工业通讯与网络知识题
习题（一）
一、判断题（每空2分，共20分）
1.工业控制网络是计算机网络技术、通信技术与控制技术相结合的产物。（）
2.模拟信号传输的优点是精度高，但易受干扰。（）
3.实时性表现在对外部事件能及时地响应并做出相应的处理，不丢失信息、不延
误操作。（）4.现场总线是综合运用微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产
物。（）
5.在涉及系统实际数据传送能力时，使用比特率。（）
6.曼彻斯特码属于不归零码。（）
7.基带网的线路工作方式一般只能为双工方式。（）
8.网络层负责将逻辑地址和名字转化为物理地址，交给数据链路层处理。（）
9.在异步TDM中，时间片是预先分配好的。（）
10.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽。（）
二、选择题（每题2分，共20分）
1、通信是两点或多点之间借助某种传输介质以（）形式进行信息交换的过程。
A、十进制
B、二进制
C、八进制
D、十六进制
2、香农公式的正确表达方式是（）。
A、错误!未找到引用源。
B、错误!未找到引用源。
C、错误!未找到引用源。
D、错误!未找到引用源。
3、下述选项中不属于模拟数据编码方式的是（）。
A、时间键控（TSK）
B、幅移键控（ASK）
C、频移键控（FSK）
D、相移键控（PSK）
4、下述选项中不属于HART通信协议层次的是（）。
A、物理层
B、数据链路层
C、传输层
D、应用层
5、为了保持发送设备和接收设备的同步，HART采用的通信模式是（）。
A、异步模式
B、同步模式
C、并行模式
D、串行模式
6、HART通信协议支持的设备类型有（）。
A、主设备
B、从设备
C、成组模式从设备
D、主设备、从设备、成组模式从设备
7、下述选项中，不属于HART协议的三种帧的是（）。
A、主设备到从设备或成组模式从设备的帧
B、从设备到成组模式从设备的帧
C、从设备到主设备的帧
D、成组模式从设备到主设备的帧
8、实现数字数据的模拟传输的通信设备是（）
A、路由器
B、交换机
C、网卡
D、调制解调器
9、通信系统按通信方式分为三种，它们是（）
A、单工
B、半双工
C、双工
D、以上都对
10. 计算机网络通信中传输的是（）。
A、数字信号
B、模拟信号
C、数字或模拟信号
D、数字脉冲信号
三、填空题（每空1分，共20分）
1、利用计算机网络可以共享的资源包括：（）、（）、数据资源。
2、计算机网络的拓扑结构主要有（），（），（），树型，网状型。
3、一个数据通信系统由三个部分组成，它们是源系统（）、传输系统（）和目的系统（）。
4、按信号的特征分，通信系统可分为：（），（）。
5、基金会现场总线为设备提供了两种供电方式，即（）供电与非总线供电。
6、数字信号的模拟调制有三种基本技术：（）幅移键控法，（）频移键控法和（）相移键控法。
7、基带传输中常用的数据编码形式有：（），（）和曼切斯特编码（注：曼彻斯特编码是将每一个二进制位分成两个相等的间隔，每一位中间有一跃变，从高电平跃变到低电平表示0，从低电平跃变到高电平表示1，反之也可。）差分曼切斯特码：电平1则不跳变，电平0则跳变。
8、物理层有四个特性，它们是：（）、电气特性、（）、
规程特性。
9、差错控制的方法基本上可以分为两类，它们是？常用的检错码有（）和（）两种。自动纠错机制，检错反馈重发机制。
四、简答题（每题5分，共25分）
1、影响工业网络通信的实时性和有效性的因素有哪些？
2、通信系统有哪几个部分组成？
3、为什么增加带宽错误!未找到引用源。并不能无限制地使信道容量增大？
4、对于点对点通信，通信传输方式按消息传输的方向与时间关系可分为哪几种？
5、EPA通信协议模型分为哪几层？
五、论述题（共1题，共15分）
