现场总线CAN复习题3

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现场总线技术复习题

现场总线技术复习题

现场总线及其应用技术复习题1、计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段?各有何特点?2、什么是现场总线?简述现场总线系统出现的背景?3、什么是现场总线控制系统?简述现场总线系统技术特点。

4、简述FCS 与DCS 的区别?FCS 有何优点?5、主流现场总线有哪些?其特点如何?6、按照数据通信的宽度分类现场总线有几种?PROFIBUS-DP 属于哪一类?7、简述现场总线的优缺点?8、现场总线国际标准由谁制定?目前有哪些标准?9、为什么没有统一的现场总线国际标准?目前有哪些因素妨碍FCS 在工业的推广应用?10、通信系统的基本模型中包含哪几部份?各部分的主要作用是什么?11、何谓数据传输模式?常用的传输模式有哪些分类方法?(串、并;同步、异步。

)12、何谓传输媒体?常用的传输媒体有哪些?13、数字数据有哪些编码方法?(FSK/ASK/PSK、NRZ/MANCHESTER)编码原理是什么?14、通信接口特性包括哪四个方面的内容?15、 RS-232、RS-422、RS-485 各有何特点?16、简述IEC61158.2 串行通信接口的功能、物理层结构、物理层信号的编码方法。

17、何谓差错控制?差错控制有哪两种控制策略?18、 CRC 码的检错过程?19、何谓多路复用?常用的多路复用技术有哪些?20、何谓网络的体系结构?ISO/OSI 参考模型包括哪几层?各层的主要功能是什么?21、常用的网络互联设备有哪些?各自对应OSI 参考模型的哪一层?(物理、数据链路、网络、传输及以上层)22、 OSI 模型中服务原语有哪几种?各层提供的服务有哪两大类?数据传输模式有哪几种?23、现场总线体系结构的建立需考虑哪几个方面的因素?(效率、确定性、鲁棒性、成本、本安。

)24、简述常用现场总线的通信模型的特点与层次结构。

25、现场总线网络拓扑结构有哪些?26、简述介质访问的控制方式的分类与作用,现场总线采用哪种方式(CSMA/CD、令牌总线、令牌环)。

某大学现场总线复习题

某大学现场总线复习题

某大学现场总线复习题1.计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段?各有何特点?一、数据采集与处理:计算机并不直接参与控制,对生产过程不会产生直接影响,能对整个生产过程进行集中监视,可进行越限报警,可以得到大量统计数据。

二、直接数字控制系统(DDC):由计算机参与闭环控制过程,无需模拟控制器,控制系统有一个功能较齐全的运行操作台,设定、显示、报警等集中在这个控制台上,操作方便,由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的,其中流动的信号都是电气信号,因此计算机不可能与现场装置离得太远,所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少,多数情况下应用为单回路控制。

三、监督计算机控制系统(SCC):一般由两级计算机组成,第一级计算机与生产过程连接,并承担测量和控制任务,即完成DDC控制,第一级计算机和第二级计算机之间的数据通信,通常采用串行数据链路规程,传送效率一般较低。

四、集散控制系统(DCS):采用网络技术实现数据的高速远距离传送;采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险;通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。

五、现场总线控制系统(FCS):采用一定的媒体作为通信线路,按照公开、规范的通信协议,在位于现场的多个设备之间,以及现场设备与远程监控计算机之间,实现全数字传输和信息交换,是各种适应实际需要的控制系统。

2.什么是现场总线?简述现场总线出现的背景?1.在生产现场的测量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统称为现场总线;2.出现的背景是:一是技术基础:现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA及普通开关量信号的传输;二是技术开发和标准制定的战争:不同的国际标准化组织对现场总线的优缺点存在激烈争论。

