建筑設(shè)備自動(dòng)化(第二章)修改稿2

1、第二章第二章 建筑設(shè)備自動(dòng)化的技術(shù)建筑設(shè)備自動(dòng)化的技術(shù)基礎(chǔ)基礎(chǔ) 智能建筑智能建筑 多種高新技術(shù)的結(jié)晶：多種高新技術(shù)的結(jié)晶：現(xiàn)代建筑技現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)。術(shù)。 建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)建筑環(huán)境、支持平臺(tái)建筑環(huán)境、支持平臺(tái) 計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù) 信息基礎(chǔ)設(shè)施（舒適、節(jié)能、高度信息基礎(chǔ)設(shè)施（舒適、節(jié)能、高度 控制技術(shù)控制技術(shù) 安全的工作環(huán)境）安全的工作環(huán)境） 通信技術(shù)通信技術(shù)人們擺脫人們擺脫“孤島孤島”感覺感覺。2-1 2-1 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)知識(shí)一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）通信系統(tǒng)模型（一）通信系統(tǒng)模型 1.

2、概念概念 通信目的通信目的 傳遞信息傳遞信息 信源信源：一次通信中產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端。：一次通信中產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端。 信宿信宿：接收信息的一端：接收信息的一端 信道信道：信源和信宿之間的通信線路：信源和信宿之間的通信線路 噪聲噪聲：信息在傳輸過(guò)程中受到的外界干擾：信息在傳輸過(guò)程中受到的外界干擾 2. 2. 模型模型： 信源產(chǎn)生的信息：信源產(chǎn)生的信息： 模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù) 隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào) 如：電話機(jī)說(shuō)話器輸出如：電話機(jī)說(shuō)話器輸出 話音信號(hào)話音信號(hào) 電視攝像機(jī)產(chǎn)電視攝像機(jī)產(chǎn) 生的圖像。生的圖像。 可用信號(hào)的某種參量（幅度、相位、頻率等）表示?？捎眯盘?hào)的某種參量（幅度、

3、相位、頻率等）表示。 信源信宿噪聲信道 通信系統(tǒng)模型 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) 只取有限個(gè)離散值只取有限個(gè)離散值 （二）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型（二）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 信源信源 信宿信宿 二進(jìn)制編碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)二進(jìn)制編碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 信道傳輸采用模擬傳輸、數(shù)字傳輸。信道傳輸采用模擬傳輸、數(shù)字傳輸。收發(fā)幅度t(a)(b)t幅度1 0 1 1 0 1 0 0 1 (a)模擬信號(hào)；(b)數(shù)字信號(hào) 1. 模擬傳輸方式：模擬傳輸方式： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)入信道前數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)入信道前 模擬的調(diào)制信號(hào)模擬的調(diào)制信號(hào) 頻譜較窄頻譜較窄 信道的利用率信道的利用率 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：模擬信號(hào)在傳輸中模擬信號(hào)在傳輸中衰減衰減 噪聲干擾噪聲

4、干擾 2. 數(shù)字傳輸方式數(shù)字傳輸方式 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)傳送不失真信號(hào)傳送不失真 數(shù)字設(shè)備可以大規(guī)模集成數(shù)字設(shè)備可以大規(guī)模集成 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)傳送頻帶要寬得多數(shù)字信號(hào)傳送頻帶要寬得多頻道利用率頻道利用率 ， 但高帶寬的衛(wèi)星信道、光纖信道的發(fā)展能夠克服上述但高帶寬的衛(wèi)星信道、光纖信道的發(fā)展能夠克服上述缺點(diǎn)。缺點(diǎn)。調(diào)制 二、基礎(chǔ)理論二、基礎(chǔ)理論 （一）傅里葉分析（一）傅里葉分析 1. 任何周期信號(hào)基波信號(hào)高次諧波信號(hào)任何周期信號(hào)基波信號(hào)高次諧波信號(hào) 即：即： 常量，直流分量常量，直流分量 為基頻為基頻 、 n次諧波振幅的正鉉和余鉉分量次諧波振幅的正鉉和余鉉分量110)2cos()2sin()(

5、nnnnfntbnftaatg0aTdttgTa 00)(2Tf1nanbdtnftTaTn)2(sin20 dtnftTbTn)2(20cos 2. 周期脈沖信號(hào)頻譜與信道帶寬周期脈沖信號(hào)頻譜與信道帶寬 頻譜頻譜 組成周期信號(hào)的各次諧波的振幅按頻率的組成周期信號(hào)的各次諧波的振幅按頻率的 分布圖分布圖 信道帶寬信道帶寬 諧波中的最高頻率諧波中的最高頻率fn和最低頻率和最低頻率f1之之差。差。 如圖：為信號(hào)的頻譜圖如圖：為信號(hào)的頻譜圖 現(xiàn)設(shè)一周期性脈沖現(xiàn)設(shè)一周期性脈沖 簡(jiǎn)單的周期函數(shù)簡(jiǎn)單的周期函數(shù) 幅值為幅值為A，脈寬，脈寬 ， 周期周期T，對(duì)稱于縱軸如下圖。，對(duì)稱于縱軸如下圖。1ffhf 信號(hào)

6、的頻譜圖 該周期性脈沖的傅立葉級(jí)數(shù)中只含直流和余鉉項(xiàng)。該周期性脈沖的傅立葉級(jí)數(shù)中只含直流和余鉉項(xiàng)。 )(te220/aan23nwtnTnTTATAtgncos22sin2)(1t(b)(a)t0AT0(a)周期性脈沖；(b)周期性脈沖的頻譜 令令 ，則，則 則可以得到周期脈沖的頻譜圖：則可以得到周期脈沖的頻譜圖： 橫軸橫軸 x，縱軸，縱軸 譜線包絡(luò)為譜線包絡(luò)為 2nTx nwtxxTATAtgncossin2)(10aanTAa20 xxTAansin2xxsinx0sinxx0(b)t諧波分量的頻率諧波分量的頻率幅值幅值 認(rèn)為：信號(hào)絕大部分集中在第一個(gè)零點(diǎn)左側(cè)。認(rèn)為：信號(hào)絕大部分集中在第一

7、個(gè)零點(diǎn)左側(cè)。 即：即： Tnnx2取取 ，則有，則有 定義周期脈沖信號(hào)帶寬：定義周期脈沖信號(hào)帶寬：1nT11TfB 周期脈沖信號(hào)的帶寬反比脈沖的寬度周期脈沖信號(hào)的帶寬反比脈沖的寬度 脈沖頻率脈沖頻率 （脈沖越窄）（脈沖越窄）信號(hào)帶寬信號(hào)帶寬要求信要求信道的帶寬道的帶寬 （二）數(shù)據(jù)速率與信道帶寬（二）數(shù)據(jù)速率與信道帶寬 信道的最大數(shù)據(jù)速率是受信道帶寬制約的。信道的最大數(shù)據(jù)速率是受信道帶寬制約的。 1. 1. 奈奎斯特公式奈奎斯特公式 無(wú)熱噪聲時(shí)信道帶寬時(shí)最大數(shù)據(jù)速率的限制。無(wú)熱噪聲時(shí)信道帶寬時(shí)最大數(shù)據(jù)速率的限制。 H 信道帶寬信道帶寬HzLHC2log2L 表示給定時(shí)刻數(shù)字信號(hào)可能取得離散值個(gè)數(shù)