1、PROFIBUS-DP 基本特征有哪些？（9分）
2、请说明有线电视、市内电话、调频广播、移动电话、校园网等通信系统各使用哪些信道。（6分）
习题（一）答案
一、判断题（每空2分，共20分）
11.工业控制网络是计算机网络技术、通信技术与控制技术相结合的产物。（√）
12.模拟信号传输的优点是精度高，但易受干扰。（×）
13.实时性表现在对外部事件能及时地响应并做出相应的处理，不丢失信息、不延
误操作。（×）14.现场总线是综合运用微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产
物。（√）15.在涉及系统实际数据传送能力时，使用比特率。（√）
16.曼彻斯特码属于不归零码。（×）
17.基带网的线路工作方式一般只能为双工方式。（×）
18.网络层负责将逻辑地址和名字转化为物理地址，交给数据链路层处理。（√）
19.在异步TDM中，时间片是预先分配好的。（×）
20.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽。（√）
二、选择题（每题2分，共20分）
1、通信是两点或多点之间借助某种传输介质以（ B ）形式进行信息交换的过程。
A、十进制
B、二进制
C、八进制
D、十六进制
2、香农公式的正确表达方式是（ C ）。
A、错误!未找到引用源。
B、错误!未找到引用源。
C、错误!未找到引用源。
D、错误!未找到引用源。
3、下述选项中不属于模拟数据编码方式的是（ A ）。
A、时间键控（TSK）
B、幅移键控（ASK）
C、频移键控（FSK）
D、相移键控（PSK）
4、下述选项中不属于HART通信协议层次的是（ C ）。
A、物理层
B、数据链路层
C、传输层
D、应用层
5、为了保持发送设备和接收设备的同步，HART采用的通信模式是（ A ）。
A、异步模式
B、同步模式
C、并行模式
D、串行模式
6、HART通信协议支持的设备类型有（ D ）。
A、主设备
B、从设备
C、成组模式从设备
D、主设备、从设备、成组模式从设备
7、下述选项中，不属于HART协议的三种帧的是（ B ）。
A、主设备到从设备或成组模式从设备的帧
B、从设备到成组模式从设备的帧
C、从设备到主设备的帧
D、成组模式从设备到主设备的帧
8、实现数字数据的模拟传输的通信设备是（ D ）
A、路由器
B、交换机
C、网卡
D、调制解调器
9、通信系统按通信方式分为三种，它们是（ D ）
A、单工
B、半双工
C、双工
D、以上都对
10. 计算机网络通信中传输的是（ C ）。
A、数字信号
B、模拟信号
C、数字或模拟信号
D、数字脉冲信号
三、填空题（每空1分，共20分）
1、利用计算机网络可以共享的资源包括：（硬件）、（软件）、数据资源。
2、计算机网络的拓扑结构主要有（环形），（星型），（总线型），树型，网状型。
3、一个数据通信系统由三个部分组成，它们是源系统（发送端）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端）。
4、按信号的特征分，通信系统可分为：（模拟通信），（数字通信）
5、基金会现场总线为设备提供了两种供电方式，即（总线）供电与非总线供电。
6、数字信号的模拟调制有三种基本技术：（调幅）幅移键控法，（调频）频移键控法和（调相）相移键控法。
7、基带传输中常用的数据编码形式有：（单极性编码），（双极性编码）和曼切斯特编码（注：曼彻斯特编码是将每一个二进制位分成两个相等的间隔，每一位中间有一跃变，从高电平跃变到低电平表示0，从低电平跃变到高电平表示1，反之也可。）差分曼切斯特码：电平1则不跳变，电平0则跳变。
6、物理层有四个特性，它们是：（机械特性）、电气特性、（功能特性）、规程特性。