3.什么是现场总线控制系统?简述现场总线系统技术特点?1.现场总线控制系统采用一定的媒体作为通信线路,按照公开、规范的通信协议,在位于现场的多个设备之间,以及现场设备与远程监控计算机之间,实现全数字传输和信息交换,各种适应实际需要的控制系统;2.现场总线系统技术特点:(1)开放性(2)互可操作性与互换性(3)设备智能化(4)彻底分散(5)现场环境适应性(6)系统可靠性(7)信息一致性(8)经济性(9)易于安装和维护。

现场总线期末试题及答案

现场总线期末试题及答案

现场总线期末试题及答案这是一个针对现场总线(Fieldbus)概念和应用的期末试题及答案。

现场总线是一种工业自动化网络协议,用于连接工业设备和系统,实现数据传输和控制。

以下是试题及相应答案:试题一:1. 现场总线的主要优势是什么?答:现场总线的主要优势包括:- 减少布线复杂性和成本:使用现场总线可以减少传感器、执行器和控制器之间的布线长度和数量,降低了成本和维护难度。

- 提高灵活性和可扩展性:现场总线允许设备的添加、移除和重配置,使得工业系统更具灵活性和可扩展性。

- 实时通信和快速响应:现场总线提供了实时通信和快速响应的能力,对于工业控制和监测非常重要。

- 更好的诊断和故障排查:现场总线允许对设备进行诊断和故障排查,提高了设备运行的可靠性和可维护性。

- 数据集成和共享:通过现场总线,不同设备和系统之间可以实现数据集成和共享,促进了信息流的畅通。

2. 现场总线的通信速率取决于哪些因素?答:现场总线的通信速率取决于以下因素:- 网络拓扑结构:网络拓扑结构的不同将影响总线上设备的通信速率。

最常用的拓扑结构是总线型、星型和树型结构。

- 网络长度和延迟:总线长度的增加会导致信号传输的延迟增加,从而影响通信速率。

- 通信介质和物理层规范:不同的通信介质和物理层规范支持的最大数据传输速率也不同。

- 网络负载和设备数量:网络负载指的是同时传输的数据量,增加网络负载和设备数量会降低通信速率。

3. 现场总线的种类有哪些?请简要介绍一种现场总线协议。

答:现场总线的种类包括Profibus、Modbus、CANopen、DeviceNet 等。

以Profibus为例进行简要介绍:Profibus(Process Field Bus)是一种用于工业自动化领域的通信总线协议。

它支持数据传输和控制任务,在过程控制和工厂自动化中得到广泛应用。

Profibus具有高速传输、可靠性好、扩展性和灵活性强等特点。

它分为DP(Decentralized Periphery)和PA(Process Automation)两种类型,分别适用于不同的应用场景。

现场总线技术复习题

现场总线技术复习题

1.论述计算机控制系统的发展历史。

大致经历了四个发展阶段,具体如下:20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统;直接数字控制系统;70年代中期出现集散控制系统;90年代后期现场总线控制系统。

2.什么是现场总线?现场总线出现的历史背景是怎样的?定义:1、用于现场仪表与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化的、双向、多站的通信系统;2、广义上是控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统;3、基于智能化仪表及现场总线的控制系统FCS;4、一种数字化的串行双向通信系统。

从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准,那就是4一2OmA的模拟信号标准。

20世纪70年代,数字式计算机引人到测控系统中,而此时的计算机提供的是集中式控制处理。

20世纪80年代,微处理器在控制领域得到应用,微处理器被嵌人到各种仪器设备中,形成了分布式控制系统。

随着微处理器的发展和广泛应用,产生了以IC代替常规电子线路,以微处理器为核心,实施信息采集、显示、处理、传输及优化控制等功能的智能设备。

一些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式智能化仪表产品,其本身具备了诸如自动量程转换、自动调零、自校正、自诊断等功能,还能提供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图等功能通信技术的发展,促使传送数字化信息的网络技术开始得到广泛应用。

与此同时,基于质量分析的维护管理、与安全相关系统的测试记录、环境监视需求的增加,都要求仪表能在当地处理信息,并在必要时允许被管理和访问,这些也使现场仪表与上级控制系统的通信量大增。

