺或多臺中間機(jī)器。16、 類一組表示同種系統(tǒng)組件的對象。一個類是一個對象的一種概括。一個類中所有的對象在形式和行為上是相同的，但是它們可以包含不同的屬性值。17、 實(shí)例一個對象的一個明確的真實(shí)（物理）事件。18、 屬性一個對象的一個外部可視特性或特點(diǎn)的一種描述。19、 僅限組2服務(wù)器一個UCMM非能力的和必須使用預(yù)定義主/從連接組來建立通信的從站。20、 預(yù)定義主/從連接組一組便于典型主/從關(guān)系通信的連接。一個應(yīng)用至應(yīng)用連

4、接的創(chuàng)建及配置所涉及的諸多步驟已在預(yù)定義主/從連接組的定義中被取消。而它所提供的方法使得可用較少的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備資源來建立一個通信環(huán)境。21、 廣播風(fēng)暴網(wǎng)絡(luò)上的一個錯誤數(shù)據(jù)包的廣播，它會引起多個主機(jī)立刻響應(yīng)。一般說來，這種平等的錯誤數(shù)據(jù)包會引起風(fēng)暴嚴(yán)重地成指數(shù)增長。22、 數(shù)據(jù)報裝載足夠由一個源到目的計算機(jī)的路由信息的數(shù)據(jù)的一個自身含有的獨(dú)立實(shí)體，而不需依靠源與目的計算機(jī)先前的信息交換和傳輸網(wǎng)絡(luò)。23、 封裝分層協(xié)議使用的一種技術(shù)，即當(dāng)前層將頭部信息添加到來自上一層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。二、 填空題1、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)硬件包括：通信線、連接在通信線上的設(shè)備；軟件包括：組態(tài)工具軟件、組態(tài)通信軟件

5、、控制器編程軟件、用戶程序軟件、設(shè)備接口通信軟件、設(shè)備功能軟件、監(jiān)控組態(tài)軟件。2、在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，總線設(shè)備主要分為6類：變送器/傳感器；執(zhí)行器；控制器；監(jiān)控/監(jiān)視計算機(jī)；現(xiàn)場總線網(wǎng)橋/網(wǎng)關(guān)；其它現(xiàn)場總線設(shè)備，如人機(jī)界面、條形碼識別器等。3、現(xiàn)場總線具有數(shù)字化、開放性、分散性、互操作性、互換性、現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等特點(diǎn)。4、進(jìn)入“工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場總線”國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158（ED2.0）中的現(xiàn)場總線類型有FF H1、ControlNet、Profibus、P-Net、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、Interbus。5、進(jìn)入“低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備”現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)IE

6、C62026中的現(xiàn)場總線類型有AS-I、DeviceNet、SDS、Seriplex。6、2002年10月8日中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)了我國低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18858，其中包括了2個現(xiàn)場總線類型：AS-I和DeviceNet。7、模擬數(shù)據(jù)編碼的三種編碼方法是： ASK（幅度鍵控）、FSK（頻移鍵控）、PSK（相移鍵控）。8、較為常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、環(huán)形、總線形和樹形。9、網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有電話線、同軸電纜、雙絞線、光導(dǎo)纖維電纜、無線與衛(wèi)星通信。10、傳輸介質(zhì)的特性主要包括：物理特性、傳輸特性、連通特性、地理范圍、抗干擾性、相對價格。11、令牌傳遞總線介質(zhì)訪

7、問控制應(yīng)具備以下幾項(xiàng)功能：令牌傳遞算法、邏輯環(huán)的初始化、站插入算法、退出環(huán)路、恢復(fù)。12、按連接距離分類網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。13、服務(wù)原語可分為請求、指示、響應(yīng)、證實(shí)4類。14、ISO OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型分為7層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。15、TCPIP參考模型分為4層，即主機(jī)至網(wǎng)絡(luò)層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層、應(yīng)用層。16、標(biāo)準(zhǔn)格式的CAN數(shù)據(jù)幀，不計填充位，最短為44位，最長為108位。若計填充位，最短為44位，最長為132位。17、在CAN總線中存在5種不同的錯誤類型，即：位錯誤、填充錯誤、CRC錯誤、形式錯誤、應(yīng)答錯誤。18、CAN總