9、差错控制的方法基本上可以分为两类，它们是？常用的检错码有（奇偶校验码）和（循环冗余码）两种。自动纠错机制，检错反馈重发机制。
四、简答题（每题5分，共25分）
1、影响工业网络通信的实时性和有效性的因素有哪些？
答：控制网络通信中的媒体访问控制机制、通信模式、网络管理方式等都会影响到通信的实时性和有效性。
2、通信系统有哪几个部分组成？
答：通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。它一般由信息源、信息接收者、发送设备、接收设备、传输介质几部分组成。
3、为什么增加带宽错误!未找到引用源。并不能无限制地使信道容量增大？
答：由于噪声功率错误!未找到引用源。（错误!未找到引用源。为噪声的单边功率谱密度），因而随着带宽形的增大，噪声功率错误!未找到引用源。也会增大。所以，增加带宽错误!未找到引用源。并不能无限制地使信道容量增大。
4、对于点对点通信，通信传输方式按消息传输的方向与时间关系可分为哪几种？
答：单工传输、全双工传输、半双工传输。
5、EPA通信协议模型分为哪几层？
答：物理层和数据链路层、网络层和传输层、应用层、用户层。
五、论述题（共1题，共15分）
1、PROFIBUS-DP 基本特征有哪些？（9分）
答：
①传输技术。RS-485 双绞线、双线电缆或光缆。传输速率为9.6 Kb/s~12 Mb/s。
②总线存取。各主站间令牌传递，主站与从站间为主-从传送。支持单主或多主系统。总线上最多站点（主-从设备）数为126。
③通信。点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主-从用户数据传送和非循环主-主数据传送。
④运行模式。运行、清除、停止。
⑤同步。控制指令允许输入和输出同步。同步模式为输出同步；锁定模式为输入同步。
⑥功能。DP 主站和DP 从站间的循环用户有数据传送。各DP 从站的动态激活和可激活。DP 从站组态的检查。强大的诊断功能，3 级诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP 从站赋予地址。通过总线对一类DP 主站（DPM1）进行配置，每DP 从站的输入和输出数据最大为246 B。
⑦可靠性和保护机制。所有信息的传输按海明距离HD=4 进行。DP 从站带看门狗定时器（Watchdog Timer）。对DP 从站的输入/输出进行存取保护。DP 主
站上带可变定时器的用户数据传送监视。
⑧设备类型。2 类DP 主站（DPM2）是可进行编程、组态、诊断的设备。1 类DP 主站（DPM1）是中央可编程控制器，如PLC、PC 等。DP 从站是带二进制值或模拟量输入/输出的驱动器、阀门等。
⑨速率。在一个有着32 个站点的分布系统中，DP 对所有站点传送512 b/s 输入和512 b/s输出，在12 Mb/s 时只需1 ms。
⑩诊断功能。经过扩展的DP 诊断能对故障进行快速定位。诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分3 级：本站诊断操作，即本站设备的一般操作状态，如温度过高、压力过低；模块诊断操作，即一个站点的某具体I/O 模块故障；通过诊断操作，即一个单独输入／输出位的故障。
2、请说明有线电视、市内电话、调频广播、移动电话、校园网等通信系统各使用哪些信道。（6分）
答：有线电视：同轴电缆
市内电话：双绞线
调频广播：无线信道
移动电话：无线信道
校园网：双绞线、同轴电缆或光纤
习题（二）
一、选择题（每题2分，共20分）
1.在系统间需要高质量的大量传输数据的情况下，常采用的交换方式为（）
A.数据报
B.报文交换
C.虚电路交换
D.电路交换
2.通信系统必须具备的三个基本要素是（）。
A.终端、电缆、计算机
B.信号发生器、通信线路、信号接收设备
C.信源、通信媒体、信宿
