哈工大工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)試題A

1、注意行為規(guī)范遵守考場紀律管導(dǎo)核字 主領(lǐng)審簽本題得分一、判斷題（5分，每小題分） 1、載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測機制和令牌訪問控制方 式屬于兩種不同類型的介質(zhì)訪問控制方式。答：（對）2、DeviceNet網(wǎng)絡(luò)可上可以容納多達128個節(jié)點，每個節(jié)點支持的 I/O數(shù)量沒有限制。答：（錯） 3、在DeviceNet現(xiàn)場總線中，實例ID值0表示類本身。答：（對）4、CAN已成為國際標(biāo)準ISO11898和IEC62026。答：（錯）5、CAN可以分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，其數(shù)據(jù)鏈路層又可以分為邏 輯鏈路控制子層和媒體訪問控制子層。答：（對）6、CAN數(shù)據(jù)幀中的遠程發(fā)送請求位即RTR位為隱性。答：（錯）7、所

2、有DeviceNet模塊均被要求參與一個重復(fù)MAC ID檢驗算法。答：（對）8、ControlNet現(xiàn)場總線采用生產(chǎn)者/消費者網(wǎng)絡(luò)模型，支持位選通、輪詢、 狀態(tài)改變/周期等I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式。答：（錯）9、雙絞線各個線對螺旋排列的主要目的是使各線對之間的電磁干擾最小。答：（對） 10、OSI參考模型有6層，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、 會話層和應(yīng)用層。答：（錯）|八 二、單選題（共10分，每題1分）本題得分1、CAN的正常位時間由同步段、傳播時間段、相位緩沖段1 和相位緩沖段2這4個時間段組成，1次采樣時其采樣點位于 A.同步段的終點 B.傳播時間段的終點 C.相位緩沖段1的終點

3、D.相位緩沖段2的終點答：（C ）2、下面哪個現(xiàn)場總線國際標(biāo)準是關(guān)于低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的國際標(biāo)準A. IEC61158B. IEC62026C. ISO11898D. ISO115193、在DeviceNet中，報文組被分為幾組答：（B ）答：（C ）試 題：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)班號：姓名：A. 2 B. 3 C. 4 D.以上都不是4、DeviceNet的網(wǎng)絡(luò)速度為250kbps時，總線長度應(yīng)為A. 125mB. 250mC. 500mD.以上都不是答：（B ）5、CAN總線定時寄存器1（BTR1）的BIT7位即SAM位為“1”時，總線被采 樣A. 1次B. 2次C. 3次D. 4 次答：（C

4、）6、DeviceNet位選通命令和響應(yīng)報文可在一個主站與它的位選通從站間快 速傳送的I/O數(shù)據(jù)是A.任意量 B.大量的C.少量的D.以上都不是 答 ： （C ）7、根據(jù)DeviceNet預(yù)定義主/從連接組的規(guī)定，若從站有狀態(tài)改變事件要 主動告知主站，使用的報文是A.組1報文ID DB.組1報文ID FC.組2報文ID 2D.組2報文ID 5答：（A ）8、CAN總線中，若具有下列報文ID的4個標(biāo)準格式數(shù)據(jù)幀爭用總線，勝出 的是A.B.C.D. 答：（ A ）9、ISO11898對CAN總線典型電平規(guī)定如下：A.顯性：VCAN h=Vcan l=, Vdiff =0V；隱性：VCAN h=,

5、VCAN l=, Vdiff =2V。B.隱性：Vcan h=Vcan l=, Vd.：=0V；顯性：v：h=v：-l=，Vd1=2V。Q 顯性：Vcan-h=，Vcan-l=，Vdiff=；隱性：VCAN h=4V, Vcan l=1V, Vdiff=3V。D.隱性：VCAN - H=，VCAN - L=，Vdiff =；顯性：VCAN h=4V, Vcan l=1V, Vdiff =3V。CAN HCAN L答：(r10、下列選項中哪個不屬于數(shù)字數(shù)據(jù)編碼方式A.單極性碼B.非歸零碼C.歸零碼D.幅度鍵控數(shù)據(jù)編碼答：（Dd 三、填空題（共20分，每空分）本題得分1、在CAN總線中存在5種不同

6、的錯誤類型，即J位錯誤, 充錯誤，CRC錯誤，形式錯誤，應(yīng)答錯誤。2、DeviceNet使用CAN的標(biāo)識符區(qū)將報文分為不同的報文組，其顯式報文使用CAN的數(shù)據(jù)場來傳送DeviceNet所定義的信息，一個顯式報文的報 文體包含一個服務(wù)區(qū)和服務(wù)特有數(shù)據(jù)。3、常見的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有星形、 環(huán) 形、總線 形（其中1個可以 是樹形），網(wǎng)絡(luò)中常見的傳輸介質(zhì)有 »1線_、 同軸電纜 、 光纖/ 光纜/光導(dǎo)纖維電纜（或電話線、無線、衛(wèi)星通信）。4、標(biāo)準格式的CAN數(shù)據(jù)幀最短為£位，不計填充位最長為108位，總 線長度最長可達0_km,通信位速率最高可達bps,報文標(biāo)識符可達 2032個，采用