8、表示給定時(shí)刻數(shù)字信號(hào)可能取得離散值個(gè)數(shù)C 該信道最大的數(shù)據(jù)速率該信道最大的數(shù)據(jù)速率 2. 香農(nóng)公式香農(nóng)公式 受噪聲干擾的信道情況受噪聲干擾的信道情況 S 信號(hào)功率信號(hào)功率 N 噪聲功率噪聲功率 s/N 信噪比信噪比 注意：注意：上述公式得到的上述公式得到的C是信道數(shù)據(jù)速率的一個(gè)上是信道數(shù)據(jù)速率的一個(gè)上界，真正要達(dá)到它是十分困難的。界，真正要達(dá)到它是十分困難的。)/1 (log2NSHC 三、傳輸媒體三、傳輸媒體 傳輸媒體傳輸媒體 收發(fā)雙方之間進(jìn)行通信的物理信號(hào)通路。收發(fā)雙方之間進(jìn)行通信的物理信號(hào)通路。 對(duì)于局域網(wǎng)通常有：對(duì)于局域網(wǎng)通常有：雙絞線、同軸電纜、光纖雙絞線、同軸電纜、光纖 1. 雙絞

9、線：雙絞線： 普遍用于模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。普遍用于模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1）可用來(lái)傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，在局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)）可用來(lái)傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，在局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)傳輸率可達(dá)1000Mbit/s 2）價(jià)格比同軸電纜和光纖便宜，但考慮到安裝費(fèi)等，）價(jià)格比同軸電纜和光纖便宜，但考慮到安裝費(fèi)等，則大致相當(dāng)。則大致相當(dāng)。 3）對(duì)干擾和噪聲十分敏感，相鄰線對(duì)上的信號(hào)也可能）對(duì)干擾和噪聲十分敏感，相鄰線對(duì)上的信號(hào)也可能彼此干擾。彼此干擾。 4）易實(shí)現(xiàn)點(diǎn)）易實(shí)現(xiàn)點(diǎn) 點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸雙絞線v通信距離一般不超過(guò)100mv帶寬可達(dá)250KHzv100m距離內(nèi)速率可達(dá)100Mbpsv目前常

10、用的是五類雙絞線，有四根雙絞線放在同一根電纜內(nèi)三類：10Mbps五類：100Mbps（目前使用得最多）六類：200Mbps 2. 同軸電纜同軸電纜 兩種類型兩種類型 50 電纜電纜 專用于數(shù)字傳輸專用于數(shù)字傳輸 75 電纜電纜 用于模擬和數(shù)字信號(hào)用于模擬和數(shù)字信號(hào) 1）可用于點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)配置）可用于點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)配置 2）典型基帶電纜的最大距離）典型基帶電纜的最大距離 限于數(shù)公里限于數(shù)公里 寬帶網(wǎng)絡(luò)寬帶網(wǎng)絡(luò) 延伸到數(shù)十公里延伸到數(shù)十公里 3）對(duì)較高頻率，它的抗擾性優(yōu)于雙絞線）對(duì)較高頻率，它的抗擾性優(yōu)于雙絞線 安裝較好的同軸電纜的成本介于雙絞線和安裝較好的同軸電纜的成本介于雙絞線和光纖之間。光纖之

11、間。 同軸電纜v帶寬約500MHzv數(shù)據(jù)速率可達(dá)500Mbpsv有兩種傳輸信息模式基頻v廣泛用于局域網(wǎng)中寬帶v每個(gè)頻率范圍都攜帶 各自的編碼信息，可以 在一根電纜上傳輸多個(gè) 數(shù)據(jù)流，如有線電視絕緣體銅質(zhì)或鋁質(zhì)導(dǎo)線網(wǎng)狀導(dǎo)線外皮3. 光纖光纖 應(yīng)用發(fā)展很快應(yīng)用發(fā)展很快利用全內(nèi)反射來(lái)傳輸經(jīng)信號(hào)編碼的光束。一種軟利用全內(nèi)反射來(lái)傳輸經(jīng)信號(hào)編碼的光束。一種軟而細(xì)的能夠傳導(dǎo)光束的媒體而細(xì)的能夠傳導(dǎo)光束的媒體傳輸方式：多模傳輸方式：多模 多個(gè)反射角；多個(gè)反射角； 單模單模 單個(gè)角度（只有軸向光單個(gè)角度（只有軸向光 束）束） 性能較優(yōu)、成本較高性能較優(yōu)、成本較高光源光源：發(fā)光二極管（：發(fā)光二極管（LED） 便宜

12、，工作壽命長(zhǎng)；便宜，工作壽命長(zhǎng)； 注入式激光二級(jí)管（注入式激光二級(jí)管（ILD） 支持較高數(shù)據(jù)速率支持較高數(shù)據(jù)速率 接收端接收端：光電二級(jí)管：光信號(hào)：光電二級(jí)管：光信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)光纖v傳輸速率高（幾十至數(shù)百Gbps）v抗干擾能力強(qiáng)v保密性好v無(wú)接地麻煩光纖與電纜頻率衰減v多模光纖和5類雙絞線的衰減與頻率關(guān)系如圖所示，當(dāng)傳輸頻率超過(guò)100MHz時(shí)，5類雙絞線隨著頻率的增加衰減愈來(lái)愈大；而光纖在300MHz以內(nèi)，衰減基本不變。 圖2.58 光纖與電纜頻率衰減關(guān)系圖62.5/125m漸變?cè)鰪?qiáng)型多模光纖01101003001000頻率(MHz)衰減(dB/km)051015202530355類UTP雙

13、絞電纜圖圖2-13 光纖與電纜頻光纖與電纜頻率與衰減關(guān)系圖率與衰減關(guān)系圖 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 信號(hào)容量大，數(shù)據(jù)傳輸率信號(hào)容量大，數(shù)據(jù)傳輸率 衰減小，通信距離衰減小，通信距離 可達(dá)可達(dá)1000km1000km以上。以上。 耐輻射：耐輻射：A A 外界環(huán)境對(duì)信息傳輸沒(méi)有影響。外界環(huán)境對(duì)信息傳輸沒(méi)有影響。 B B 在傳輸過(guò)程中也沒(méi)有向外的電磁輻射。在傳輸過(guò)程中也沒(méi)有向外的電磁輻射。四、傳輸技術(shù)四、傳輸技術(shù) 1. 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 數(shù)據(jù)傳輸方向分：數(shù)據(jù)傳輸方向分：?jiǎn)喂ねㄐ?、半雙工通信、單工通信、半雙工通信、全雙工通信全雙工通信 1）單工）單工 在單工信道上信息只能在一個(gè)方在單工信道上信息只能在一個(gè)方

14、向傳送。向傳送。 如：無(wú)線電廣播，電視廣播如：無(wú)線電廣播，電視廣播 2）半雙工）半雙工 通信雙方可交替發(fā)送和接收信息，通信雙方可交替發(fā)送和接收信息， 但不能同時(shí)發(fā)送和接收。但不能同時(shí)發(fā)送和接收。 如：航空、航海無(wú)線電臺(tái)以及對(duì)講機(jī)如：航空、航海無(wú)線電臺(tái)以及對(duì)講機(jī) 3）全雙工）全雙工 可同時(shí)進(jìn)行雙向信息傳送的通信方可同時(shí)進(jìn)行雙向信息傳送的通信方式式同步方式分：同步方式分：異步傳輸、同步傳輸異步傳輸、同步傳輸 1）異步傳輸異步傳輸：把各個(gè)字符分開傳輸，字符之間插入：把各個(gè)字符分開傳輸，字符之間插入同步信息同步信息 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單起始位起始位字符字符校驗(yàn)校驗(yàn)終止位終止位1位位7位位1位位1位位

15、2）同步傳輸：）同步傳輸：在數(shù)據(jù)塊的前后加入控制字符在數(shù)據(jù)塊的前后加入控制字符 SYNC 效率更高。效率更高。 2. 交換方式交換方式 交換節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息的方式交換節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息的方式 通信網(wǎng)絡(luò)由許多交換節(jié)點(diǎn)互通而成。通信網(wǎng)絡(luò)由許多交換節(jié)點(diǎn)互通而成。 1）線路交換）線路交換 把發(fā)送方和接收方用一系列鏈把發(fā)送方和接收方用一系列鏈路直接連通。路直接連通。 如：電話交換系統(tǒng)如：電話交換系統(tǒng) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 建立連接需要等待較長(zhǎng)時(shí)間建立連接需要等待較長(zhǎng)時(shí)間 建立后不會(huì)有別的用戶干擾，不再有傳輸延遲建立后不會(huì)有別的用戶干擾，不再有傳輸延遲 2）報(bào)文交換）報(bào)文交換 每一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，它把完整的信息組織成每一

