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、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)制后實行傳輸.

II、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愉

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，可以被任何機器發(fā)送并被其它所有的機器接收。分組的地址字段指明此分

組應(yīng)被哪臺機器接收,一旦收到分組，各機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、點到點網(wǎng)絡(luò)

由一對對機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、實例

一個對象的一個明確的真實（物理）事件。

18、屬性

一個對象的一個外部可視特性或特點的一種描述。

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的路由信息的數(shù)據(jù)的一個自身含有的獨立實體，而

不需依靠源與目的計算機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?種技術(shù)，即當(dāng)前層將頭部信息添加到來自上?層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元

（PDU）o

二、填空題

I、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、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

住、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:現(xiàn)場總線網(wǎng)橋/網(wǎng)關(guān);其它現(xiàn)場總線設(shè)備,如人機界面、條形碼識別器等。

3、現(xiàn)場總線具有數(shù)空化、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。

4、進(jìn)入“工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場總線”國際標(biāo)準(zhǔn)IEC6II58（ED2.0）中的現(xiàn)場總線類型

有FFH1、ControlNet.Profibus.P-Net、FFHSE、SwiftNet>WoFdFIP、Interbuso

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)IEC62026中的現(xiàn)場總線類型

有AS-I>DeviceNetxSDS>Seriplex0

6、2002年10月8口中國國家標(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/TI8858,其中包括了2個現(xiàn)場總線類型：AS-I和DeviceN明

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)訪問控制應(yīng)具備以下幾項功能：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4類。

14、ISO0SI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、表小層、應(yīng)用層0

15、TCP/IP參考模型分為4層，即主機至網(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，最短為位位，最長為皿位。若計填充

位，最短為生L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)點是升放、低價、亙靠、高效。

22、DeviceNet現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點數(shù)最多可達(dá)因人，支持125kbps、250kbps.500kbps

三種波特率、總線長度可達(dá)辿米。

23、DeviceNei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)

方式。

24、在DeviceNel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、ConirolNet現(xiàn)場總線使用的物理介質(zhì)為RG6同軸電纜或光線。最大支持之個中繼

器。帶中繼器最大拓?fù)溟L涉：使用同軸電纜烈維米；使用光纖，紋公里。可編址節(jié)點最多

為也個。網(wǎng)絡(luò)速度：5Mbpso干線終端電阻：五歐姆。

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)度時間表之外的時間，通

過得到令牌的機會發(fā)送信息的通信方式稱為韭遇度通信.

28、FF現(xiàn)場總線中的H1,若使用A型電纜，最大支持支個中繼器，帶中繼器最大拓

撲長度95（X）米,總線掛接設(shè)備最多為32臺。網(wǎng)絡(luò)速度：31.25kbpso

29、PROFIBUS現(xiàn)場總線由3個兼容部分組成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和

PROF1BUS-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.IEC6II58

B.IEC62026

C.ISO11898

D.IECU58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，這里的3c是指：

A.COMPUTER.COMMUNICATION>CONTROL

B.CHINA.COMPULSARY、CERTIFICATION

C.COMPUTER.COMMUNICATIONCONTENTS

D.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.IEC61158

B.IEC62026

C.ISO11898

D.IEC1158答案：（B）

4、ControlNet現(xiàn)場總線是由下面哪個公司推出的：

A.Siemens

B.Boeing

C.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)IEC62026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-I

B.DeviceNet

C.Lontalk

D.Seriplexo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.1Mbps

B.500Kbps

C.250Kbps

D.125Kbps答案：（D）

7、下列哪種現(xiàn)場總線足建筑業(yè)國際公認(rèn)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)？

A.Lonworks

B.HART

C.CC-Link

D.Sensoplex2答案：（A）

8、雙線線按規(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.使各線對之間的電磁干擾最小

C.使各線對的韌性更強

D.以上皆不是答案：

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）

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：（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.96

B.127

C.128

D.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.II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：VtAN-H=VcAN-L=2.5V,Vdiff=0V；隱性：VCAN-H=3.5V,VCAN-L=1.5V；Vjiff

=2Vo

B.隱性：VCAN-H=VCAN-L=2.5V,Vdin=0V；顯性：VCAN-H=3.5V,VCAN-L=1.5V,Vdiff

=2V.

C.顯性：-H=1.75V,VCAN-L=3.25V,Vdiff=-1,5V；隱性：VCAN-H=4V,VCAN-L

=1V,Vdiff=3Vo

D.隱性：VCAN-H=1.75V,VCAN-L=3.25V,Vdiff=-1.5V；顯性：VCAN-H-4V,VCAN-L

=1V,Vdiff=3Vo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.75Q

B.120Q

C.200Q

D.330c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.1100110(X)01

B.11001101001

C.11001000001

D.11001000010答案：(C)

18、使用晶振頻率為16MHz的獨立CAN控制器SJA1000,若BTR0=01Hex,

BTRl=lChex,則由其所決定的位速率是：

A.1Mbps

B.500kbps

C.250kbps

D.125kbps答案：(C)

19、獨立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(AC7AC.0)同或，再和(AM.7-AM.0)或，若值為OxFF,則接