8、線在傳輸速率為5kbps及其以下時，傳輸距離可達(dá)10Km；傳輸距離在40m及其以下時，傳輸速率可達(dá)1Mbps。19、CAN總線報文傳送由4種不同類型的幀表示和控制：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯誤幀、超載幀。20、CAN總線數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場、幀結(jié)束。21、DeviceNet現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)是開放、低價、可靠、高效。22、DeviceNet現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)數(shù)最多可達(dá)64個，支持125kbps、250kbps、500kbps三種波特率、總線長度可達(dá)500米。23、DeviceNet現(xiàn)場總線支持位選通、輪詢、狀態(tài)改變（COS）、周期4種I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方

9、式。24、在DeviceNet現(xiàn)場總線中，一個連接中一般包含3種類型的定時器，即：發(fā)送觸發(fā)定時器、靜止/看門狗定時器和生產(chǎn)停止定時器。25、ControlNet現(xiàn)場總線使用的物理介質(zhì)為RG6同軸電纜或光線。最大支持5個中繼器。帶中繼器最大拓?fù)溟L度：使用同軸電纜5000米；使用光纖，30公里?？删幹饭?jié)點(diǎn)最多為99個。網(wǎng)絡(luò)速度：5Mbps。干線終端電阻：75歐姆。26、ControlNet現(xiàn)場總線的每個NUT被劃分為三個主要部分：預(yù)定時段、非預(yù)定時段和維護(hù)時段。27、基金會現(xiàn)場總線的通信活動可以分為兩類。由鏈路活動調(diào)度器（LAS）按照預(yù)定的調(diào)度時間表周期性發(fā)起的通信活動，稱為受調(diào)度通信。在預(yù)定的調(diào)

10、度時間表之外的時間，通過得到令牌的機(jī)會發(fā)送信息的通信方式稱為非調(diào)度通信。28、FF現(xiàn)場總線中的H1，若使用A型電纜，最大支持4個中繼器，帶中繼器最大拓?fù)溟L度9500米，總線掛接設(shè)備最多為32臺。網(wǎng)絡(luò)速度：31.25kbps。29、PROFIBUS現(xiàn)場總線由3個兼容部分組成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和 PROFIBUS-FMS。三、 單選題1、 下面哪個國際標(biāo)準(zhǔn)不是關(guān)于現(xiàn)場總線的：A. IEC61158B. IEC62026C. ISO11898D. IEC1158答案：（D）2、 現(xiàn)場總線是當(dāng)今3C技術(shù)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn)，這里的3C是指：A. COMPUTER、COMMUNI

11、CATION、CONTROLB. CHINA、COMPULSARY、CERTIFICATIONC. COMPUTER、COMMUNICATION、CONTENTSD. CAD、CAPP、CAM答案：（A）3、 下面哪個現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的：A. IEC61158B. IEC62026C. ISO11898D. IEC1158答案：（B）4、 ControlNet現(xiàn)場總線是由下面哪個公司推出的：A. SiemensB. BoeingC. Rockwell D. Fisher-Rosemount答案：（C）5、 在“低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備” 現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)IEC6202

12、6中因協(xié)議不適合作為設(shè)備層的通用協(xié)議而被移去的現(xiàn)場總線類型是：A. AS-IB. DeviceNetC. LontalkD. Seriplex。答案：（C）6、 在關(guān)于“道路交通工具數(shù)字信息交換”的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898和ISO11519中以下列哪一通信速率區(qū)分高速和低速通信控制器局域網(wǎng)？A. 1MbpsB. 500KbpsC. 250 KbpsD. 125 Kbps答案：（D）7、 下列哪種現(xiàn)場總線是建筑業(yè)國際公認(rèn)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)？A. LonworksB. HARTC. CC-LinkD. Sensoplex2答案：（A）8、 雙絞線按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的目的是A. 使各線對之間易于區(qū)別B.

13、 使各線對之間的電磁干擾最小C. 使各線對的韌性更強(qiáng)D. 以上皆不是答案：（B）9、 SJA1000是：A. CAN控制器接口芯片B. CAN控制器驅(qū)動芯片C. 在片CAN控制器芯片D. 獨(dú)立CAN控制器芯片答案：（D）10、 標(biāo)準(zhǔn)格式的CAN數(shù)據(jù)幀，不計填充位，A. 最短為41位，最長為105位B. 最短為42位，最長為106位C. 最短為44位，最長為108位D. 最短為47位，最長為111位答案：（C）11、 標(biāo)準(zhǔn)格式的CAN數(shù)據(jù)幀，若計填充位，A. 最短為42位，最長為125位B. 最短為42位，最長為129位C. 最短為44位，最長為127位D. 最短為44位，最長為132位答案：（