16、個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，它把完整的信息組織成一個(gè)數(shù)據(jù)包一個(gè)數(shù)據(jù)包(報(bào)文報(bào)文)，該數(shù)據(jù)包中某個(gè)約定的位置含，該數(shù)據(jù)包中某個(gè)約定的位置含有目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址。完整的報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中一站一站有目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址。完整的報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中一站一站地傳送。地傳送。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不建立專用鏈路，線路利用率很高。不建立專用鏈路，線路利用率很高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 一站一站地傳送，帶來(lái)傳輸?shù)难舆t。一站一站地傳送，帶來(lái)傳輸?shù)难舆t。 交換節(jié)點(diǎn)設(shè)備的緩沖存儲(chǔ)容量要求很大（交換節(jié)點(diǎn)設(shè)備的緩沖存儲(chǔ)容量要求很大（報(bào)報(bào)文可能很長(zhǎng)）文可能很長(zhǎng)） 3 3）分組交換：）分組交換： 數(shù)據(jù)包有固定的長(zhǎng)度：進(jìn)行分組交換時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包有固定的長(zhǎng)度：進(jìn)行分組交換時(shí)發(fā)送

17、節(jié)點(diǎn)要先對(duì)傳送的信息分組，對(duì)各個(gè)分組編號(hào)，加節(jié)點(diǎn)要先對(duì)傳送的信息分組，對(duì)各個(gè)分組編號(hào)，加上源和宿地址以及約定的頭和尾信息。上源和宿地址以及約定的頭和尾信息。3. 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 把多個(gè)低速信道組合成一把多個(gè)低速信道組合成一 個(gè)高個(gè)高速信道的技術(shù)速信道的技術(shù) 1）多路器）多路器MUX 多路復(fù)合器多路復(fù)合器 在發(fā)送端根據(jù)某種在發(fā)送端根據(jù)某種 約定的規(guī)則把多約定的規(guī)則把多個(gè)低帶寬的信號(hào)復(fù)合成一個(gè)多帶寬的信號(hào)。個(gè)低帶寬的信號(hào)復(fù)合成一個(gè)多帶寬的信號(hào)。 多路分配器多路分配器 在接收端根據(jù)同一規(guī)則把高帶寬信在接收端根據(jù)同一規(guī)則把高帶寬信號(hào)分成多個(gè)低帶寬信號(hào)。號(hào)分成多個(gè)低帶寬信號(hào)。 2）相反地使用多

18、路復(fù)用技術(shù)）相反地使用多路復(fù)用技術(shù) 把一個(gè)高帶寬把一個(gè)高帶寬的信號(hào)分成到幾個(gè)低速線路上同時(shí)傳輸，然后在接的信號(hào)分成到幾個(gè)低速線路上同時(shí)傳輸，然后在接收端再合成為原來(lái)的高帶寬信號(hào)。收端再合成為原來(lái)的高帶寬信號(hào)。 3）多路復(fù)用技術(shù)：）多路復(fù)用技術(shù)： a. 頻分多路復(fù)用（頻分多路復(fù)用（FDM） 在一條傳輸介質(zhì)在一條傳輸介質(zhì)上使用多個(gè)頻率不同的模擬載波信號(hào)進(jìn)行多路傳輸上使用多個(gè)頻率不同的模擬載波信號(hào)進(jìn)行多路傳輸 載波調(diào)制方式：載波調(diào)制方式：ASK（調(diào)幅）、（調(diào)幅）、FSK（調(diào)頻）、（調(diào)頻）、PSK（調(diào)相）（調(diào)相） 該技術(shù)早已用在無(wú)線電廣播中。在電纜電視該技術(shù)早已用在無(wú)線電廣播中。在電纜電視（CATV）

19、中也使用頻分多路技術(shù)。）中也使用頻分多路技術(shù)。 b. 時(shí)分多路復(fù)用（時(shí)分多路復(fù)用（TDM）各個(gè)子通道按時(shí)間輪）各個(gè)子通道按時(shí)間輪流地占用整個(gè)帶寬。時(shí)間片的大小可以按一次傳送流地占用整個(gè)帶寬。時(shí)間片的大小可以按一次傳送一位、一個(gè)字或一個(gè)固定大小的數(shù)據(jù)塊所需時(shí)間來(lái)一位、一個(gè)字或一個(gè)固定大小的數(shù)據(jù)塊所需時(shí)間來(lái)確定。確定。2.2 2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ) 一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及分類一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及分類 1. 按距離分：按距離分： 1）局域網(wǎng)（）局域網(wǎng)（LAN：Local Area Network） 覆蓋范圍：幾覆蓋范圍：幾m幾幾km 一般是一幢建筑物內(nèi)或一般是一幢建筑物內(nèi)或1個(gè)單位范圍個(gè)

20、單位范圍常見：常見：Ethernet(以太網(wǎng)以太網(wǎng))，Token-Ring（令牌環(huán)），（令牌環(huán)），Token-Bus(令牌總線令牌總線)，PDDI光纖局域網(wǎng)光纖局域網(wǎng) 2）廣域網(wǎng)）廣域網(wǎng) WAN 地區(qū)、國(guó)家內(nèi)甚至國(guó)際范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，地區(qū)、國(guó)家內(nèi)甚至國(guó)際范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)， 如：如： Internet 3）城域網(wǎng)）城域網(wǎng) MAN 覆蓋范圍覆蓋范圍: 在在WAN和和LAN之間之間 技術(shù)原理與技術(shù)原理與LAN類似類似 距離到距離到3050km 2. 按介質(zhì)分類：按介質(zhì)分類： 1）有線網(wǎng)：）有線網(wǎng)：使用同軸電纜，雙絞線，光纖等傳輸使用同軸電纜，雙絞線，光纖等傳輸 介質(zhì)來(lái)傳送數(shù)據(jù)。介質(zhì)來(lái)傳送數(shù)據(jù)。

21、2）無(wú)線網(wǎng)：）無(wú)線網(wǎng)：如移動(dòng)通信如移動(dòng)通信 采用：微波干線或衛(wèi)星通信。采用：微波干線或衛(wèi)星通信。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的方式和形式是網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的方式和形式是決定網(wǎng)絡(luò)特性的主要因素之一。決定網(wǎng)絡(luò)特性的主要因素之一。 1. 選擇時(shí)考慮因素選擇時(shí)考慮因素 費(fèi)用低費(fèi)用低 靈活性強(qiáng)靈活性強(qiáng) 可靠性高可靠性高3. 按數(shù)據(jù)交換的基本方式分類按數(shù)據(jù)交換的基本方式分類 1）共享型網(wǎng)絡(luò)）共享型網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)必須爭(zhēng)得傳輸通道的使用網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)必須爭(zhēng)得傳輸通道的使用權(quán)后才能傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)兩個(gè)用戶正在互相傳送數(shù)據(jù)時(shí)，權(quán)后才能傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)兩個(gè)用戶

22、正在互相傳送數(shù)據(jù)時(shí)，其他用戶就不能傳送數(shù)據(jù)。其他用戶就不能傳送數(shù)據(jù)。 低速的低速的LAN中使用中使用 2）交換型網(wǎng)絡(luò)）交換型網(wǎng)絡(luò) 每個(gè)工作站獨(dú)立一定帶寬。每個(gè)工作站獨(dú)立一定帶寬。 高速的高速的LAN和和WAN采用。采用。 2. 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型 1）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 中央節(jié)點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜。中央節(jié)點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜。 執(zhí)行集中式通信控制策略。執(zhí)行集中式通信控制策略。 a. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 方便服務(wù)：中央節(jié)點(diǎn)可方便地提供服務(wù)方便服務(wù)：中央節(jié)點(diǎn)可方便地提供服務(wù) 和網(wǎng)絡(luò)重新配置。和網(wǎng)絡(luò)重新配置。 連接節(jié)點(diǎn)故障隔離。連接節(jié)點(diǎn)故障隔離。 集中控制和故障診斷。集中控制和故障診斷。 簡(jiǎn)單的訪問(wèn)協(xié)議。任何一

