Lonworks習(xí)題答案

1、1. LonWorks擁有三個(gè)處理單元的神經(jīng)元芯片分別用以完成什么功能？一個(gè)用于鏈路層的控制，一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)層的控制，另一個(gè)用于用戶的應(yīng)用程序。MAC處理器完成介質(zhì)訪問(wèn)控制，也就是ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）的OSI（開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）七層協(xié)議的1層和2層，其中包括碰撞回避算法。網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的36層協(xié)議，它處理網(wǎng)絡(luò)變量、地址、認(rèn)證、后臺(tái)診斷、軟件定時(shí)器、網(wǎng)絡(luò)管理和路由等進(jìn)程。應(yīng)用處理器完成用戶的編程，其中包括用戶程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的服務(wù)調(diào)用。2. LonTalk協(xié)議提供了哪幾種類型的報(bào)文服務(wù)？應(yīng)答或稱為端對(duì)端的應(yīng)答服務(wù)請(qǐng)求-響應(yīng)方式非應(yīng)答重發(fā)方式非應(yīng)答方式3. LonTalk協(xié)議支持的拓?fù)?/p>

2、結(jié)構(gòu)有哪幾種？總線型，星型，自由拓?fù)?. LonWorks的技術(shù)特點(diǎn)？1） 擁有三個(gè)處理單元的神經(jīng)元芯片2） 支持多種通信介質(zhì)（雙絞線、電力線、光纖、無(wú)線、紅外等）和他們的互聯(lián)3） LanTalk是LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，支持ISO標(biāo)準(zhǔn)七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供一個(gè)固化在神經(jīng)元芯片的網(wǎng)絡(luò)操縱系統(tǒng)4） 預(yù)測(cè)性退避CSMA5） 提供給使用者一整套開(kāi)發(fā)LonWorks節(jié)點(diǎn)的平臺(tái)，包括單節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)工具NodeBuilder、多節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)樣機(jī)開(kāi)發(fā)工具LonBuilder、節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Neuron C等6） 提供現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)管理工具、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)診斷工具、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)7） 支持面向?qū)ο蟮木幊桃约癓

3、onMark互操作性協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，因而很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互操作性5. LonWorks支持哪些通信介質(zhì)？支持多種通信介質(zhì)（雙絞線、電力線、光纖、無(wú)線、紅外等）和他們的互聯(lián)6. 畫出一個(gè)以神經(jīng)元芯片為核心的Lonworks控制節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖。7. 畫出一個(gè)基于主機(jī)的Lonworks控制節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖。8. 簡(jiǎn)述ShortStack服務(wù)器。ShortStack微服務(wù)器：是Echelon公司在其第三代產(chǎn)品中推出的一個(gè)重要產(chǎn)品，它是將現(xiàn)有設(shè)備接入LonWorks網(wǎng)絡(luò)的最快、最簡(jiǎn)單、最便宜的方法。也是實(shí)現(xiàn)基于主機(jī)節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)重要方法。它是一個(gè)固件產(chǎn)品，可對(duì)一些本身具有主處理器的設(shè)備，只需在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)上增加

4、少量的應(yīng)用代碼和驅(qū)動(dòng)，再加上ShortStack微服務(wù)器，便可將原有的產(chǎn)品變成一個(gè)Lonworks的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，從而也變成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。ShortStack微服務(wù)器要與配套的軟件ShortStack API一起使用，以方便在主處理器上應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)以及對(duì)硬件接口的開(kāi)發(fā)。9. 在LonWorks中，網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備有哪幾種？中繼器、橋接器、路由器10. 目前通用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)中哪種協(xié)議使用了路由器？哪種協(xié)議具有與OSI相對(duì)應(yīng)的七層模型？LonWorks11. i.Lon 互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備包含哪幾種不同的產(chǎn)品，產(chǎn)品有何特點(diǎn)？i.LON Lon Works互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備系列包含3種不同的產(chǎn)品：i.Lon 10