另外,从实际应用的角度出发,控制界也不断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性等方面提出新需求。

由此,导致了现场总线的产生3.与DCS系统相比,FCS有哪些特点?有哪些优越性?特点:系统的开放性互可操作性与互用性现场设备的智能化与功能自治性系统结构的高度分散性对现场环境的适应性优越性:FCS实现全数字化通信FCS实现彻底的全分散式控制FCS实现不同厂商产品互联、互操作FCS增强系统的可靠性、可维护性FCS降低系统工程成本4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?它一般由信息源和信息接收者,发送、接收设备,传输媒介几部分组成信息源和接收者是信息的产生者和使用者发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来,即将信息源产生的消息信号经过编码,并变换为便于传送的信号形式,送往传输媒介。

现场总线技术复习题

现场总线技术复习题

现场总线技术复习题现场总线技术复习题现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议,它的出现极大地促进了工业自动化的发展。

在现场总线技术中,各种设备可以通过总线进行数据的传输和通信。

现场总线技术的应用范围广泛,包括工厂自动化、建筑自动化、交通系统等领域。

现在,让我们来回顾一些现场总线技术的基本知识和概念。

1. 什么是现场总线技术?现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议,它允许各种设备通过总线进行数据传输和通信。

现场总线技术的优势在于它可以减少布线的复杂性,提高设备之间的互联性,并且可以实现实时监控和控制。

2. 现场总线技术的基本原理是什么?现场总线技术的基本原理是通过在总线上发送和接收数据帧来实现设备之间的通信。

数据帧包括数据、地址和控制信息,设备可以通过解析数据帧来进行通信和控制。

3. 现场总线技术有哪些常见的标准?现场总线技术有许多不同的标准,其中一些常见的包括:Profibus、Modbus、CAN、DeviceNet等。

每种标准都有其特定的应用领域和技术特点。

4. 现场总线技术的优势是什么?现场总线技术的优势包括:简化布线、提高设备互联性、降低成本、增强实时性等。

通过使用现场总线技术,可以减少布线的复杂性,降低设备之间的连接成本,并且实现实时监控和控制。

5. 现场总线技术的应用领域有哪些?现场总线技术广泛应用于工业自动化领域,包括工厂自动化、建筑自动化、交通系统等。

在这些领域中,现场总线技术可以用于设备之间的通信和控制,实现自动化生产和管理。

6. 现场总线技术的发展趋势是什么?随着工业自动化的不断发展,现场总线技术也在不断演进。

目前,一些新的技术和标准正在出现,如以太网、工业以太网等。

这些新技术可以提供更高的带宽和更强的实时性,进一步推动工业自动化的发展。

7. 现场总线技术的挑战是什么?尽管现场总线技术有许多优势,但也面临一些挑战。

其中一些挑战包括:网络安全、数据传输速度、设备兼容性等。

现场总线考试练习题及参考答案

现场总线考试练习题及参考答案

11、网桥:网桥是存储转发设备,用来连接同一类型的局域网。

网桥将数据帧送到数据链路层进行差错校验,再送到物理层,通过物理传输介质送到另一个子网或网段。

它具有寻址与路径选择的功能,在接收到帧之后,要决定正确的路径将帧送到相应的目的站点。

12、网络协议:就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

协议总是指某一层的协议,准确地说,它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。

三.简答题:1.中继器与放大器的区别。

中继器不同于放大器,放大器从输入端读入旧信号,然后输出一个形状相同、放大的新信号。