23、點(diǎn)只涉及到中央節(jié)點(diǎn)，介簡(jiǎn)單的訪問(wèn)協(xié)議。任何一點(diǎn)只涉及到中央節(jié)點(diǎn)，介質(zhì)訪問(wèn)控制的方法很簡(jiǎn)單。質(zhì)訪問(wèn)控制的方法很簡(jiǎn)單。 b. 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 電纜用量大；電纜用量大； 依賴中央節(jié)點(diǎn)，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)要求很高。依賴中央節(jié)點(diǎn)，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)要求很高。星形 2）總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 采用單根傳輸線采用單根傳輸線 作為傳輸介質(zhì)，所有作為傳輸介質(zhì)，所有 的站點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的的站點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的 硬件接口直接連接到硬件接口直接連接到 傳輸介質(zhì)上傳輸介質(zhì)上 總線上。總線上。 a. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 用纜長(zhǎng)度用纜長(zhǎng)度 短，布線容易短，布線容易 可靠性高：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)源元件可靠性高：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)源元件 成本低。成本低。 b. 缺

24、點(diǎn)：缺點(diǎn)： 故障診斷困難故障診斷困難 不是集中控制不是集中控制 故障隔離困難故障隔離困難 站點(diǎn)隔離簡(jiǎn)單站點(diǎn)隔離簡(jiǎn)單 傳輸介質(zhì)發(fā)生故障傳輸介質(zhì)發(fā)生故障整段總線交換。整段總線交換?？偩€形 3）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)只向一個(gè)數(shù)據(jù)只向一個(gè) 方向流動(dòng)（一個(gè)方向流動(dòng)（一個(gè) 節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù) 并把它送到環(huán)上并把它送到環(huán)上 的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)）的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)） a. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 用纜長(zhǎng)度短（與總線相當(dāng)）用纜長(zhǎng)度短（與總線相當(dāng)） 可用光纖（單方向傳輸）可用光纖（單方向傳輸） b. 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)節(jié)點(diǎn)可靠性要求高對(duì)節(jié)點(diǎn)可靠性要求高 診斷故障困難診斷故障困難 不易重新配置網(wǎng)絡(luò)不易重新配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)形

25、4）樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 由總線拓?fù)溲葑冇煽偩€拓?fù)溲葑?而來(lái)，（形狀像一棵而來(lái)，（形狀像一棵 倒置的樹，常采用同軸倒置的樹，常采用同軸 電纜作為傳輸介質(zhì)，電纜作為傳輸介質(zhì)， 使用寬帶技術(shù)）。使用寬帶技術(shù)）。 a. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 易于擴(kuò)展易于擴(kuò)展 故障易隔離故障易隔離 b. 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)根節(jié)點(diǎn)依賴太大整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)根節(jié)點(diǎn)依賴太大樹形計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議v定義：通信雙方事先約定好的和必須遵守的規(guī)則。v計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不可缺少的部分（核心）。v常用協(xié)議：OSI/RM開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型TCP/IPTCP：傳輸控制協(xié)議IP：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議三、開放系統(tǒng)互連參考模型三、開放系統(tǒng)互連參考模型OSIOSI(Ope

26、n System Interconnection Reference model） 由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）于）于1979年公布的。年公布的。 目的：改變以前各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家生產(chǎn)的封閉式網(wǎng)目的：改變以前各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家生產(chǎn)的封閉式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間難以實(shí)現(xiàn)互連的狀況絡(luò)設(shè)備之間難以實(shí)現(xiàn)互連的狀況 研究出的一種研究出的一種新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。OSIOSI為開放互連系統(tǒng)提供了一種為開放互連系統(tǒng)提供了一種7 7層的功能分層層的功能分層框架?？蚣堋?網(wǎng)絡(luò)通信功能的實(shí)現(xiàn)是一件很復(fù)雜的事，故采網(wǎng)絡(luò)通信功能的實(shí)現(xiàn)是一件很復(fù)雜的事，故采用常用的分解原理，將一個(gè)復(fù)雜事物分

27、解為若干個(gè)用常用的分解原理，將一個(gè)復(fù)雜事物分解為若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單便于解決的事物。相對(duì)簡(jiǎn)單便于解決的事物。OSI/RM參考模型1 物理層2 數(shù)據(jù)鏈路層3 網(wǎng)絡(luò)層4 傳輸層5 會(huì)話層6 表示層7 應(yīng)用層與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換會(huì)話管理和數(shù)據(jù)同步從端到端透明地傳輸報(bào)文分組傳輸和路由選擇在鏈路上無(wú)差錯(cuò)地傳輸一幀一幀信息將比特流放到物理介質(zhì)上傳送Open System Interconnection，Reference Model，七層結(jié)構(gòu) 1）物理層：）物理層： 規(guī)定通信設(shè)備的機(jī)械的、電氣的、功能的和過(guò)程規(guī)定通信設(shè)備的機(jī)械的、電氣的、功能的和過(guò)程的特性，用以建立，維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間的的

28、特性，用以建立，維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間的連接。連接。 如：什么電壓代表如：什么電壓代表“1”，什么電壓代表，什么電壓代表“0”；傳輸是雙向的，還是單向的；設(shè)備間連接件的尺寸傳輸是雙向的，還是單向的；設(shè)備間連接件的尺寸和接頭數(shù)和接頭數(shù)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層主機(jī)A主機(jī)B應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2 2）數(shù)據(jù)鏈路層：）數(shù)據(jù)鏈路層： 向網(wǎng)絡(luò)層提供相鄰節(jié)點(diǎn)間無(wú)差錯(cuò)的信道。向網(wǎng)絡(luò)層提供相鄰節(jié)點(diǎn)間無(wú)差錯(cuò)的信道。 相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換是分幀進(jìn)行的，各幀相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)

29、交換是分幀進(jìn)行的，各幀按按順序傳送，并通過(guò)按收端的校驗(yàn)檢查和應(yīng)答保按按順序傳送，并通過(guò)按收端的校驗(yàn)檢查和應(yīng)答保證可靠的傳輸。證可靠的傳輸。 本層對(duì)損壞、丟失和重復(fù)的幀應(yīng)能進(jìn)行處理。本層對(duì)損壞、丟失和重復(fù)的幀應(yīng)能進(jìn)行處理。 局域網(wǎng)只涉及局域網(wǎng)只涉及OSI層結(jié)構(gòu)的以上層結(jié)構(gòu)的以上2層。（層。（不存不存在路徑選擇問(wèn)題）在路徑選擇問(wèn)題） 3）網(wǎng)絡(luò)層）網(wǎng)絡(luò)層 在源計(jì)算機(jī)與目標(biāo)計(jì)算機(jī)之間通信子網(wǎng)存在的在源計(jì)算機(jī)與目標(biāo)計(jì)算機(jī)之間通信子網(wǎng)存在的多條路徑中選擇一條最佳路徑，以及擁塞控制和記多條路徑中選擇一條最佳路徑，以及擁塞控制和記帳功能（收費(fèi)）。帳功能（收費(fèi)）。 廣域網(wǎng)涉及廣域網(wǎng)涉及OSI層結(jié)構(gòu)的以上層結(jié)構(gòu)的