7、 非破壞性逐位仲裁 機制來解決總線訪問沖突。5、國際標(biāo)準IEC61158對現(xiàn)場總線的定義是：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遨字或、 串行 、多點 通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場總線。6、ControlNet現(xiàn)場總線中，網(wǎng)絡(luò)速度為5Mb匹，網(wǎng)絡(luò)刷新時間為生1則, 物理介質(zhì)為RG6同軸電纜、光纖，使用中繼贏網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)最多為99個、 不帶中繼器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)最多為不個，使用隱性令牌傳遞機制獲取媒體 訪問權(quán)。7、有證實服務(wù)包括請求、指示、響應(yīng)和證實四個原語。8、鏈接生產(chǎn)者對象是負責(zé)數(shù)據(jù)低端發(fā)送的部件，鏈接消費者對象是負責(zé)數(shù) 據(jù)低端鯉的部件，連接對象類分配和管理與I/O連接和顯

8、式信息連接相關(guān) 的內(nèi)部資源。本題得分四、簡答題（15分，每小題3分）1.簡述DeviceNet與CAN的主要區(qū)別。答：CAN的最高通信速率可達1Mbps，DeviceNet只用了 125kbps、250 kbps、500kbps 三種速率；DeviceNet 只使用了 CAN2.0A 中的有 關(guān)定義,并不支持中的擴展報文格式；在CAN定義的4種幀類型中,DeviceNet 不使用其中的遠程幀。（3個采分點，每個1分）2 .簡述 ControlNet 的 MAC 機制。答：為隱形令牌傳送機制。各個節(jié)點監(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

9、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)點可發(fā)送一個MAC幀。（3個采分點，每個1分）3 .簡述服務(wù)與協(xié)議的關(guān)系。答：服務(wù)與協(xié)議是兩個完全不同的概念。服務(wù)是底層的協(xié)議向上層協(xié)議提供 的一組原語（操作），盡管服務(wù)定義了該層能夠代表他的上層完成的操作， 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。協(xié)議是通信同層對等實體之間交換的幀、 報文、分組的格式及意義的規(guī)則，實體利用協(xié)議來實現(xiàn)他們的服務(wù)定義。只 要不改變他提供給用戶的服務(wù)，實體可以任意改變他們的協(xié)議。這樣，服務(wù) 和協(xié)議就被完全分離開來?；颍ǚ?wù)通過協(xié)議完成

10、，協(xié)議通過服務(wù)體現(xiàn)；服務(wù)代表功能、能力，協(xié) 議代表標(biāo)準化；用戶只能見到服務(wù)；協(xié)議控制同層實體間的通信，服務(wù)由下 層向上層提供。）（3個采分點，每個1分）4 . DeviceNet傳送類-觸發(fā)屬性的各傳送類的區(qū)別是什么答：傳送類0：收到報文后只是通知應(yīng)用數(shù)據(jù)已被消費。傳送類2：鏈接消 費者的消費動作會立即觸發(fā)相關(guān)鏈接生產(chǎn)者進行發(fā)送，無須應(yīng)用的介入。傳 送類3：當(dāng)鏈接消費者收到一個報文時，它將其傳送給消費_連接_路徑屬性 中指定的應(yīng)用對象。此應(yīng)用對象繼而確認該接收數(shù)據(jù)事件。若該應(yīng)用對象確 認該接收數(shù)據(jù)事件有效，則要求觸發(fā)一個生產(chǎn)。若應(yīng)用對象檢測出一個錯誤， 則根據(jù)內(nèi)部邏輯，它可觸發(fā)也可不觸發(fā)一個生

11、產(chǎn)。（3個采分點，每個1分）5 .請列出現(xiàn)場總線的6個技術(shù)特點。答（1）現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)；（4）現(xiàn)場設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)；（2）數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)；（5）結(jié)構(gòu)與功能高度分散的系統(tǒng)；3）開放互連網(wǎng)絡(luò)；（6）現(xiàn)場設(shè)備的互操作性與互換性（6個采分點，每個分）本題得分五、請寫出圖中各個英文簡稱對應(yīng)的中文全稱。（本題分）接口第n層n-PDU第n + 1層SAP：IDU：SDU：PDU：ICI：服務(wù)訪問點 接口數(shù)據(jù)單元 服務(wù)數(shù)據(jù)單元 協(xié)議數(shù)據(jù)單元接口控制信息（5個采分點，每個分）本題得分六、請根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)和時鐘波形畫出對應(yīng)的曼徹斯特編 碼波形。（本題分）數(shù)據(jù)時鐘曼徹斯 特編碼或曼徹斯 特編碼（每畫對3位數(shù)據(jù)對應(yīng)的曼徹