14、D）12、 CAN總線使用的數(shù)據(jù)編碼是：A. 歸零碼（RZ）B. 非歸零碼（NRZ）C. 曼徹斯特編碼D. 差分曼徹斯特編碼答案：（B）13、 在CAN總線中，當(dāng)錯誤計數(shù)值大于多少時，說明總線被嚴(yán)重干擾？A. 96B. 127C. 128D. 255答案：（A）14、 在CAN總線2.0B技術(shù)規(guī)范中，擴(kuò)展幀具有的標(biāo)識符位數(shù)為：A. 8位B. 11位C. 15位D. 29位答案：（D）15、 ISO11898對CAN總線典型電平規(guī)定如下：A. 顯性：VCANHVCANL2.5V，Vdiff =0V；隱性：VCANH3.5V,VCANL=1.5V, Vdiff =2V。B. 隱性：VCANHVCA

15、NL2.5V，Vdiff =0V；顯性：VCANH3.5V,VCANL=1.5V, Vdiff =2V。C. 顯性：VCANH1.75V,VCANL=3.25V, Vdiff =-1.5V；隱性：VCANH4V，VCANL1V，Vdiff =3V。D. 隱性：VCANH1.75V,VCANL=3.25V, Vdiff =-1.5V；顯性：VCANH4V，VCANL1V，Vdiff =3V。答案：（B）16、 CAN總線兩端應(yīng)加終端電阻，其標(biāo)準(zhǔn)阻值為：A. 75B. 120C. 200D. 330答案：（B）17、 CAN總線中，若具有下列報文ID的4個標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀爭用總線，勝出的是：A.B.

16、C.D.18、 使用晶振頻率為16MHz的獨(dú)立CAN控制器SJA1000，若BTR0=01Hex，BTR1=1Chex，則由其所決定的位速率是：A. 1MbpsB. 500kbpsC. 250kbpsD. 125kbps答案：（C）19、 獨(dú)立CAN控制器SJA1000采用BasicCAN模式，關(guān)于其接收濾波公式，下列表述正確的是：A. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)同或，再和(AM.7-AM.0)或，若值為0xFF，則接收B. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)異或，再和(AM.7-AM.0)或，若值為0xFF，則接收C. (ID.10-ID.3)先和(A

17、C.7-AC.0)按位同或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值為0xFF，則接收D. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位異或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值為0xFF，則接收答案：（C）20、 使用CAN控制器接口PCA82C250的CAN總線系統(tǒng)，總線至少可連接多少個節(jié)點(diǎn)？A. 32個B. 64個C. 110個D. 127個答案：（C）21、 負(fù)責(zé)組織和管理基金會現(xiàn)場總線的國際組織是：A. CIB. FFC. ODVAD. PI答案：（B）22、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，若顯式請求報文的服務(wù)區(qū)字節(jié)內(nèi)容為0x05，則在該報文的響應(yīng)報文中的服務(wù)區(qū)字節(jié)內(nèi)容為

18、：A. 0x00B. 0x05C. 0x85D. 0xC5答案：（C）23、 在DeviceNet現(xiàn)場總線I/O連接中，使用分段協(xié)議取決于下面哪種情況？A. 須發(fā)送的數(shù)據(jù)超過7字節(jié)B. 須發(fā)送的數(shù)據(jù)超過8字節(jié)C. 生產(chǎn)_連接_長度屬性值超過7D. 生產(chǎn)_連接_長度屬性值超過8答案：（D）24、 在ControlNet現(xiàn)場總線中，若一個Lpacket含有3個字節(jié)標(biāo)簽，9字節(jié)的鏈路數(shù)據(jù)，則長度區(qū)所表示的字節(jié)對的數(shù)值為：A. 6B. 7C. 8D. 9答案：（C）25、 羅克韋爾自動化公司推出的DeviceNet、ControlNet和EhterNet/IP其網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層皆使用CIP公共規(guī)

19、范。CIP是下列哪組英文的縮寫？A. Carriage and lnsurance Paid toB. China Internet PeopleC. Control and Information ProtocolD. Controlled Insurance Programs答案：（C）26、 由國際互聯(lián)網(wǎng)編號分配權(quán)威組織（IANA）分配給EtherNet/IP的TCP和UDP端口號是：A. 0x0015B. 0x0019C. 0x0050D. 0xAF12答案：（D）27、 在下列現(xiàn)場總線中，不使用曼徹斯特編碼的是：A. ControNetB. DeviceNetC. FFD. PROF