收

B.(ID.HID.3)先和(AC.7-AC.0)異或，再和(AM.7-AM.0)或,若值為OxFF,則接

收

C.(ID.I0-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位同或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值為

OxFF,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

OxFF,則接收答案：(C)

20、使用CAN控制器接IIPCA82C250的CAN總線系統(tǒng)，總線至少可連接多少個

節(jié)點？

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.CI

B.FF

C.ODVA

D.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：

A.0x00

B.0x05

C.0x85

D.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)一連接一長度屬性值超過7

D.生產(chǎn)一連接—長度屬性值超過8答案：(D)

24>在ConirolNel現(xiàn)場總線中，若一個Lpacke【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.6

B.7

C.8

D.9答案：(C)

25、羅克韋爾自動化公司推出的DeviceNetsControlNet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)范。CIP是下列哪組英文的縮寫？

A.CarriageandInsurancePaidto

B.ChinaInternetPeople

C.ControlandInformationProtocol

D.ControlledInsurancePrograms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.0x0015

B.0x0019

C.0x0050

D.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.ControNet

B.DeviceNet

C.FF

D.PROFIBUS答案：（B）

28、在下列現(xiàn)場總線中，媒體訪問控制機制不使用令牌的是：

A.ControNet

B.DeviceNet

C.FF

D.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I-堅持退避算法缺點是介質(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）

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）

1（）、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總線口，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）

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，實例ID值0表示類本身。（正確）

22、在DeviceNel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DeviceNct現(xiàn)場總線的組1、組2、組3、組4報文中，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DeviceNel現(xiàn)場總線中，顯式信息連接為無條件的點對點連接。（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MACID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DeviceNct現(xiàn)場總線中，一個DcviceN以對象有且僅有一個實例，其1D為

01。（正確）

31、DeviceNet現(xiàn)場總線中，在僅限組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)MACID檢驗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EthcrNci/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。

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)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。

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)具有強大的

（遠(yuǎn)程）故障診斷功能；19）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；U1）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IEC6I158。

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070Mb/s,寬帶網(wǎng)可達(dá)。?400

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?段隨機時間，

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)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，則等待一段隨機時間，重復(fù)第一步。

P-堅持CSMAo假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，或以（I-P）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，但絲亳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。實體利用協(xié)議來實現(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制。

答：當(dāng)多個節(jié)點同時開始向總線發(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)點會主動停止發(fā)送，而發(fā)送最高優(yōu)先級報文的節(jié)點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)識符后是一個隘性位和一個顯性位。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。時

于擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀、擴(kuò)展格式遠(yuǎn)程幀，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、獷展格式遠(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、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125kbps、250kbps、5（X）kbps

三種速率；DeviceNel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/消費者模型。

答：生產(chǎn)者/消費者模型允許一個發(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制。

答：各節(jié)點監(jiān)視所收到的每個MAC幀的源MACID,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MACID加1。若隱性令牌寄存器等于本地MACID,則

節(jié)點可發(fā)送一個MAC幀。其余情況下，節(jié)點監(jiān)視來自已被“隱性令牌寄存器”識別的節(jié)點

的一個新的MAC幀，或因已被識別的節(jié)點發(fā)送失敗所產(chǎn)生的超時值?？傊?，“隱性令牌”

會自動前進(jìn)到下一個MACID。所有節(jié)點的“隱性令牌寄存器”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SJA10C0,采用CAN2.0A規(guī)范，發(fā)送器發(fā)

送的4個報文的ID分別為：

(1)11001100001；

(2)11001101001；

(3)11001000001；

(4)HOOiOOlOOlo

欲使接收器只接收報文(I)、(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，其接收漉波公式為報文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)驗算得知ACR=11001100(二進(jìn)制)、

AMR=00000l00(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，MACID值為1的主站分別與MACID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寄存器實現(xiàn)濾波機制？

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I對其位選通命令報文=10(XJOOOl000B；主站I對其輪

詢命令報文二囚0000令101B。

從站4應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文=也000001000B；主站1對其輪

詢命令報文=1D000100101.Bo

從站8應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文000001咽B；主站1對其輪

詢命令報文=1500命00101Bo

從站16應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文=10000001()()()B：主站I對其輪

詢命令報文=1]()1()00。101Bo

從站32應(yīng)接收的報文為：主站1對其位選通命令報文二10000001000B：主站1對其輪

詢命令報文=囚1U00UUIQlBo

根據(jù)SJA1000濾波公式，只有CID的高8位參與流波，為使各從站只接收主站給自己

的位選通命令和輪詢命令，可知：下列配置是本題的一組易見解。

從站2：AC=10000C10B；AM=(X)0000IlBo

從站4：AC=10(X)0100B；AM=00000101Bo

從站8：AC=10(X)1(WB：AM=(X)(X)1001B.

從站16：AC=10010000B：AM=00010001Bo

從站32：AC=10100000B；AM=00100001Bo

3、CAN節(jié)點使用SJA1000,振蕩器頻率為16MHz,若使波特率為1Mbps,如何設(shè)置

SJA1OOO的BTR0和BTR1?