12、斯特編碼1分,每畫對2位數(shù)據(jù)對應(yīng)的曼徹斯 特編碼分）本題得分七、已知CAN網(wǎng)絡(luò)使用的獨立CAN控制器SJA1000的晶振頻率 為24MHz，若總線定時寄存器BTR0=01Hex，BTR1=1BHex，則CAN網(wǎng)絡(luò)的通信速率是多少（相關(guān)表格參見附頁）（本題5分）答：tCLK=1/fXTj1/24M=1/24 微秒(分) 因 BTR0=01Hex，則t3C| = 2 X tCLK X (32 X BRP.5 + 16 £ BRP.4 + 8x BRP.3 + 4 < BRP.2 + 2x BRP.1 + BRP,u + 1)=4*tcj=1/6微秒(1分)因 BTR1=1BHex，

13、則tsYNCSEu = 1 * 二(分)tTSEGl =tM|£(8xT號EG13 + 4 XTSEG1.2 + 2 xTSEGU 十 TSEG1.0+ 1)=t *(8 + 2 +1 +1) = 12t（1分）tr,| . = SCj 4 TSE二二二十 rCLTSE：二 I + T三+ h=t x （1 +1） = 2t（1 分）CAN網(wǎng)絡(luò)的位時間：t = tSYNCSEG + SEG1 + sYG2 二 15tSCL 二 微妙（分）CAN網(wǎng)絡(luò)的通信速率：400kbps （分）本題得分八、請以圖解的方式詳細描述DeviceNet現(xiàn)場總線中MACTD 為0的客戶機與MAC ID為6

14、的服務(wù)器之間成功建立顯式信息 連接的過程。假設(shè)兩個節(jié)點都是UCMM能力設(shè)備，雙方約定將 來在組1報文上通信，客戶機使用報文ID A，服務(wù)器使用報文ID 3,類和 實例ID都用8位表示，且服務(wù)器返回的連接實例ID為2。（本題5分） 答：客戶機服務(wù)器MAC ID=OMAC ID=6姐3報文未連接顯式請求報文瀛 MAC ID=OFrag=O,交易D=0,目的 MAC ID= 5 服務(wù)才放顯式信息連接請求 請求報文體格式二口（DeviceN叫舐力 一蚯1選=口（盥1）,源報文ID=A 標(biāo)識符=H 11口 000000,數(shù)據(jù)三 06 4B 00 0A組3報文,未連接顯式響應(yīng)報文I源 MAC ID=6IF

15、rag=0,交易D=l 目的 MAC 口I 服務(wù)才放顯式憎息連接響應(yīng)I臭際報文體格式口（DeviceNet1（曲朗）I一 日的報支舊=怒略，源報文ID7| | |連接實例ID =2標(biāo)識符=H 1口1 口口口 110，數(shù)據(jù)三口口 CH 口口口3 0200本題得分九、DeviceNet現(xiàn)場總線預(yù)定義主從連接組標(biāo)識符如附頁所 示，現(xiàn)使用輪詢連接，主站的MAC ID=01，從站的MAC ID分 別為8、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。（相關(guān)表格參見附頁） （本題5分）答：從站8,主站輪詢命令報文CID=10 001000 101,0x4

16、45從站輪詢響應(yīng)報文CID=0 1111 001000,0x3C8;從站11，主站輪詢命令報文CID=10 001011 101, 0x45D從站輪詢響應(yīng)報文CID=0 1111 001011, 0x3CB;從站12,主站輪詢命令報文CID=10 001100 101, 0x465從站輪詢響應(yīng)報文CID=0 1111 001100, 0x3CC;從站62,主站輪詢命令報文CID=10 111110 101, 0x5F5從站輪詢響應(yīng)報文CID=0 1111 111110, 0x3FE。（每個分）附頁參考信息：標(biāo)識符位標(biāo)識用途16進制 范圍1098765432100組1報文ID源 MAC ID組1報文000-3ff01101源 MAC ID從站的I/O COS或周期報文01110源 MAC ID從站的位選通響應(yīng)報文01111源 MAC ID從站的I/O輪詢響應(yīng)或COS/周期應(yīng)答 報文10MAC ID組2報文ID組2報文400-5ff10源 MAC ID000主站的I/O位選通命令報文1100源 MAC ID001保留給主站使用-使用為TBD目的MAC ID010主站的COS或周期應(yīng)答報文10源 MAC ID011從站的顯式響應(yīng)報文10