20、IBUS答案：（B）28、 在下列現(xiàn)場總線中，媒體訪問控制機(jī)制不使用令牌的是：A. ControNetB. DeviceNetC. FFD. PROFIBUS答案：（B）四、 判斷題1、 現(xiàn)場總線與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)或現(xiàn)場總線系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)往往是不做區(qū)分的。（正確）2、 差分碼不可能是歸零碼。（正確）3、 光纖傳輸采用幅移鍵控ASK調(diào)制方法，即亮度調(diào)制。（正確）4、 多模光纖性能優(yōu)于單模光纖。（錯誤）5、 光纖不受外界電磁干擾與噪聲的影響（正確）6、 CSMA的1-堅持退避算法缺點(diǎn)是介質(zhì)的利用率較低。（錯誤）7、 令牌訪問原理可用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成令牌環(huán)形網(wǎng)；也可用于總線網(wǎng)，構(gòu)成令牌總線網(wǎng)絡(luò)。（正確）

21、8、 CAN總線在傳輸距離為10Km時，其最大傳輸速率可達(dá)1Mbps。（錯誤）9、 標(biāo)準(zhǔn)格式的CAN報文標(biāo)識符（11位）可達(dá)2048個。（錯誤）10、 CAN總線數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長度碼DLC指明數(shù)據(jù)場的字節(jié)數(shù)目，為4位，允許的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目為0，1， 14，15。（錯誤）11、 CAN總線數(shù)據(jù)幀中參與CRC計算的有幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場，不包括填充位。（正確）12、 CAN總線遠(yuǎn)程幀不存在數(shù)據(jù)場，所以DLC的數(shù)值應(yīng)永遠(yuǎn)被設(shè)置為0。（錯誤）13、 CAN總線錯誤幀中的錯誤標(biāo)志疊加區(qū)的長度可為6至12位。（正確）14、 CAN總線中，數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均以幀間空間與總線上前面所傳的幀分隔開。（正確）

22、15、 根據(jù)CAN總線2.0B技術(shù)規(guī)范規(guī)定，在同一個CAN總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，不允許標(biāo)準(zhǔn)幀與擴(kuò)展幀同時使用。（錯誤）16、 根據(jù)CAN總線2.0B技術(shù)規(guī)范規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀最多可傳送8字節(jié)數(shù)據(jù)，而擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀最多可傳送24字節(jié)數(shù)據(jù)。（錯誤）17、 在CAN總線中，無論是數(shù)據(jù)幀還是遠(yuǎn)程幀，仲裁場即是指標(biāo)識符，控制場即是指DLC。（錯誤）18、 在CAN總線中，標(biāo)識符的高7位不能全是隱性位。（正確）19、 在CAN總線2.0技術(shù)規(guī)范中，振蕩器容差額定值提高到1.58%，使得采用陶瓷振蕩器即可達(dá)到CAN總線最高通信速率1Mbps。（錯誤）20、 在CAN總線中，當(dāng)引起重同步的沿的相位誤差數(shù)值大于重同

23、步跳轉(zhuǎn)寬度時，若相位誤差為正，則相位緩沖段1延長數(shù)值等于重同步跳轉(zhuǎn)寬度；若相位誤差為負(fù)時，則相位緩沖段2縮短數(shù)值等于重同步跳轉(zhuǎn)寬度。（正確）21、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，實(shí)例ID值0表示類本身。（正確）22、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，一個I/O報文中數(shù)據(jù)的含義被相應(yīng)的連接ID隱含。（正確）23、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，一個顯式報文的含義/預(yù)期用途是在CAN數(shù)據(jù)場中被指明的。（正確）24、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，當(dāng)一個連接被建立時，終點(diǎn)使用一個報文ID與MAC ID結(jié)合來產(chǎn)生一個連接ID。（正確）25、 在DeviceNet現(xiàn)場總線的組1、組2、組3、組4報

24、文中，優(yōu)先級最高的是組4報文。（錯誤）26、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，組3報文ID值7無效，不被使用。（正確）27、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，顯式信息連接為無條件的點(diǎn)對點(diǎn)連接。（正確）28、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，一個設(shè)備有且僅有一個DeviceNet對象。（錯誤）29、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，DeviceNet對象的分配信息里的主站的MAC ID值若為255，則表明已被分配預(yù)定義主/從連接組給主站255。（錯誤）30、 在DeviceNet現(xiàn)場總線中，一個DeviceNet對象有且僅有一個實(shí)例，其ID為01。（正確）31、 DeviceNet現(xiàn)場總線中，在