30、以上3層。層。 4）傳輸層）傳輸層 在網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上提供一種端到端在網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上提供一種端到端（源主機(jī)（源主機(jī)目標(biāo)主機(jī)）的傳輸服務(wù)。由會(huì)話層根據(jù)目標(biāo)主機(jī)）的傳輸服務(wù)。由會(huì)話層根據(jù)具體情況選用。傳輸連接在其兩端進(jìn)行流量控制。具體情況選用。傳輸連接在其兩端進(jìn)行流量控制。 5）會(huì)話層）會(huì)話層 會(huì)話管理服務(wù)：決定采用半雙工通信還是全會(huì)話管理服務(wù)：決定采用半雙工通信還是全雙工方式進(jìn)行會(huì)話，若采用半雙工方式通信，決定雙工方式進(jìn)行會(huì)話，若采用半雙工方式通信，決定收發(fā)雙方該準(zhǔn)發(fā)送，誰(shuí)接收等。收發(fā)雙方該準(zhǔn)發(fā)送，誰(shuí)接收等。 會(huì)話同步服務(wù)：將傳輸?shù)膱?bào)文分頁(yè)加上會(huì)話同步服務(wù)：將傳輸?shù)膱?bào)文分頁(yè)加上“書

31、書簽簽”（編號(hào)），當(dāng)報(bào)文傳輸中途中斷時(shí)，只需從中（編號(hào)），當(dāng)報(bào)文傳輸中途中斷時(shí)，只需從中斷的那一頁(yè)開始補(bǔ)傳。斷的那一頁(yè)開始補(bǔ)傳。 6）表示層）表示層 為應(yīng)用層提供一個(gè)可選擇的服務(wù)的集合；使得為應(yīng)用層提供一個(gè)可選擇的服務(wù)的集合；使得應(yīng)用層可以根據(jù)這些服務(wù)功能解釋數(shù)據(jù)的涵義，如應(yīng)用層可以根據(jù)這些服務(wù)功能解釋數(shù)據(jù)的涵義，如數(shù)據(jù)編碼，數(shù)據(jù)壓縮格式，加密技術(shù)等。數(shù)據(jù)編碼，數(shù)據(jù)壓縮格式，加密技術(shù)等。 7）應(yīng)用層）應(yīng)用層 為用戶提供各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。為用戶提供各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。 如文件傳輸，電子郵件等等。如文件傳輸，電子郵件等等。 常用的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)有：常用的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)有： HTT

32、P協(xié)議（協(xié)議（WWW）、）、SMTP協(xié)議（協(xié)議（E-mail）等。）等。 四、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：四、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備： 網(wǎng)絡(luò)的功能與協(xié)議是分層的網(wǎng)絡(luò)的功能與協(xié)議是分層的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備也網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備也是分層的是分層的 4類。類。 1. 轉(zhuǎn)發(fā)器（轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）（）（包括中繼器、集線器）包括中繼器、集線器） 1）底層設(shè)備）底層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理層的連接。，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理層的連接。 2）作用：）作用：網(wǎng)段上衰減的信號(hào)予以放大，整形成為網(wǎng)段上衰減的信號(hào)予以放大，整形成為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)段上去。通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器連標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)段上去。通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器連接的網(wǎng)絡(luò)在物理上是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。接的網(wǎng)絡(luò)在物理上是

33、同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 2. 網(wǎng)橋（網(wǎng)橋（bridge） 在局域網(wǎng)內(nèi)或之間存儲(chǔ)，過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)幀，提供鏈在局域網(wǎng)內(nèi)或之間存儲(chǔ)，過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)幀，提供鏈路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。 在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前可能對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的幀頭作一些改在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前可能對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的幀頭作一些改變，以進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，但它不會(huì)修變，以進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，但它不會(huì)修改也不關(guān)心幀所攜帶的用戶數(shù)據(jù)。改也不關(guān)心幀所攜帶的用戶數(shù)據(jù)。 3. 路由器（路由器（bridge） 作用于網(wǎng)絡(luò)層作用于網(wǎng)絡(luò)層 在不同的網(wǎng)絡(luò)間存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)分組，提供網(wǎng)絡(luò)層上在不同的網(wǎng)絡(luò)間存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)分組，提供網(wǎng)絡(luò)層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。與網(wǎng)橋的概念類似。的協(xié)議轉(zhuǎn)換。與網(wǎng)橋

34、的概念類似。 4. 網(wǎng)關(guān)：（網(wǎng)關(guān)：（gateuag） 對(duì)高層協(xié)議（包括運(yùn)輸層）進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)間對(duì)高層協(xié)議（包括運(yùn)輸層）進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)間連接器連接器分：分： 1）運(yùn)輸層網(wǎng)關(guān)：在運(yùn)輸層連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)）運(yùn)輸層網(wǎng)關(guān)：在運(yùn)輸層連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò) 2）應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)：在應(yīng)用層連接兩部分應(yīng)用程序）應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)：在應(yīng)用層連接兩部分應(yīng)用程序NNNNNNNN重復(fù)器NNNNNN網(wǎng)橋NNNNNN路由器子網(wǎng)1子網(wǎng)2網(wǎng)關(guān)域1域2a)b)c)d)e)f)a)信道；b)連接同一信道或兩個(gè)信道的重復(fù)器；c)連接連個(gè)信道的網(wǎng)橋；d)在同一數(shù)據(jù)鏈路層連接的一系列節(jié)點(diǎn)為子網(wǎng) ；e)連接兩個(gè)子網(wǎng)的路由器 f)連接兩個(gè)或多個(gè)不同協(xié)議子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。

35、五、五、IEEE 802局域網(wǎng)系列局域網(wǎng)系列 1. ISO 8021. ISO 802 為使不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間能夠相互為使不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間能夠相互通信，通信，IEEE 802IEEE 802委員會(huì)制定了一個(gè)被廣為接受的委員會(huì)制定了一個(gè)被廣為接受的局局域網(wǎng)域網(wǎng)參考模型（參考模型（802802模型）和系列模型）和系列LANLAN標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 1985 1985年被美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（年被美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ANSIANSI）采用）采用美國(guó)國(guó)標(biāo)美國(guó)國(guó)標(biāo)。 1987 1987年被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（年被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISOISO）修改）修改國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO802ISO802 2. 2.

36、IEEEIEEE 802 802局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型 將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層劃為兩個(gè)子層將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層劃為兩個(gè)子層。 IEEE 802參考模型與OSI參考模型的比較IEEE 802參考模型媒體訪問(wèn)控制子層(MAC)物理層OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制子層(LLC)1）介質(zhì)訪問(wèn)控制（）介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）子層。）子層。 功能：功能： 將上層交下來(lái)的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行發(fā)送將上層交下來(lái)的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行發(fā)送 （接收時(shí)進(jìn)行相反過(guò)程）。（接收時(shí)進(jìn)行相反過(guò)程）。 實(shí)現(xiàn)和維護(hù)實(shí)現(xiàn)和維護(hù)MAC協(xié)議協(xié)議 比特差錯(cuò)檢測(cè)比特差錯(cuò)檢測(cè) 尋址尋址2）邏輯鏈路控制（）

37、邏輯鏈路控制（LLC）子層）子層 功能：功能： 建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯連接建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯連接 提供和高層的接口提供和高層的接口 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 給幀加上序號(hào)給幀加上序號(hào)3. IEEE 802系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802委員會(huì)已制訂了十多個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)已制訂了十多個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容802.1(A)概述和體系結(jié)構(gòu)概述和體系結(jié)構(gòu)802.1(B)尋址、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)間互連及高層借口尋址、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)間互連及高層借口802.2邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制(LLC)802.3帶碰撞檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)帶碰撞檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)(CSMA/CD