放大器的特点是实时实形地放大信号,它包括输入信号的所有失真,而且把失真也放大了。

也就是说,放大器不能分辨需要的信号和噪声,它将输入的所有信号都进行放大。

而中继器则不同,它并不是放大信号,而是重新生成它。

当接收到一个微弱或损坏的信号时,它将按照信号的原始长度一位一位地复制信号。

因而,中继器是一个再生器,而不是一个放大器。

2. 简述链路活动调度器的五种基本功能。

按照基金会现场总线的规范要求,链路活动调度器应具有以下五种基本功能:①向设备发送强制数据CD。

②向设备发送传递令牌PT,使设备得到发送非周期数据的权力,为它们提供发送非周期数据的机会③为新入网的设备探测末被采用过的地址。

当为新设备找好地址后,把它们加入到活动表中。

④定期对总线发布数据链路时间和调度时间。

⑤监视设备对传递令牌PT的响应,当设备既不能随着PT顺序进入使用,也不能将令牌返回时,就从活动表中去掉这些设备。

3.请简述现场总线技术的特点答:a)开放性:相关标准的一致性和公开性;系统集成的透明性和开放性;产品竞争的公正性和公开性。

b)交互性:上层网络与现场设备之间具有相互沟通的能力;现场设备之间具有相互沟通能力;不同厂家的同类设备可以相互替换。

c)自治性:单独的现场设备即具有自动控制的基本功能,可以随时诊断自己的运行状况,实现功能的自治。

现场总线复习题附答案

现场总线复习题附答案

总线复习填空:FF现场总线的拓扑结构通常包括(点到点)、(带分支的总线)、(菊花链型)和(树型)。

局域网常用的拓扑结构有(总线)(星形)和(_环形)三种。

著名的以太网(Ethernet)就是采用其中的(总线)结构。

OSI七层模型按照顺序包括(应用层)、(表示层)、(会话层)、(传输层)、(网络层)、(数据链路层)和(物理层)。

控制网络与计算机网络相比主要特点有(节点为测量控制设备)、(工作环境复杂)及(控制要求实时性高)。

常用的有线通信介质主要有(双绞线)、(同轴电缆)和(光缆)。

信号所含频率分量的集合称为(频谱);频谱所占的频率宽度称之为(带宽)。

按交换方式来分类,可以分为(电路交换)、(报文交换)和(分组交换)三种。

现场总线PROFIBUS通常采用(双绞线)作为传输介质,在电磁干扰很大的环境下,可使用(光纤)。

数据链路层主要解决的3个问题:(封装成帧)、(透明传输)、差错控制。

Lontalk协议提供了(应答方式)、(请求/响应方式)、(非应答重发方式)和(非应答方式)四种类型的报文服务,按照地理分布距离和覆盖范围来看,计算机网络可以分为(广域网)、(城域网)和(局域网)。

常用的有线通信介质主要有(双绞线)、(同轴电缆)和(光缆)。

PROFIBUS-DP系统配置的描述包括(站数)、(站地址)和(输入/输出地址),以及(输入/输出数据格式)。

PROFINET支持下列三种通讯方式(TCP/IP标准通讯)、(实时(RT)通讯))和(同步实时(IRT)通讯)。

LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片:一个用于(链路层的控制)、一个用于(网络层的控制),另一个用于(用户的应用程序)。

多路复用技术有(时分多路)、(频分多路)、(码分多路)。

PROFIBUS由三个兼容部分组成:(PROFIBUS-DP)、(PROFIBUS-PA)和(PROFIBUS-FMS)。

开放系统互连参考模型OSI中,共分七个层次,分别是(应用层)、(表达层)、(会话层)、(传输层)、(网络层)、(数据链路层)和(物理层)。

现场总线--期末考试

现场总线--期末考试

一、填空题(每小题2分,共20分,每小题全答对得2分,答错一个空本小题不得分)1.参照ISO/OSI标准模型,CAN通信模型包括物理层和数据链路层两层。

2.通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和.它一般由信息源和信息接收者,发送设备、接收设备和传输媒介几部分组成。