5、00 Internal服務(wù)器，這是一個(gè)高性能的LonWorks至IP的路由器，并內(nèi)置Web服務(wù)器i.Lon 100，這是一個(gè)LonWorks至IP的網(wǎng)關(guān)，同時(shí)也是一個(gè)IP遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接口（RNI），它包括內(nèi)置的Web服務(wù)器、SOAP/XML接口，并具有數(shù)據(jù)記錄功能、報(bào)警和時(shí)序功能、I/O控制和讀表功能等i.Lon 10，是一個(gè)IP遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接口（RNI）12. Lonworks技術(shù)的性能特點(diǎn)1） 擁有三個(gè)處理單元的神經(jīng)元芯片2） 支持多種通信介質(zhì)（雙絞線、電力線、光纖、無(wú)線、紅外等）和他們的互聯(lián)3） LanTalk是LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，支持ISO標(biāo)準(zhǔn)七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供一個(gè)固化在神經(jīng)元

6、芯片的網(wǎng)絡(luò)操縱系統(tǒng)4） 預(yù)測(cè)性退避CSMA5） 提供給使用者一整套開(kāi)發(fā)LonWorks節(jié)點(diǎn)的平臺(tái)，包括單節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)工具NodeBuilder、多節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)樣機(jī)開(kāi)發(fā)工具LonBuilder、節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Neuron C等6） 提供現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)管理工具、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)診斷工具、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)7） 支持面向?qū)ο蟮木幊桃约癓onMark互操作性協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，因而很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互操作性13. 目前的神經(jīng)元芯片由哪幾個(gè)公司生產(chǎn)，包含哪些系列？各支持哪樣的應(yīng)用？神經(jīng)元芯片目前由TOSHIBA和Cypress兩家公司研制和生產(chǎn)，主要包含3150和3120兩大系列。3150支持外部存儲(chǔ)器，適合更為復(fù)雜的應(yīng)

7、用；而3120不支持外部存儲(chǔ)器，它本身帶有ROM。14. 神經(jīng)元芯片包含哪些存儲(chǔ)器？分別存儲(chǔ)什么內(nèi)容？神經(jīng)元芯片至少包含512字節(jié)EEPROM，存儲(chǔ)一些重要的非易失數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)配置和地址表、48位神經(jīng)元ID碼、可下裝的應(yīng)用程序代碼和非易失數(shù)據(jù)。神經(jīng)元還至少包含2KB RAM，用于堆棧段、應(yīng)用程序和系統(tǒng)程序的數(shù)據(jù)區(qū)、LonTalk協(xié)議應(yīng)用緩沖區(qū)和網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)。還可以有最多64K的存儲(chǔ)器地址空間，提供給外部存儲(chǔ)器的空間是59392KB,剩余的作為系統(tǒng)內(nèi)部映射。16K的外部存儲(chǔ)器可用于存儲(chǔ)神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的操作系統(tǒng)，剩余的空間可作為用戶編寫應(yīng)用代碼的存儲(chǔ)區(qū)、應(yīng)用程序所需要的額外的讀寫數(shù)據(jù)區(qū)、額外的應(yīng)用緩沖區(qū)和

8、網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)。15. 神經(jīng)元芯片包含哪些收發(fā)器類型？波特率分別為多少？16. 神經(jīng)元芯片通信管腳可以選擇哪幾種接口方式？各有何不同？三種模式是：?jiǎn)味?Single ended)、差分(differential)和專用模式(special purpose mode)。單端模式：?jiǎn)味四Ｊ绞窃贚ON總線中使用最廣泛的一種模式，無(wú)線、紅外、光纖和同軸電纜都使用該模式。數(shù)據(jù)通信是通過(guò)單端輸入輸出管腳CP0和CP1。該模式還包含低有效的睡眠輸出(CP3)，它可以在神經(jīng)元芯片進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)使收發(fā)器進(jìn)入掉電狀態(tài)。差分模式：在差分模式下，神經(jīng)元芯片支持內(nèi)部的差分驅(qū)動(dòng)。采用差分方式類似于單端方式。區(qū)別是后者包括一個(gè)