答：

BTR0各位為：

SJW.1/SJW.O/BRP.5/BRP.4/BRP.3/BRP.2/BRP.1/BRP.O

BTRI各位為：

SAM/TSEG2.2/TSEG2.1/TSEG2.0/TSEG1.3/TSEG1.2/TSEG1.1/TSEG1.0

因tCLK=I/fXTAL=1/16M=62.5納杪，

則CAN系統(tǒng)時鐘tscl=2tCLKBRP=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1（）（X）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=lCOO,故波特率預(yù)引比例因子BRP=1,

p=8o

因BRP=32BRP.5+16BRP.4+8BRP.3+4BRR2+2BRP.I+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pTSEGl或pTSEG2）SJW為1,則SJW.1-SJW.0

各位皆應(yīng)為0。

故解得BTR0=0x（X）o

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+tTSEGl+tTSEG2,

所以有：p=pSYNCSEG+pTSEG1+pTSEG2

8=1+pTSEGl+pTSEG2

可令pTSEGl=5,pTSEG2=2

則TSEG2.2=0、TSEG2.1=0、TSEG2.0=l

TSEG1.3=0sTSEG1.2=KTSEG1.1=0,TSEG1.0=0

故解得BTRl=0xl4。

所以BTR0=0x00.BTRI=0x14為本題的一組解。

（另外，本題還可有其它解，BTRO、BTR1可分別為0x00、0x23；0x40、0x14；0x40、

0x23；0x80^0x23o）

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，DeviceNel總線通信速率應(yīng)不小于444kbps（即111x1000000

4-250）,因為DeviceNet只使用125kbps、250kbps、5C0kbps三種通信速率，故只有選擇

500kbps,才能滿足要求。

BTR0各位為：

SJW.1/SJW.0/BRR5/BRR4/BRR3/BRP.2/BRP.I/BRP.0

BTRI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=2tCLKBRP=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=2COO,故波特率預(yù)引比例因子BRP=1,

p=6

因BRP=32BRP.5+16BRP.4+8BRR3+4BRP.2+2BRP.I+BRP.O+1,

故BRP.5-BRP.0各位算應(yīng)為Oo

可取同步跳轉(zhuǎn)寬度（不應(yīng)超過下文的pTSEGl或pTSEG2）SJW為1,則SJW.1-同W.0

各位皆應(yīng)為0。

故解得BTR0=0x00o

因波特率為500kbps,屬高速總線，所以應(yīng)采用I次采樣，SAM取值0。

因每一位時間T:tSYNCSEG+tTSEG1+CTSEG2,

所以有：p=pSYNCSEG+pTSEGI+pTSEG2

16=1+pTSEGl+pTSEG2

可令pTSEGl=13,pTSEG2=2

則TSEG2.2=0、TSEG2.1=0、TSEG2.0=l

TSEG1.3=1、TSEG1.2=1、TSEG1.1=0、TSEG1.0=0

故解得BTR1=0x1C。

所以BTR0=0x00、BTRl=0xlC為本題的?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

MACID=0l,從站的MACID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二F；

方向標(biāo)識符CID方向標(biāo)識符CID

1—>91000100110144D9—)1011110010013C9

1—>II1000101110145D11—)1011110010113CB

1—>121000110010146512—>1011110011003CC

1—>62101111101015F562—)1011111111103FE

6、在一個DeviceNel總線系統(tǒng)中，MACID值為1的主站分別與MACID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。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）o

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。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=Qlim00站1IB,即CID=343hex：

主站1對3號從站的COS響應(yīng)報文=1Q0000110J9B,即CID=41AheXo

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灼12號從站的位選通請求報文=10000001OOOB,即CID=408hex：

12號從站對主站1的位選通響應(yīng)報文:01110001100B,即CID=38Chcxo

主站1對12號從站的輪洵請求報文二10001100101B,即CID=465hex：

12號從站對主站1的輪詢響應(yīng)報文:0111100110CB，即CID=3CChexo

48號從站被主站1分配的是位選通和顯式連接，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48號從站的位選通請求報文=10000001000B,即CID=408hex；

48號從站對主站I的位選通響應(yīng)報文=01110U0000B,即CID=3B0hex。

主站1對48號從站的顯式請求報文=1（）1100001求B,即CID=584hex；

48號從站對主站1的顯式響應(yīng)報文=1（）110000（）11B,即CID=583hexo

7、請根據(jù)CAN2.0A規(guī)范，推導(dǎo)其數(shù)據(jù)幀在考慮位填充嗜況下的最大位數(shù)計算公式。

答：

不考慮位填充情況下，CAN2.0A數(shù)據(jù)幀格式如下：

幀起始（1位）+標(biāo)識符（11位）+RTR位（1位）+保留位（2位）+數(shù)據(jù)長度碼（4

位）+數(shù)據(jù)場（0-64位）+CRC序列（15位）+CRC界定符（1位）+ACK間隙（1位）+ACK

界定符（I位）+幀結(jié)束（7位）

其中，CRC界定符、應(yīng)答場、幀結(jié)束有固定格式，不參加位填充。

按CAN規(guī)范，發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，發(fā)送器在數(shù)值相同的5