25、僅限組2設(shè)備上線后，但在預(yù)定義主/從連接組分配前，僅限組2未連接顯式請求報文端口和重復(fù)MAC ID檢驗(yàn)報文端口是僅激活的端口。（正確）32、 在ControlNet現(xiàn)場總線中，根據(jù)數(shù)據(jù)編碼規(guī)則，MAC_ND符號由于在整個碼元時間內(nèi)沒有電平跳變，違反曼徹斯特編碼規(guī)則，故不使用。（錯誤）33、 在EtherNet/IP中，無論何時使用UDP來發(fā)送一個封裝報文，整個報文都應(yīng)在一個獨(dú)立的UDP數(shù)據(jù)包中被發(fā)送。（正確）五、 簡答題1、簡述現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)。答：（1）現(xiàn)場總線是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)；（2）現(xiàn)場總線是數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)；（3）現(xiàn)場總線是開放互連網(wǎng)絡(luò)；（4）現(xiàn)場總線是現(xiàn)場設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)；（5）現(xiàn)場總線是結(jié)構(gòu)

26、與功能高度分散的系統(tǒng)；（6）現(xiàn)場設(shè)備的互操作性與互換性。2、簡述現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)。答：（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、安裝和調(diào)試費(fèi)用大大降低；（4）維護(hù)開銷大幅度下降；（5）系統(tǒng)可靠性提高；（6）系統(tǒng)測量與控制精度提高；（7）系統(tǒng)具有優(yōu)異的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能；（8）系統(tǒng)具有強(qiáng)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)場設(shè)備更換和系統(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。3、簡述IEC61158國際標(biāo)準(zhǔn)不得不采納多種現(xiàn)場總線的原因。答：主要有以下兩方面。一是技術(shù)原因。目前尚沒有一種現(xiàn)場總線對所

27、有應(yīng)用領(lǐng)域在技術(shù)上都是最優(yōu)的。每種現(xiàn)場總線都有其適用范圍。二是利益驅(qū)動。出于保護(hù)自身投資利益的需要，各大公司和總線組織都力爭使自己支持的現(xiàn)場總線成為國際標(biāo)準(zhǔn)。相互討價還價，導(dǎo)致多種現(xiàn)場總線進(jìn)入了IEC61158。4、簡述寬帶網(wǎng)與基帶網(wǎng)的主要區(qū)別。答：一是數(shù)據(jù)傳輸速率不同，基帶網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率范圍為010 Mb/s，寬帶網(wǎng)可達(dá)0400 Mb/s；二是寬帶網(wǎng)可劃分為多條基帶信道，提供良好的通信路徑。5、簡述不堅持、1-堅持和P-堅持三種CSMA堅持退避算法。答：不堅持CSMA。假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送。假如介質(zhì)是忙的，則等待一段隨機(jī)時間，重復(fù)第一步。1-堅持CSMA。假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送。假如介質(zhì)

28、是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，立即發(fā)送。假如沖突發(fā)生，則等待一段隨機(jī)時間，重復(fù)第一步。P-堅持CSMA。假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，或以（1P）的概率延遲一個時間單位后重復(fù)處理。該時間單位等于最大的傳輸延遲。假如介質(zhì)是忙，繼續(xù)監(jiān)聽直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步。6、簡述服務(wù)與協(xié)議的關(guān)系。答：服務(wù)和協(xié)議是完全不同的概念。服務(wù)是各層向它上層提供的一組原語（操作）。盡管服務(wù)定義了該層能夠代表它的上層完成的操作，但絲毫也未涉及這些操作是如何完成的。服務(wù)定義了兩層之間的接口，上層是服務(wù)用戶，下層是服務(wù)提供者。與之相對比，協(xié)議是定義同層對等實(shí)體之間交換的幀、分組和報文的格式及意義的一組規(guī)則。實(shí)體利用協(xié)