9、內(nèi)部差分驅(qū)動(dòng)，同時(shí)不再包括睡眠輸出。專用模式：在一些專用場(chǎng)合，需要神經(jīng)元芯片直接提供沒(méi)有編碼和不加同步頭的原始報(bào)文，在這種情況下，需要一個(gè)智能的收發(fā)器處理從網(wǎng)絡(luò)上或從神經(jīng)元芯片上來(lái)的數(shù)據(jù)。發(fā)送的過(guò)程是：從神經(jīng)元芯片接收到這種原始報(bào)文，重新編碼，并插入同步頭；接收的過(guò)程是：從網(wǎng)絡(luò)上收到數(shù)據(jù)，去掉同步頭，重新解碼，然后送到神經(jīng)元芯片。17. 畫出神經(jīng)元芯片單端模式下的通信口配置框圖18. 如果神經(jīng)元芯片不支持碰撞檢測(cè)，怎樣使數(shù)據(jù)可靠？如果神經(jīng)元芯片不支持碰撞檢測(cè)，唯一能夠獲得數(shù)據(jù)被可靠傳輸?shù)氖遣捎脩?yīng)答或請(qǐng)求/響應(yīng)方式。當(dāng)采用請(qǐng)求/響應(yīng)方式或應(yīng)答方式時(shí),需要設(shè)置重發(fā)時(shí)間表示數(shù)據(jù)從發(fā)送完到響應(yīng)所需的最

10、長(zhǎng)時(shí)間(在1.25Mbps線路不包含路由器的情況,典型的是48ms96ms)。如果在重發(fā)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到響應(yīng)或應(yīng)答報(bào)文,報(bào)文將重新發(fā)送。19. 神經(jīng)元芯片單端模式和差分模式下，數(shù)據(jù)解碼和編碼方式？?jī)烧叩臄?shù)據(jù)編碼和解碼使用的都是差分曼切斯特編碼方式。20. Lonworks協(xié)議中支持雙絞線介質(zhì)的收發(fā)器類型有哪幾種？直接驅(qū)動(dòng)、EIA-485和變壓器耦合。21. 畫出使用神經(jīng)元芯片的通信端口作為收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)接口圖22. 直接驅(qū)動(dòng)模式下收發(fā)器支持的最大通信速率、節(jié)點(diǎn)數(shù)、傳輸距離？直接驅(qū)動(dòng)收發(fā)器支持的最高通信速率是1.25Mbps，該速率下一條通道最多能達(dá)64個(gè)節(jié)點(diǎn)，距離長(zhǎng)度達(dá)30m（使用UL級(jí)VI類線）

11、。23. Lonworks網(wǎng)絡(luò)的安裝模式有哪三種？自動(dòng)安裝、工程安裝、現(xiàn)場(chǎng)安裝。24. Lonworks網(wǎng)絡(luò)管理包含哪些功能？網(wǎng)絡(luò)安裝、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。25. 列舉神經(jīng)元芯片11個(gè)I/O口的預(yù)編程模式。共有34種預(yù)編程設(shè)置。如下表所示：26. 神經(jīng)元芯片的11個(gè)I/O口支持的對(duì)象類型有哪些？直接I/O對(duì)象、并行I/O對(duì)象、串行I/O對(duì)象、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器輸入對(duì)象、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器輸出對(duì)象。27. 神經(jīng)元芯片通信端口的專用模式針對(duì)哪種應(yīng)用？需要神經(jīng)元芯片直接提供沒(méi)有編碼和不加同步頭的原始報(bào)文。在這種情況下，需要一個(gè)智能的收發(fā)器處理從網(wǎng)絡(luò)上或從神經(jīng)元芯片上來(lái)的數(shù)據(jù)。28. EIA-485驅(qū)動(dòng)方式通信方式支

12、持的通信速率是多少？如果使用這種通信驅(qū)動(dòng)方式的節(jié)點(diǎn)，怎樣做才能盡量減少損壞節(jié)點(diǎn)？列舉幾個(gè)RS485芯片。LonMark建議使用的EIA-485的通信速率是39kbps，最好所有節(jié)點(diǎn)使用共同的電壓以盡量減少損壞節(jié)點(diǎn)。半雙工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全雙工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488MAX491、MAX1482等。29. 列舉3個(gè)采用變壓器隔離方式的收發(fā)器以及支持的拓?fù)浞绞?、?jié)點(diǎn)數(shù)及傳輸距離。30. 描述采用電源線收發(fā)器的意義。使用電源線的意義在于，一方面所有節(jié)點(diǎn)通