D.终端、通信设施、接收设备
3.某种传输方式将每个字符作为一个独立整体进行发送，字符间的时间间隔任
意，这种传输方式为（）。
A.并行传输
B.异步传输
C.串行传输
D.同步通信
4.在数据传输期间，源结点和目的结点之间有一条利用若干个中间结点构成的
专用物理连接线路，直到传输结束，这种交换方式为（）。
A. 电路交换
B. 报文交换
C. 虚电路分组交换
D. 数据报分组交换
5.RS-232C标准的电气特性规定逻辑“0”电平为（）。
A．0～0.4V B．0～0.8V C．－5V～－15V D．+5V～+15V
6.在CRC码计算中，如果所使用的生成多项式对应的二进制串为1001101，所
对应的多项式为（）。
A.x6+x3+x2+1
B.x5+x3+x2+1
C.x6+x3+x4+1
D.x6+x5+x2
7.二进制码元在数据传输系统中被传错的概率是：（）。
A．纠错率B．误码率C．最小传输率D．最大传输率8.CAN总线使用的数据编码为（）
A．归零码（RZ） B. 不归零码（NRZ）；
C. 曼彻斯特编码
D. 差分曼彻斯特编码
9.曼彻斯特编码是将（）。
A. 数字数据转换为数字信号
B. 模拟数据转换为数字信号
C. 数字数据转换为模拟信号
D. 模拟数据转换为模拟信号
10.ISA总线的宽度为（）
A. 8位
B. 16位
C. 32位
D. 64位
二、填空题（每空8分，共40分）
1、PCM编码调制的过程由（）、（）和( )三步组成。
2、连接公用电话的MODEM解调器将模拟信号音频信号解调成（）。日常使用的无线传输媒体有三种：（）、（）和激光。
3、局域网可采用多种通信介质，如（），（）或光纤等。
4、常用的多路复用技术有四种它们是：（），（），波分复用WDM，码分复用CDM。
5、在数据传输系统中，表示二进制码元传输出错概率的参数是（）。
6、CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示和控制（），（），出错帧，超载帧。
7、PROFIBUS有以下三个组成部分（），过程自动化，（）。
8、在串联优先级总线判别电路中越靠近总线仲裁器的模块优先级（）。
9、按使用的传输介质划分，信道可以分为（）和（）两类。
10、数据通信系统的主要技术指标有（）、信息速率、误比特率、（）、可靠度、频带利用率和通信建立时间。
三、简答题（每题8分，共40分）
1、HART现场设备可以同时传递HART数字信号和模拟信号吗？HART采用同步还是异步模式通信？HART通信协议支持的设备类型有哪些？在HART协议中，
有哪三种帧？（8分）
2、STD总线工业控制机的模板主要有哪些？
3、PCI总线的主要特点是什么？
4、IEEE1394总线的主要特点是什么？
5、现有64bit二进制码帧，共分为8个码组，每组8bit，采用二维偶校验，每组的第8位和最后一组是校验码（组），试问其中是否有误码，是哪一位。11001100’10111010’10001101’11110101’00101101’10101010’01000010’11011011
习题（二）答案
一、选择题（每题2分，共20分）
1.在系统间需要高质量的大量传输数据的情况下，常采用的交换方式为
（ D ）
A.数据报
B.报文交换
C.虚电路交换
D.电路交换
2.通信系统必须具备的三个基本要素是（ C ）。
A.终端、电缆、计算机
B.信号发生器、通信线路、信号接收设备
C.信源、通信媒体、信宿
D.终端、通信设施、接收设备
3.某种传输方式将每个字符作为一个独立整体进行发送，字符间的时间间隔任
意，这种传输方式为（ B ）。
A.并行传输
B.异步传输
C.串行传输
D.同步通信
4.在数据传输期间，源结点和目的结点之间有一条利用若干个中间结点构成的
专用物理连接线路，直到传输结束，这种交换方式为（ A ）。