29、議來實(shí)現(xiàn)它們的服務(wù)定義。只要不改變提供給用戶的服務(wù)，實(shí)體可以任意地改變它們的協(xié)議。這樣，服務(wù)和協(xié)議就被完全分離開來。7、簡述CAN總線的非破壞性逐位仲裁機(jī)制。答：當(dāng)多個節(jié)點(diǎn)同時開始向總線發(fā)送報文時，通過逐一比較發(fā)送位與監(jiān)聽到的位，發(fā)送較低優(yōu)先級報文的節(jié)點(diǎn)會主動停止發(fā)送，而發(fā)送最高優(yōu)先級報文的節(jié)點(diǎn)不受任何影響地繼續(xù)發(fā)送報文。8、如何區(qū)分CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀、標(biāo)準(zhǔn)格式遠(yuǎn)程幀、擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀、擴(kuò)展格式遠(yuǎn)程幀？答：對于標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀，11位標(biāo)識符后是2個顯性位；對于標(biāo)準(zhǔn)格式遠(yuǎn)程幀，11位標(biāo)識符后是一個隱性位和一個顯性位。據(jù)此可將標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀與標(biāo)準(zhǔn)格式遠(yuǎn)程幀分開。對于擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀、擴(kuò)展格式遠(yuǎn)程

30、幀，11位標(biāo)識符后為兩個隱性位，據(jù)此可將擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀、擴(kuò)展格式遠(yuǎn)程幀與標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀、標(biāo)準(zhǔn)格式遠(yuǎn)程幀分開。而擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀、擴(kuò)展格式遠(yuǎn)程幀之間可由擴(kuò)展ID后的RTR位分開：擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀中RTR位為顯性位，擴(kuò)展格式遠(yuǎn)程幀中RTR位為隱性位。9、簡述MAC（煤體訪問控制子層）的CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測）控制方案。答：先聽再講。一個站要發(fā)送，首先需監(jiān)聽總線，以決定介質(zhì)上是否存在其它站的發(fā)送信號。如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。如果介質(zhì)是忙的，則等待一定間隔后重試。每個工作站發(fā)送信息之后，還要繼續(xù)監(jiān)聽線路，判定是否有其它站正在與本站同時向傳輸線發(fā)送，一旦發(fā)現(xiàn)，便中止當(dāng)前發(fā)送。10、

31、簡述DeviceNet與CAN在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層中的主要區(qū)別。答：CAN的最高通信速率可達(dá)1Mbps，DeviceNet只用了125 kbps、250 kbps、500kbps三種速率；DeviceNet只使用了CAN2.0A中的有關(guān)定義，并不支持CAN2.0B中的擴(kuò)展報文格式；在CAN定義的4種幀類型中，DeviceNet不使用其中的遠(yuǎn)程幀。11、簡述ControlNet現(xiàn)場總線中的生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型。答：生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型允許一個發(fā)送設(shè)備（生產(chǎn)者）與多個接收設(shè)備（消費(fèi)者）之間交換時間緊要的應(yīng)用信息，而不需將發(fā)往多個目的的數(shù)據(jù)發(fā)送多次，這可通過將每條正被生產(chǎn)并發(fā)往網(wǎng)絡(luò)媒體上的應(yīng)用信息附加上

32、一個唯一的標(biāo)識符來完成。任何需要一條特定應(yīng)用信息的設(shè)備僅通過相應(yīng)的標(biāo)識符對網(wǎng)絡(luò)媒體上的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾。多個設(shè)備可接收來自一個生產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)的相同的應(yīng)用信息。12、簡述ControlNet現(xiàn)場總線的隱性令牌傳送機(jī)制。答：各節(jié)點(diǎn)監(jiān)視所收到的每個MAC幀的源MAC ID，且每個DLL在MAC幀結(jié)束時將“隱性令牌寄存器”設(shè)為所收到的MAC ID加1。若隱性令牌寄存器等于本地MAC ID，則節(jié)點(diǎn)可發(fā)送一個MAC幀。其余情況下，節(jié)點(diǎn)監(jiān)視來自已被“隱性令牌寄存器”識別的節(jié)點(diǎn)的一個新的MAC幀，或因已被識別的節(jié)點(diǎn)發(fā)送失敗所產(chǎn)生的超時值。總之，“隱性令牌”會自動前進(jìn)到下一個MACID。所有節(jié)點(diǎn)的“隱性令牌寄存器”