3.在Profibus中,SFC14用于数据解包,而SFC15用于_数据打包。

4.工业自动化网络控制系统不单单是一个完成数据传输的通信系统,还是一个借助网络完成控制功能的自控系统。

5.光纤分为单模和多模两种类型,其传输原理都是基于光的全反射.6.幅值键控、频移键控和相移键控是模拟数据编码的三种方式。

7.采用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态的编码方式称为数字数据编码.8.按照地理分布距离和覆盖范围来看,计算机网络可以分为广域网、城域网和局域网。

9.PROFIBUS的总线存取控制机制是主站之间采用令牌总线机制,主站与从站之间采用主从机制。

10.同步是数据传输中必须要解决的重要问题,在报文帧的传送过程中有三种同步方式:位同步、字同步和帧同步。

二、判断题(每小题2分,共20分,答对得2分,答错不得分)1.在CAN总线中,发出报文的节点称为报文发送器,如果总线不处于空闲状态,一个不是报文发送器的接点称为接收器。

(√)2.全双工通信与半双工通信都可以实现数据的接收与发送,但是,在同一时间点,半双工通信只能实现数据的收或发功能. (√)3.现场总线之所以具有较高的测控性能,一是得益于仪表的智能化,二是得益于设备的通信化。

(√)4.CSMA/CD在发送之前要先侦听线路有无数据在发送,以后在数据发送过程中就不需要判断有无冲突存在了.()5.FTT—CAN采用柔性时间触发协议,最大特点是能根据需求在线修改网络策略,调整通信参数,添加新报文等。

(√)6.ISO/OSI的7层参考模型中的物理层主要是处理机械的、电气的和过程的接口,以及物理层下的物理传输介质等问题。

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(1)CAN的ISO/OSI参考模型的层次结构分为物理层和数据链路层。

(2)CAN报文帧格包含11位标识符的标准帧和29位标识符的扩展帧。

(3)微控制器和SJA1000之间状态、控制和命令信号的交换都是在控制段中完成的。

(4)SJA1000检测到有复位请求,中止当前报文收、发工作,进入到复位模式,当复位请求位出现1到0的变化,CAN控制器将返回到操作模式。

(5)验收滤波器由验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器定义。

(6)改变验收滤波器配置的途径:在运行中改变和在复位模式改变。

(7)CAN总线智能节点的软件设计包括:CAN节点初始化、报文发送和报文接收。

(8)CAN总线上用显性和隐性两个互补的逻辑值表示“0”和“1”。

(9)验收滤波器的滤波模式包括单过滤模式和双过滤模式。

2.远程帧由6个不同的位域组成:帧起始、仲裁域、控制域、CRC域、应答域、帧结尾4. CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示,分别是数据帧、远程帧、错误帧、过载帧。

8.过载帧由过载标志和过载界定符组成。

9. CAN总线的同步方式有两种:硬同步和重新同步。

10. SJA1000有两种操作模式:支持CAN2.0A协议的BasicCAN模式和支持CAN2.0B 协议的PeliCAN模式。

18. 在CAN总线中存在5种不同的错误类型,即:位错误、填充错误、CRC错误、格式错误、应答错误。

(1)CAN报文中帧类型不包括(C)。

A、数据帧B、远程帧C、应答帧D错误帧(2)SJA1000中,状态寄存器对于微控制器来说是(B)。

A、只写寄存器B、只读寄存器C、可读可写D、以上均不对(4)CAN发送缓冲区列表中,数据长度最大为(D)字节。

A、5B、6C、7D、8(5) 在(C)模式中才能对CAN寄存器的进行设置。

A、工作模式B、操作模式C、复位模式D、自检模式(7)可以作为CAN总线的传输介质是(D)。

A、光纤B、双绞线C、同轴电缆D、以上均可(8)下面哪种说法是错误的(C)。

A、CAN是目前为止唯一有国际标准的现场总线。

B、CAN为多主工作方式,而且不分主从。

C、CAN采用破坏总线仲裁技术。

D、CAN的直接通信距离可达10Km。

(9)在一个给定的CAN系统中,位速率是(C)。

A、唯一的B、固定的C、唯一且固定D、唯一但不固定(10)CAN在通信中的错误类型不包括:(D)A、位错误B、填充错误C、应答错误D、总路冲突错误(15)CAN系统中,中断类型包括:(D)A、发送中断B、接收中断C、错误中断D、以上均对(16)CAN控制器与物理总线间的接口是(A)A、CAN收发器B、网控器C、网桥D、网关(19) 下面哪种不属于现场总线(D)。