A. 电路交换
B. 报文交换
C. 虚电路分组交换
D. 数据报分组交换
5.RS-232C标准的电气特性规定逻辑“0”电平为（ D ）
A．0～0.4V B．0～0.8V C．－5V～－15V D．+5V～+15V
6.在CRC码计算中，如果所使用的生成多项式对应的二进制串为1001101，所
对应的多项式为（ A ）。
A.x6+x3+x2+1
B.x5+x3+x2+1
C.x6+x3+x4+1
D.x6+x5+x2
7.二进制码元在数据传输系统中被传错的概率是：（ B ）
A．纠错率B．误码率C．最小传输率D．最大传输率8.CAN总线使用的数据编码为（ B ）
A．归零码（RZ） B. 不归零码（NRZ）；
C. 曼彻斯特编码
D. 差分曼彻斯特编码
9.曼彻斯特编码是将（ A ）。
A. 数字数据转换为数字信号
B. 模拟数据转换为数字信号
C. 数字数据转换为模拟信号
D. 模拟数据转换为模拟信号
10.ISA总线的宽度为（ B ）
A. 8位
B. 16位
C. 32位
D. 64位
二、填空题（每空1分，共20分）
1、PCM编码调制的过程由（采样）、（量化）和( 编码)三步
组成。
2、连接公用电话的MODEM解调器将模拟信号音频信号解调成（数据信号）。日常使用的无线传输媒体有三种：（微波）、（红外线）和激光。
3、局域网可采用多种通信介质，如（双绞线），（同轴电缆）或光纤等。
4、常用的多路复用技术有四种它们是：（时分复用TDM），（频分复用FDM），波分复用WDM，码分复用CDM。
5、在数据传输系统中，表示二进制码元传输出错概率的参数是（误码率Pc）。
6、CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示和控制（数据帧），（远程帧），出错帧，超载帧。
7、PROFIBUS有以下三个组成部分（分散式外围设备），过程自动化，（现场总线报文规范）。
8、在串联优先级总线判别电路中越靠近总线仲裁器的模块优先级（高）。
9、按使用的传输介质划分，信道可以分为（有线信道）和（无线信道）两类。
10、数据通信系统的主要技术指标有（码元速率）、信息速率、误比特率、（误码率）、可靠度、频带利用率和通信建立时间。
三、简答题（每题8分，共40分）
1、HART现场设备可以同时传递HART数字信号和模拟信号吗？HART采用同步还是异步模式通信？HART通信协议支持的设备类型有哪些？在HART协议中，有哪三种帧？（8分）
答：（1）HART网络经常采用点对点网络形式，即现场只有一台设备，这台设备既可以发送HART数字信号，又可以发送模拟信号。
（2）为了保持发送设备和接收设备的同步，HART采用异步模式通信。
（3）主设备、从设备、成组模式从设备。
（4）主设备到从设备或成组模式从设备的帧、从设备到主设备的帧、成组模式从设备到主设备的帧。
2、STD总线工业控制机的模板主要有哪些？
答：（1）CPU模板是工业控制机的核心部件。按照STD总线标准设计的CPU模板，一般都提供了中央处理器、存储器、DMA控制器以及串、并行输入输出等功能。
（2）存储器板用于计算机系统扩展内存或外存。
（3）人-机接口模板是提供显示输出和键盘输入的多功能接口模板。
（4）系统支持板。很多系统还需要配置系统支持板，以完善其系统功能。（5）工业I/O模板。工业生产过程有大量的开关量信号，这些现场开关量信号通过开关量输入输出模板与工业微机相连。工业现场的压力、温度、位移等模拟量信号，需要通过模拟量输入（A/D）模板与工业控制机相连，以实现信号检测。有些工业用仪表或工业设备（如电机）需要通过模拟量输出（D/A)模板以实现控制。
3、PCI总线的主要特点是什么？
答：PCI总线的特点概述如下：
(1) 线性突发传输：PCI支持突发的数据传输模式，满足了新型处理器高速缓冲存储器（Cache）与内存之间的读写速度要求。线性突发传输能够更有效地运用