38、)方法及物理層規(guī)范方法及物理層規(guī)范802.3u快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)802.3z基于光纖的千兆以太網(wǎng)基于光纖的千兆以太網(wǎng)802.3ab基于基于UTP的千兆以太網(wǎng)的千兆以太網(wǎng)802.4令牌總線訪問(wèn)方法及物理層規(guī)范令牌總線訪問(wèn)方法及物理層規(guī)范(令牌總線網(wǎng)，令牌總線網(wǎng)，token bus)802.5令牌環(huán)訪問(wèn)方法及物理層規(guī)范令牌環(huán)訪問(wèn)方法及物理層規(guī)范(令牌環(huán)網(wǎng)，令牌環(huán)網(wǎng)，token ring)802.6城域網(wǎng)訪問(wèn)方法及物理層規(guī)范城域網(wǎng)訪問(wèn)方法及物理層規(guī)范(分布式隊(duì)列雙總線，分布式隊(duì)列雙總線，DQDB)802.9LAN-ISDN接口接口802.10交互性局域網(wǎng)安全性標(biāo)準(zhǔn)交互性局域網(wǎng)安全性標(biāo)準(zhǔn)802.11

39、無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)，802.11b:10Mbit/s,802.11a:54Mbit/s802.12100VG ANY LAN(100Mbit/s)802.14交互式電視網(wǎng)交互式電視網(wǎng)(包括包括 cable moden)六、以太網(wǎng)六、以太網(wǎng) 目前使用最為廣泛的局域網(wǎng)。目前使用最為廣泛的局域網(wǎng)。傳輸率：從傳輸率：從10Mbit/s(8010Mbit/s(80年代年代) ) 1Gbit/s(901Gbit/s(90年代末年代末) ) 傳輸媒體：從同軸電纜傳輸媒體：從同軸電纜雙絞線和光纜雙絞線和光纜 技術(shù)上：從共享型技術(shù)上：從共享型交換型以太網(wǎng)交換型以太網(wǎng)1. 發(fā)展過(guò)程發(fā)展過(guò)程 1）概念

40、）概念 以太網(wǎng)是指按照以太網(wǎng)是指按照IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)制定的，采用帶標(biāo)準(zhǔn)制定的，采用帶碰撞檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)（碰撞檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)（CSMA/CD）方法對(duì)共）方法對(duì)共享媒體進(jìn)行訪問(wèn)控制的一種局域網(wǎng)。享媒體進(jìn)行訪問(wèn)控制的一種局域網(wǎng)。 2 2）發(fā)展：）發(fā)展： a) 70a) 70年代中期年代中期XeroxXerox公司開發(fā)，在公司開發(fā)，在2.94Mbit/s2.94Mbit/s傳輸傳輸率的基帶型同軸電纜上工作率的基帶型同軸電纜上工作 試驗(yàn)型。試驗(yàn)型。 b) 1980b) 1980年，年，XerosXeros ,DEC ,DEC和和Intel 3Intel 3家公司發(fā)表以家公司發(fā)表以太

41、太 網(wǎng)網(wǎng) 1.01.0版：版：DIX80DIX80: :采用采用10Mtit/s10Mtit/s傳輸率傳輸率 著名的著名的“以太藍(lán)皮書以太藍(lán)皮書”。 c) 1985c) 1985年，年，IEEE 802IEEE 802委員會(huì)正式推出委員會(huì)正式推出IEEE802.3 IEEE802.3 CSMA/CDCSMA/CD局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 d) IEEE 802.3d) IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISOISO）接）接收成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)收成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式開放性的世界標(biāo)準(zhǔn)。正式開放性的世界標(biāo)準(zhǔn)。 3）核心思想）核心思想 利用共享的公共傳輸媒體。利用共享的公共傳輸媒體

42、。 對(duì)所有的用戶，共享以太網(wǎng)都依賴單條共享信對(duì)所有的用戶，共享以太網(wǎng)都依賴單條共享信道，在技術(shù)上不可能同時(shí)接收和發(fā)送。道，在技術(shù)上不可能同時(shí)接收和發(fā)送。 2. 10Mbit/s以太網(wǎng)以太網(wǎng) 1）10Mbit/s以太網(wǎng)有以太網(wǎng)有4種類型，都屬種類型，都屬 共享媒共享媒體型以太網(wǎng)。體型以太網(wǎng)。 存在問(wèn)題：存在問(wèn)題：網(wǎng)上任何站點(diǎn)不存在預(yù)知的或由調(diào)網(wǎng)上任何站點(diǎn)不存在預(yù)知的或由調(diào)度來(lái)安排的發(fā)送時(shí)間，每一站點(diǎn)的發(fā)送都是隨機(jī)的，度來(lái)安排的發(fā)送時(shí)間，每一站點(diǎn)的發(fā)送都是隨機(jī)的，所有站點(diǎn)都會(huì)隨機(jī)爭(zhēng)用一共享媒體所有站點(diǎn)都會(huì)隨機(jī)爭(zhēng)用一共享媒體導(dǎo)致傳輸信號(hào)導(dǎo)致傳輸信號(hào)的混亂，無(wú)法正確傳輸。的混亂，無(wú)法正確傳輸。 解決辦

43、法：解決辦法：在共享媒體上采用在共享媒體上采用CSMA/CD（帶碰撞（帶碰撞檢測(cè)的載波幀聽多路訪問(wèn)技術(shù)）檢測(cè)的載波幀聽多路訪問(wèn)技術(shù)） 幀碰撞現(xiàn)象：幀碰撞現(xiàn)象： 要發(fā)送幀的站要發(fā)送幀的站幀聽媒體幀聽媒體其它幀在發(fā)送其它幀在發(fā)送等待等待 媒體空閑媒體空閑可發(fā)送可發(fā)送 但其它站判斷媒體空但其它站判斷媒體空閑閑也會(huì)發(fā)送也會(huì)發(fā)送發(fā)生幀碰撞發(fā)生幀碰撞，幀破壞，無(wú)法使網(wǎng)絡(luò)正常工作。幀破壞，無(wú)法使網(wǎng)絡(luò)正常工作。以太網(wǎng)以太網(wǎng)CSMA/CD的發(fā)送和接收。的發(fā)送和接收。 當(dāng)一個(gè)站發(fā)送幀的同時(shí)，它必須隨時(shí)當(dāng)一個(gè)站發(fā)送幀的同時(shí)，它必須隨時(shí)檢測(cè)是否發(fā)生檢測(cè)是否發(fā)生碰撞碰撞。若幀發(fā)送完畢一直未檢測(cè)到碰撞，則表示此站。若幀發(fā)

44、送完畢一直未檢測(cè)到碰撞，則表示此站成功占用媒體一幀發(fā)送成功。成功占用媒體一幀發(fā)送成功。 若發(fā)送幀過(guò)程中若發(fā)送幀過(guò)程中檢測(cè)到碰撞檢測(cè)到碰撞幀未發(fā)送成功幀未發(fā)送成功 應(yīng)應(yīng)立即停止發(fā)送立即停止發(fā)送，等待隨機(jī)時(shí)間重新發(fā)送。，等待隨機(jī)時(shí)間重新發(fā)送。 發(fā)送規(guī)則發(fā)送規(guī)則：P33 10Base510Base210BaseT10BaseFL收發(fā)器收發(fā)器外置設(shè)備外置設(shè)備內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片傳輸媒體傳輸媒體10mm75同軸電纜同軸電纜5mm50同軸電纜同軸電纜3、4、5類類UTP62.5/125多模光纖多模光纖最長(zhǎng)媒體段最長(zhǎng)媒體段500m185m100m2000m拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線總線

45、總線總線星形星形星形星形中繼器中繼器/集線器集線器中繼器中繼器中繼器中繼器集線器集線器集線器集線器最大跨距最大跨距媒體段數(shù)媒體段數(shù)2500m5段段925m5段段500m5段段4000m2段段網(wǎng)卡上的連接器網(wǎng)卡上的連接器15芯芯D型型AUIBNC 、T型型頭頭PJ-45ST表表2.4 4種以太網(wǎng)物理性能比較種以太網(wǎng)物理性能比較 2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 1）10Base5 最早、最經(jīng)典的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，最早、最經(jīng)典的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，外置收發(fā)器外置收發(fā)器，使用，使用“粗同軸電纜粗同軸電纜”（即，價(jià)格（即，價(jià)格 ，直徑直徑10mm，阻抗，阻抗75，需專業(yè)安裝的同軸電纜）。，需專業(yè)安裝的同軸電纜）。 2）10BaS