A、LonWorkB、PROFIBUSC、HARTD、USB(20)下面哪项不属于CAN的特性(A)。

A、一主多从B、报文的优先权C、时间同步的多点接收D、错误检测(21)在远程帧发送/接收时,其发送/接收的数据字节数目为(A)。

A、0B、4C、6D、8(22)以下对CAN总线描述有误的是(D)A、可连接节点多B、传输距离远C、抗干扰能力强D、可与计算机直接相连(25)假设为标准模式,ACR=0x72H,AMR=0x38H,则下面哪种ID的报文不能被接收(C)。

A、0x0257HB、0x0391HC、0x0245HD、0x02D3H1、通信方式按照信息的传输方向分类,不正确的是()。

A. 单工方式B. 半双工方式C. 全双工方式D.异步方式4、SJA1000进入睡眠模式,下列说法错误的是()。

A. 睡眠模式位为 1B. 没有总线活动C. 无中断D. 发送数据6、ISO11898标准支持最高传输速率为()。

A. 5KbpsB. 125KbpsC. 500KbpsD. 1Mbps7、DeviceNet总线两端应加终端电阻,其标准阻值为()。

A. 75ΩB. 120ΩC. 200ΩD. 330Ω9、CAN总线使用的数据编码是()。

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11、在CAN总线2.0B技术规范中,扩展帧具有的标识符位数为()。