总线的带宽去传输数据，以减少不必要的寻址操作。
(2) 多总线主控：PCI总线不同于ISA总线，其地址总线和数据总线是分时复用的。这样减少了接插件的管脚数，便于实现突发数据的传输。数据传输时，一个PCI设备作为主控设备，而另一个PCI设备作为从设备。总线上所有时序的产生与控制，都是由主控设备发起的。
(3) 支持总线主控方式和同步总线操作：挂接在PCI总线上的设备有“主控”和“从控”两类。PCI总线允许多处理器系统中的任何一个处理器或其他有总线主控能力的设备成为总线主控设备。PCI允许微处理器和总线主控制器同时操作。PCI总线是一种同步总线，除了中断等少数几个信号外，其他信号与总线时钟的上升沿同步。
4、IEEE1394总线的主要特点是什么？
答：IEEE1394总线的主要特点是：
(1) 优越的实时性能
IEEE1394具有两种数据传输模式：同步（Synchronous）传输与非同步（Asynchronous）传输。其中同步传输模式会确保某一连线的频宽，加上IEEE1394高速的传输速度，能保证图像和声音不会出现时断时续的现象。
(2) 连接方便，支持热插拔、即插即用功能
IEEE1394采用设备自动配置技术，允许热插拔（Hot Plug In）和即插即用（Plug & Play），方便用户使用。此外，IEEE1394可自动调整局部拓扑结构，实现网络重构和自动分配ID。
(3) 总线直接提供电源
IEEE1394总线的6芯电缆中有两条是电源线，可向被连接的设备提供4～
10V/1.5A的电源。这样一来，就不需要为每台设备配置独立的供电系统，并且当设备断电和出现故障时，也不会影响整个系统的正常运行。
(4) 通用性强
IEEE1394允许采用树形或菊花链结构，以级联方式在一个接口上可连接63个不同种类的设备。可连接传统外设（如硬盘、光驱、打印机）、多媒体设备（如声卡、视频卡）、电子产品（如数码相机、视频电话）、家用电器（如VCR、HDTV、音响）等。IEEE1394为微机外设和电子产品提供了统一的接口，增强了通用性。
5、现有64bit二进制码帧，共分为8个码组，每组8bit，采用二维偶校验，每组的第8位和最后一组是校验码（组），试问其中是否有误码，是哪一位。11001100’10111010’10001101’11110101’00101101’10101010’01000010’11011011
解：将码组排成矩阵：
11001100’
10111010’
10001101’
11110101’
00101101’
10101010’
01000010’
11011011’
我们可以发现第三列“1”的个数为3，说明该列有误码，又知第二行“1”的个数为5，可知该行有误码，且可知误码为二行三列的码值。
习题（三）
一、判断题（每空2分，共20分）
1.所谓微型计算机三总线是指地址总线AB、控制总线CB和数据总线。
（）2.吞吐量是指数值上大于等于信道在单位时间内传输的总的数据量，单位是bps。
（）
3.按总线标准设计的接口是通用接口。（）
4.凡是能够对总线上的数据请求做出响应，但本身不具备总线控制能力的模块称为主模块。（）
5.单处理机系统中，虽然有DMA控制器，但这个系统中不需要有总线仲裁器。
（）
6.并行传输是将数据以成组的方式在两条以上的并行信道上同时传输。（）
7.多路复用是指在数据传输系统中，允许两个或多个数据源共享同一个公共传输介质，就像每一个数据源都有自己的信道一样。（）
8. 一般来说，传输媒介的传输带宽随传输距离的增加而增加。（）
9.数字基带信号经过调制之后变成了频带信号，可以在带通信道中传输；ASK是非等幅信号，FSK信号的频带最宽。（）10. 光纤通信系统由发终端、光发射机、光纤、光接收机、收终端部分组成。（）
二、选择题（每题2分，共20分）