13、過(guò)一個(gè)48V DC中央電源供電，這對(duì)于電力資源匱乏的地區(qū)具有非常重要的意義；另一方面通信線與電源線共用一對(duì)雙絞線可以節(jié)約一對(duì)雙絞線。31. 簡(jiǎn)述Lonworks電力線收發(fā)器的機(jī)制，目前常用的電力線收發(fā)器有哪兩種？電力線收發(fā)器是將通信數(shù)據(jù)調(diào)制成載波信號(hào)或擴(kuò)頻信號(hào)，通過(guò)耦合器耦合到220V或其他交直流電力線上，甚至沒(méi)有電力的雙絞線上。常用的電力線收發(fā)器有：載波電力線收發(fā)器和擴(kuò)頻電力線收發(fā)器。32. 列舉3種常用的電力線收發(fā)器PLT-10A, PLT-22， PLT-3033. Lonworks路由器的作用。路由器用于：1） 擴(kuò)展通道容量2） 連接不同的通信介質(zhì)或波特率3） 提高LonWorks 網(wǎng)

14、絡(luò)的可靠性4） 全面提到網(wǎng)絡(luò)性能34. 畫出Lonworks的RTR-10路由器的框圖35. 查閱資料，描述LONWORKS的P-堅(jiān)持CSMA算法的優(yōu)缺點(diǎn)，改進(jìn)之處在哪里？（可選）答：相對(duì)CSMA協(xié)議，他在保留CSMA協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，要克服它在控制上的不足，如兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)聽(tīng)到網(wǎng)絡(luò)空閑，此時(shí)發(fā)送出去會(huì)引起碰撞。在預(yù)測(cè)的P-堅(jiān)持CSMA協(xié)議中，所有節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，需等待隨機(jī)時(shí)間片間隔間隔訪問(wèn)介質(zhì)，這樣避免了網(wǎng)絡(luò)的頻繁碰撞。隨機(jī)時(shí)間片間隔的大小由網(wǎng)絡(luò)負(fù)載決定，負(fù)載重的情況下，時(shí)間片長(zhǎng)，在網(wǎng)絡(luò)重負(fù)載的情況下仍然能保持網(wǎng)絡(luò)性能。缺點(diǎn)是這種方法仍然不能完全避免網(wǎng)絡(luò)沖突。36. Lonworks在

15、MAC層如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)控制？MAC層的優(yōu)先級(jí)機(jī)制容許用戶為每一個(gè)需要優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)特定的優(yōu)先級(jí)時(shí)間片，在發(fā)送過(guò)程中，優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)文將在那個(gè)時(shí)間片里將數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送出去，優(yōu)先級(jí)時(shí)間片為0127。0表示不需要等待立即發(fā)送，1表示等待一個(gè)時(shí)間片，127就需要等待127個(gè)時(shí)間片。這些時(shí)間片加在P概率時(shí)間片之前。非優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)必須等待優(yōu)先級(jí)時(shí)間片完成后，再等待P概率時(shí)間片后才發(fā)送數(shù)據(jù)。37. 對(duì)一個(gè)溫度測(cè)量節(jié)點(diǎn)，可以定義一個(gè)輸出網(wǎng)絡(luò)變量；對(duì)一個(gè)溫度控制節(jié)點(diǎn)，需要知道當(dāng)前溫度值，可以定義一個(gè)輸入網(wǎng)絡(luò)變量。兩者之間的關(guān)系在Lontalk協(xié)議中是如何實(shí)現(xiàn)的？實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)管理工具有哪些？答：對(duì)于溫度測(cè)量節(jié)點(diǎn)，定義輸出網(wǎng)絡(luò)變量，這個(gè)變量包含當(dāng)前的溫度值；對(duì)于溫度控制節(jié)點(diǎn)，定義輸入網(wǎng)絡(luò)變量，這個(gè)變量也包含當(dāng)前的溫度值，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量和溫度測(cè)量節(jié)點(diǎn)的輸出網(wǎng)絡(luò)變量類型一致；將這兩個(gè)變量互連（也稱為綁定），測(cè)量點(diǎn)的溫度更新時(shí)控制點(diǎn)的溫度也就自然更新了。綁定可以由LonBuilder,LNS,LonMaker For Windows來(lái)實(shí)現(xiàn)。38. Lonworks節(jié)點(diǎn)的地址表和網(wǎng)絡(luò)變量配置表存放在哪里？答：地址表和網(wǎng)絡(luò)變量配置表存在神經(jīng)元芯片的EEPROM中。如果神經(jīng)元芯片作為通信協(xié)處理器，網(wǎng)絡(luò)變量轉(zhuǎn)移到主處