33、含有相同值以防止媒體上的碰撞。六、 分析綜合題1、CAN現(xiàn)場總線的發(fā)送器和接收器均使用SJA1000，采用CAN2.0A規(guī)范，發(fā)送器發(fā)送的4個報文的ID分別為：欲使接收器只接收報文（1）、（3），應(yīng)如何設(shè)置接收器SJA1000的ACR和AMR？ 答：SJA1000采用CAN2.0A規(guī)范，其接收濾波公式為報文ID的ID.10-ID.3先與ACR的AC.7-AC.0按位同或，所得8位二進(jìn)制數(shù)再與AMR的AM.7-AM.0按位或，最終的結(jié)果如果為二進(jìn)制數(shù)11111111，則具有該ID的報文被接收，否則拒收。報文ID的ID.2-ID.0不參與接收濾波。觀察上述四個報文ID，并經(jīng)驗(yàn)算得知ACR=1100

34、1100（二進(jìn)制）、AMR=00000100（二進(jìn)制）為本題的一個易見解。2、在一個DeviceNe現(xiàn)場總線系統(tǒng)中，MAC ID值為1的主站分別與MAC ID值為2、4、8、16、32的從站建立了預(yù)定義主/從連接組關(guān)系，這些從站都只接收主站給自己的位選通命令和輪詢命令，并對其進(jìn)行響應(yīng)。若使用獨(dú)立CAN控制器SJA1000，則這些從站如何通過配置SJA1000的AC和AM寄存器實(shí)現(xiàn)濾波機(jī)制？答：根據(jù)預(yù)定義主/從連接組標(biāo)識符區(qū)的定義：從站2應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文=10 000001 000B；主站1對其輪詢命令報文=10 000010 101B。從站4應(yīng)接收的報文為：主站1對其位

35、選通命令報文=10 000001 000B；主站1對其輪詢命令報文=10 000100 101B。從站8應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文=10 000001 000B；主站1對其輪詢命令報文=10 001000 101B。從站16應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文=10 000001 000B；主站1對其輪詢命令報文=10 010000 101B。從站32應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文=10 000001 000B；主站1對其輪詢命令報文=10 100000 101B。根據(jù)SJA1000濾波公式，只有CID的高8位參與濾波，為使各從站只接收主站給自己的位選通命令和輪詢命

36、令，可知：下列配置是本題的一組易見解。從站2： AC=10000010B；AM=00000011B。從站4： AC=10000100B；AM=00000101B。從站8： AC=10001000B；AM=00001001B。從站16：AC=10010000B；AM=00010001B。從站32：AC=10100000B；AM=00100001B。3、CAN節(jié)點(diǎn)使用SJA1000，振蕩器頻率為16MHz，若使波特率為1Mbps，如何設(shè)置SJA1000的BTR0和BTR1？ 答：BTR0各位為：SJW.1/ SJW.0/BRP.5/BRP.4/BRP.3/BRP.2/BRP.1/BRP.0BTR1

37、各位為：SAM/TSEG2.2/TSEG2.1/TSEG2.0/TSEG1.3/TSEG1.2/TSEG1.1/TSEG1.0因tCLK=1/fXTAL=1/16M=62.5納秒， 則CAN系統(tǒng)時鐘tscl =2 tCLK BRP=125BRP納秒。若使波特率為1Mbps，則每一位的位時間T須為1微秒（即1000納秒），令其含有p（8-25的整數(shù)）個CAN系統(tǒng)時鐘，則應(yīng)使125*p*BRP=1000，故波特率預(yù)引比例因子BRP=1，p=8。因BRP=32BRP.5+16BRP.4+8BRP.3+4BRP.2+2BRP.1+BRP.0+1，故BRP.5-BRP.0各位皆應(yīng)為0。可取同步跳轉(zhuǎn)寬度（

38、不應(yīng)超過下文的pTSEG1或pTSEG2）SJW為1，則SJW.1-SJW.0各位皆應(yīng)為0。故解得BTR0=0x00。因波特率為1Mbps，屬高速總線，所以應(yīng)采用1次采樣，SAM取值0。因每一位時間T=tSYNCSEG+tTSEG1+tTSEG2，所以有：p=pSYNCSEG+pTSEG1+pTSEG28=1+ pTSEG1+pTSEG2可令pTSEG1=5，pTSEG2=2則TSEG2.2=0、TSEG2.1=0、TSEG2.0=1TSEG1.3=0、TSEG1.2=1、TSEG1.1=0、TSEG1.0=0故解得BTR1=0x14。所以BTR0=0x00、BTR1=0x14為本題的一組解。