A. 8位B. 11位C. 15位D. 29位12、SJA1000是()A.CAN控制器接口芯片B.CAN控制器驱动芯片C.在片CAN控制器芯片D.独立CAN控制器芯片13、属于独立CAN控制器芯片的是()。

A. C8051F040B. P8Xc591C. SJA1000D. LPC200014、CANopen协议支持()位标识符。

A. 12B. 11C. 29D. 3215、SJA1000对控制段寄存器初始化工作在()下进行的。

A. BasicCAN模式B. PeliCAN模式C. 工作模式D. 复位模式16、在CAN总线中,当错误计数值大于()时,说明总线被严重干扰。

A. 96B. 127C. 128D. 255一、名词解释现场总线:现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通信的数据总线。

(或现场总线是以单个分散的数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。

)报文过滤:报文过滤取决于整个标识符。

为了报文过滤,允许吧屏蔽寄存器中任何的标识符位设置为“不考虑”或’无关’。

可以用这种寄存器选择多组标识符,使之与相关的接收缓冲器对应。

在使用屏蔽寄存器时,它的每一位都是可编程的。

也就是说,对于报文过滤,可将它们设置为允许或禁止。

屏蔽寄存器的长度可以包含整个标识符,也可以是部分标识符。

二、简荅题1 、CAN总线系统智能节点一般有微控制器、CAN控制器、CAN收发器及光耦组成,简要说明每部分的功能,并画出原理框图。

微控制器:负责CAN控制器的初始化,通过控制CAN控制器实现数据的接收和发送等通信任务。

CAN控制器:对外它提供与微控制器的物理线路接口,通过微控制器对它编程,控制它的工作状态,进行数据的发送与接收,把应用层建立在它的基础之上。

CAN收发器:是CAN控制器与物理总线间的接口,提供对总线的差动发送和接收功能。

光耦:连接于CAN控制器与收发器之间,主要是为了实现总线上各CAN节点间的电气隔离,增强CAN节点的抗干扰能力。

原理框图:2 简述CAN总线与RS-485相比较其优点有哪些?①、RS-485总线是不支持竞争的,其通信采用的是“一主多从”的方式,运行效率低,高峰期易堵塞;而CAN总线具有非破坏性总线仲裁,支持竞争,通信采用”多主对等”方式;②、RS-485总线通信及组网的灵活性不强,通信速率也比较低;CAN总线组网非常灵活,通信速率最大可达1Mbps;③、RS-485总线标准只是一个电气标准,并没有自己的通信协议,无故障定位和错误处理功能,所以由RS-485总线构成的网络维护也比较困难,往往一个节点出故障却要每个节点进行排查;而CAN总线在这些方面则具有较强的功能。

3 为了保证报文完整的解码,采用的同步方式有哪些?同时遵循的同步规则有哪些?P37同步方式:硬同步和重新同步;规则:①在一个位时间里只允许一个同步;②仅当采样点之前探测到的值与紧跟边沿后的总线值不相符合的,才把边沿用于同步;③在总线空闲期间看,无论何时有一由隐性转变到显性的边沿,就会执行硬同步;④符合规则①和②的所有其他隐性转变到显性的边沿都可用于重新同步。

例外的情况是,如果只有隐性到显性的边沿用于重新同步,一个发送显性位的节点将不会执行如同具有真正相位误差的由隐性转变为显性的边沿所引起的那种重新同步。

4 试画出SJA1000初始化流程2.CAN总线的数据链路层包括哪两个子层?分别有些什么功能?答:①逻辑链路控制子层(LLC):为远程数据请求以及数据传输提供服务;确定LLC子层接受的报文中哪些报文实际上被接受;为恢复管理和过载通知提供手段。

②介质访问控制子层(MAC):控制帧的的结构、执行仲裁、错误检测、错误的标定、故障的界定、确定何时发送和接受报文、位定时。

3.简述CAN总线的非破坏性逐位仲裁机制。

答:定义:当多个节点同时向总线发送信息出现冲突时,优先级较低的节点会主动地退出发送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据。

非破坏性逐位仲裁机制确保了报文和时间均不损失。

当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时,数据帧优先于远程帧。

在仲裁期间,每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较。

如果电平相同,则这个单元可以继续发送。

如果发送的是一“隐性”电平而监视到的是一“显性”电平,那么这个单元就失去了仲裁,必须退出发送状态。

6. CAN现场总线采用CAN2.0A规范,接收器SJA1000的ACR(验收代码寄存器)和AMR(验收屏蔽寄存器)分别设置为ACR=11001100(二进制)、AMR=00000100(二进制),请问以下2个报文哪些会被成功接收?报文的ID分别为:(1)11001100001 (2)110011010018. 在CAN总线中,已知总线定时寄存器0的控制字为62H和总线定时寄存器1的控制字为3EH,采用16M晶振,试计算(1)系统时间额度TQ;(2)同步调转宽度tsjw;(3)时间段1 TSEG1;(4)时间段2 TSEG2。

五、分析题1 分析一下CAN总线如何进行位仲裁的?(1)CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”。

利用CSMA访问总线,可对总线上信号进行检测,只有当总线处于空闲状态时,才允许发送。

利用这种方法,可以允许多个节点挂接到同一网络上。

当检测到一个冲突位时,所有节点重新回到‘监听’总线状态,直到该冲突时间过后,才开始发送。

(2)在总线超载的情况下,这种技术可能会造成发送信号经过许多延迟。

为了避免发送时延,可利用CSMA/CD方式访问总线。

当总线上有两个节点同时进行发送时,必须通过“无损的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。

在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。

(3)CAN总线状态取决于二进制数‘0’而不是‘1’,所以ID号越小,则该报文拥有越高的优先权。

因此一个为全‘0’标志符的报文具有总线上的最高级优先权。

可用另外的方法来解释:在消息冲突的位置,第一个节点发送0而另外的节点发送1,那么发送0的节点将取得总线的控制权,并且能够成功的发送出它的信息。

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