46、e2 80年代中期出現(xiàn)，網(wǎng)卡上內(nèi)年代中期出現(xiàn)，網(wǎng)卡上內(nèi)置收發(fā)器，使用置收發(fā)器，使用“細(xì)同軸電纜細(xì)同軸電纜”，價(jià)格遠(yuǎn)低于，價(jià)格遠(yuǎn)低于10Base5，且免于專業(yè)化安裝技術(shù)，但電纜接點(diǎn)多，且免于專業(yè)化安裝技術(shù)，但電纜接點(diǎn)多，易造成系統(tǒng)不能穩(wěn)定可靠工作。易造成系統(tǒng)不能穩(wěn)定可靠工作。 3）10BaseT 80年代末，低廉的非屏蔽雙年代末，低廉的非屏蔽雙絞線（絞線（UTP），星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)），星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 成為主流成為主流10Mbit/s以太網(wǎng)。以太網(wǎng)。 4）10Base FL 93年出現(xiàn)的多模光纖傳輸年出現(xiàn)的多模光纖傳輸介質(zhì)。主要用于延伸網(wǎng)段距離和惡劣的電磁環(huán)境。介質(zhì)。主要用于延伸網(wǎng)段距離和惡劣的電磁環(huán)境

47、。 七、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)七、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) 1. 串行傳送的特點(diǎn)：串行傳送的特點(diǎn)： 串行通信是在單根導(dǎo)線上將二進(jìn)制數(shù)一位一位地順串行通信是在單根導(dǎo)線上將二進(jìn)制數(shù)一位一位地順序傳送。與并行通信相比：雖然速度低，但對(duì)遠(yuǎn)距序傳送。與并行通信相比：雖然速度低，但對(duì)遠(yuǎn)距離傳送來(lái)說(shuō)，可節(jié)省大量的線路成本。離傳送來(lái)說(shuō)，可節(jié)省大量的線路成本。 2. 數(shù)據(jù)傳輸線路的兩種方式數(shù)據(jù)傳輸線路的兩種方式 1）不平衡方式）不平衡方式 用單線傳輸信號(hào)，以地線作為用單線傳輸信號(hào)，以地線作為信號(hào)回路，接收器用單線輸入信號(hào)。信號(hào)回路，接收器用單線輸入信號(hào)。 缺點(diǎn)：信號(hào)線上感應(yīng)的干擾和地線上的干擾疊缺點(diǎn)：信號(hào)線上感應(yīng)的干擾和地線

48、上的干擾疊加后影響接收信號(hào)。加后影響接收信號(hào)。 2）平衡方式）平衡方式 用雙絞線傳輸信號(hào)，信號(hào)在雙絞用雙絞線傳輸信號(hào)，信號(hào)在雙絞線中自成回路不通過(guò)地線，接收器用雙端差動(dòng)方式線中自成回路不通過(guò)地線，接收器用雙端差動(dòng)方式輸入信號(hào)。輸入信號(hào)。 特點(diǎn)：雙絞線上所感應(yīng)的干擾相互抵消，地線特點(diǎn)：雙絞線上所感應(yīng)的干擾相互抵消，地線上的干擾不影響接收器。具有良好的抗干擾性能，上的干擾不影響接收器。具有良好的抗干擾性能，適合遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。適合遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。 3. EIA-RS-232C 在建筑自動(dòng)化系統(tǒng)中，常用的通信串行物理接在建筑自動(dòng)化系統(tǒng)中，常用的通信串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)有口標(biāo)準(zhǔn)有RS-232C，RS-42

49、2，RS-485等。等。 1）RS-232C是是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制定的制定的串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。 RS 英文英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫的縮寫 232 標(biāo)識(shí)號(hào)標(biāo)識(shí)號(hào) C 修改次數(shù)修改次數(shù) 2）RS-232C接口有一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。接口有一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。 多數(shù)情況下主要使用主通道。多數(shù)情況下主要使用主通道。 3）RS-232C定義了定義了25針連接器中的針連接器中的20條連接線。條連接線。 2條地線，條地線，4條數(shù)據(jù)線，條數(shù)據(jù)線，11條控制線，條控制線，3條定時(shí)信號(hào)條定時(shí)信號(hào), 3條條未定義，未定義，2條條保留供測(cè)試用保留供測(cè)試用

50、4. RS 422A RS-232C推出較早，在現(xiàn)代通信中已暴露明顯不推出較早，在現(xiàn)代通信中已暴露明顯不足。足。 如：數(shù)據(jù)傳輸如：數(shù)據(jù)傳輸 20Kbit/s 通信距離短通信距離短15m 未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的連接器，信號(hào)易產(chǎn)生串?dāng)_等。未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的連接器，信號(hào)易產(chǎn)生串?dāng)_等。 長(zhǎng)距離通信、干擾比較強(qiáng)，環(huán)境嚴(yán)重限制應(yīng)用。長(zhǎng)距離通信、干擾比較強(qiáng)，環(huán)境嚴(yán)重限制應(yīng)用。 1）RS-422A規(guī)定了差分平衡的電氣接口，它能夠規(guī)定了差分平衡的電氣接口，它能夠在較長(zhǎng)距離內(nèi)明顯地提高數(shù)據(jù)速率。在較長(zhǎng)距離內(nèi)明顯地提高數(shù)據(jù)速率。 如：在如：在1000m內(nèi)速率內(nèi)速率100Kbit/s 10m內(nèi)內(nèi)10Mbit/s 2）RS 422A采

51、用平衡驅(qū)動(dòng)和差分接收方法采用平衡驅(qū)動(dòng)和差分接收方法從根本上消除信號(hào)地線從根本上消除信號(hào)地線 3）RS-422A，實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間遠(yuǎn)程通信時(shí)需要兩對(duì)，實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間遠(yuǎn)程通信時(shí)需要兩對(duì)平衡差分電路形成全雙工傳輸電路。平衡差分電路形成全雙工傳輸電路。 5. RS-485接口接口 RS-422A進(jìn)行全雙工通信時(shí)，需要兩對(duì)線進(jìn)行全雙工通信時(shí)，需要兩對(duì)線纜纜增加了線路成本。增加了線路成本。 1）RS-485多發(fā)送器和多接收器的電路多發(fā)送器和多接收器的電路標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展了RS-422A的性能。的性能。 適用于：雙方公用一對(duì)線纜適用于：雙方公用一對(duì)線纜 多個(gè)點(diǎn)之間公用一對(duì)線多個(gè)點(diǎn)之間公用一對(duì)線 2）一對(duì)）一

52、對(duì)RS-485接口線路能支持接口線路能支持 32個(gè)發(fā)個(gè)發(fā)送送/接收器。接收器。 3）RS-485采用半雙工方式。采用半雙工方式。 TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議，Transmission Control Protocol）：規(guī)定傳輸信息怎樣分層、分組和在線路上傳輸；IP協(xié)議（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，Internet Protocol）：定義Internet上計(jì)算機(jī)之間的路由選擇，把不同網(wǎng)絡(luò)的物理地址轉(zhuǎn)換為Internet地址；TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)共有的體系結(jié)構(gòu)共有4個(gè)層次：個(gè)層次：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡(luò)接口層。應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡(luò)接口層。八、八、TCP/IPTCP/IP協(xié)議協(xié)議TCP/IP協(xié)議及