39、（另外，本題還可有其它解，BTR0、BTR1可分別為0x00、0x23；0x40、0x14；0x40、0x23；0x80、0x23。）4、一個設(shè)備，需以250微秒為周期，每次發(fā)送8個字節(jié)的I/O數(shù)據(jù)到DeviceNet總線上，請為其選擇合理的總線通信速率。若使用SJA1000獨(dú)立CAN控制器，晶振頻率為16MHz，請設(shè)計出BTR0和BTR1的值。答：根據(jù)題意，若滿足要求，DeviceNet總線通信速率應(yīng)不小于444kbps（即111x1000000÷250），因?yàn)镈eviceNet只使用125kbps、250 kbps、500 kbps三種通信速率，故只有選擇500kbps，才能滿足

40、要求。BTR0各位為：SJW.1/ SJW.0/BRP.5/BRP.4/BRP.3/BRP.2/BRP.1/BRP.0BTR1各位為：SAM/TSEG2.2/TSEG2.1/TSEG2.0/TSEG1.3/TSEG1.2/TSEG1.1/TSEG1.0因tCLK=1/fXTAL=1/16M=62.5納秒， 則CAN系統(tǒng)時鐘tscl =2 tCLK BRP=125BRP納秒。若使波特率為500kbps，則每一位的位時間T須為2微秒（即2000納秒），令其含有p（8-25的整數(shù)）個CAN系統(tǒng)時鐘，則應(yīng)使125*p*BRP=2000，故波特率預(yù)引比例因子BRP=1，p=16。因BRP=32BRP.5

41、+16BRP.4+8BRP.3+4BRP.2+2BRP.1+BRP.0+1，故BRP.5-BRP.0各位皆應(yīng)為0。可取同步跳轉(zhuǎn)寬度（不應(yīng)超過下文的pTSEG1或pTSEG2）SJW為1，則SJW.1-SJW.0各位皆應(yīng)為0。故解得BTR0=0x00。因波特率為500kbps，屬高速總線，所以應(yīng)采用1次采樣，SAM取值0。因每一位時間T=tSYNCSEG+tTSEG1+tTSEG2，所以有：p=pSYNCSEG+pTSEG1+pTSEG216=1+ pTSEG1+pTSEG2可令pTSEG1=13，pTSEG2=2則TSEG2.2=0、TSEG2.1=0、TSEG2.0=1TSEG1.3=1、T

42、SEG1.2=1、TSEG1.1=0、TSEG1.0=0故解得BTR1=0x1C。所以BTR0=0x00、BTR1=0x1C為本題的一組解。（本體答案不唯一，還有其它解）5、DeviceNet現(xiàn)場總線預(yù)定義主從連接組標(biāo)示符如下圖所示，現(xiàn)使用輪詢連接，主站的MAC ID=01，從站的MAC ID分別為9、11、12、62。試給出主站發(fā)給每一個從站的輪詢命令報文的CID和每一個從站輪詢響應(yīng)報文的CID？答：主站發(fā)往從站輪詢命令報文應(yīng)使用組2報文ID=5；從站發(fā)往主站輪詢響應(yīng)報文應(yīng)使用組1報文ID=F；方向標(biāo)識符CID方向標(biāo)識符CID1910 001001 10144D910 1111 001001

43、3C911110 001011 10145D1110 1111 0010113CB11210 001100 1014651210 1111 0011003CC16210 111110 1015F56210 1111 1111103FE6、在一個DeviceNet總線系統(tǒng)中，MAC ID值為1的主站分別與MAC ID值為3、12、48的從站建立了預(yù)定義主/從連接組關(guān)系。已知各從站的DeviceNet對象實(shí)例1的分配選擇字節(jié)為：3號從站0x50；12號從站0x06；48號從站0x05。并且3號從站是客戶機(jī)。請寫出它們之間按上述主/從關(guān)系進(jìn)行通信的連接ID（CID）。答：根據(jù)分配選擇字節(jié)的定義，3號從站被主站1分配的是狀態(tài)改變（COS）連接，且從站是客戶機(jī)。故根據(jù)預(yù)定義主/從連接組標(biāo)識符區(qū)的定義，得：3號從站對主站1的COS請求報文=0 1101 000011B，即CID=343hex；主站1對3號從站的COS響應(yīng)報文=10 000011 010B，即CID=41Ahex。12號從站被主站1分配的是位選通和輪詢連接，故根據(jù)預(yù)定義主/從連接組標(biāo)識符區(qū)的定義，得：主站1對12號