53、其層次應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng) 用 層OSI參考模型TCP/IP參考模型傳 輸 層互 聯(lián) 層主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層 1. 運(yùn)用層運(yùn)用層 向用戶提供一組常用的應(yīng)用程序向用戶提供一組常用的應(yīng)用程序 包含所有包含所有TCP/IP協(xié)議集中的所有高層協(xié)議：協(xié)議集中的所有高層協(xié)議： 虛擬終端協(xié)議（虛擬終端協(xié)議（Telnet） 文件傳輸協(xié)議（文件傳輸協(xié)議（FTP） 電子郵件協(xié)議（電子郵件協(xié)議（SMTP）等。）等。 相當(dāng)于相當(dāng)于OSI的應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層。的應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層。 2. 運(yùn)輸層運(yùn)輸層 提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸，確保提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸，確保源

54、主機(jī)傳送數(shù)據(jù)報(bào)正確到達(dá)目標(biāo)主機(jī)。源主機(jī)傳送數(shù)據(jù)報(bào)正確到達(dá)目標(biāo)主機(jī)。 1）傳輸控制協(xié)議）傳輸控制協(xié)議TCP 面向連接的可靠的傳輸面向連接的可靠的傳輸協(xié)議，允許一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的報(bào)文流無(wú)差錯(cuò)地發(fā)往網(wǎng)協(xié)議，允許一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的報(bào)文流無(wú)差錯(cuò)地發(fā)往網(wǎng)絡(luò)上的其機(jī)器。絡(luò)上的其機(jī)器。 輸入輸入報(bào)文流報(bào)文流報(bào)文段報(bào)文段網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 報(bào)文報(bào)文 報(bào)文流報(bào)文流輸出。輸出。接收組裝2）用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDPUDP不可靠，無(wú)連接協(xié)議。不可靠，無(wú)連接協(xié)議。 用于：不需用于：不需TCPTCP排序和流量控制功能的應(yīng)用程序。排序和流量控制功能的應(yīng)用程序。 3. 3. 網(wǎng)際層網(wǎng)際層 使主機(jī)可以把使主機(jī)可以把IPIP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)

55、往任何網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)，并使數(shù)據(jù)報(bào)獨(dú)立傳向目標(biāo)。絡(luò)，并使數(shù)據(jù)報(bào)獨(dú)立傳向目標(biāo)。 4. 4. 網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層 相當(dāng)于相當(dāng)于OSIOSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。負(fù)的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。負(fù)責(zé)通過(guò)物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送責(zé)通過(guò)物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IPIP數(shù)據(jù)報(bào)或接收發(fā)自物理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)或接收發(fā)自物理網(wǎng)絡(luò)的幀且將其轉(zhuǎn)為的幀且將其轉(zhuǎn)為IPIP數(shù)據(jù)報(bào)，交給網(wǎng)際層。數(shù)據(jù)報(bào)，交給網(wǎng)際層。2.3 2.3 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)控制 計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合產(chǎn)物。術(shù)結(jié)合產(chǎn)物。數(shù)字計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)字計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的 計(jì)算能力計(jì)算能力 邏輯判斷能力邏輯判斷能力 大容量存貯能力大容量存貯能力

56、解決了解決了 常規(guī)控制技術(shù)解決不了的難道。常規(guī)控制技術(shù)解決不了的難道。達(dá)到了達(dá)到了 常規(guī)控制技術(shù)達(dá)不到的優(yōu)異指標(biāo)。常規(guī)控制技術(shù)達(dá)不到的優(yōu)異指標(biāo)。 一、自動(dòng)控制概述一、自動(dòng)控制概述 1. 自動(dòng)控制系統(tǒng)及其組成自動(dòng)控制系統(tǒng)及其組成 1）人工調(diào)節(jié)）人工調(diào)節(jié) 以恒溫室為例以恒溫室為例 工作人員工作：工作人員工作： 觀察溫度計(jì)觀察溫度計(jì) 觀察值與給定值觀察值與給定值 比較比較偏差偏差 根據(jù)偏差根據(jù)偏差 調(diào)整閥門調(diào)整閥門 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 精度低精度低 取決于經(jīng)驗(yàn)取決于經(jīng)驗(yàn) 緊張、繁鎖、易出錯(cuò)緊張、繁鎖、易出錯(cuò)熱水送風(fēng)回水回風(fēng)恒溫室 2）自動(dòng)調(diào)節(jié)）自動(dòng)調(diào)節(jié) 在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用自動(dòng)控制裝在沒(méi)有人直接

57、參與的情況下，利用自動(dòng)控制裝置使被控對(duì)象自動(dòng)按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行或使被控量按予置使被控對(duì)象自動(dòng)按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行或使被控量按予定要求變化的手段。定要求變化的手段。室溫自動(dòng)控制：室溫自動(dòng)控制： 傳感器傳感器 反映室溫反映室溫 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 室溫與給定值比較和運(yùn)算控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)室溫與給定值比較和運(yùn)算控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)恒溫室回風(fēng)回水送風(fēng)熱水傳感器調(diào)節(jié)器比較：比較： 人工調(diào)節(jié)人工調(diào)節(jié) 自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié) 3）自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成）自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 調(diào)節(jié)對(duì)象調(diào)節(jié)對(duì)象 被控參數(shù)按給定規(guī)律變化的房間、被控參數(shù)按給定規(guī)律變化的房間、設(shè)備等。設(shè)備等。 傳感器傳感器 將被測(cè)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理將被測(cè)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和

58、傳輸?shù)牧硪晃锢砹康脑：蛡鬏數(shù)牧硪晃锢砹康脑?調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 將被測(cè)值與給定值比較得出偏差并進(jìn)將被測(cè)值與給定值比較得出偏差并進(jìn)行計(jì)算，按預(yù)定規(guī)律發(fā)出控制指令的元件。行計(jì)算，按預(yù)定規(guī)律發(fā)出控制指令的元件。 執(zhí)行元件執(zhí)行元件 將來(lái)自調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)變成操作將來(lái)自調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)變成操作量的部分。量的部分。調(diào)節(jié)規(guī)律選取執(zhí)行機(jī)構(gòu)手調(diào)節(jié)器人眼和大腦傳感器溫度計(jì)經(jīng)驗(yàn)正確與否 符號(hào)：符號(hào)： 給定值給定值 被調(diào)節(jié)參數(shù)被調(diào)節(jié)參數(shù) 干擾信號(hào)干擾信號(hào) 調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)量 控制信號(hào)控制信號(hào) 偏差值偏差值GQaQfq qqPZGQQe系統(tǒng)方塊圖fqPe+-QZQaQG傳感器執(zhí)行器調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)對(duì)象3）自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成）自動(dòng)

59、控制系統(tǒng)的組成 2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)分類自動(dòng)控制系統(tǒng)分類 按給定值不同來(lái)分：按給定值不同來(lái)分： 定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)定值調(diào)節(jié)系統(tǒng) 被調(diào)參數(shù)給定值為恒定值。被調(diào)參數(shù)給定值為恒定值。 程序調(diào)節(jié)系統(tǒng)程序調(diào)節(jié)系統(tǒng) 給定值是變化的，但是一給定值是變化的，但是一個(gè)個(gè) 已知的時(shí)間函數(shù)。已知的時(shí)間函數(shù)。 隨動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)隨動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 被調(diào)參數(shù)的給定值是隨機(jī)被調(diào)參數(shù)的給定值是隨機(jī)函數(shù)。函數(shù)。 3. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)自動(dòng)控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 1）過(guò)渡過(guò)程的基本形式）過(guò)渡過(guò)程的基本形式 過(guò)渡過(guò)程（動(dòng)態(tài)）過(guò)渡過(guò)程（動(dòng)態(tài)） 系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的過(guò)程。渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的過(guò)程。 a. 發(fā)散振

60、蕩發(fā)散振蕩 被控變量被控變量不穩(wěn)定不穩(wěn)定 b. 等幅振蕩等幅振蕩 連續(xù)調(diào)節(jié)中不允許連續(xù)調(diào)節(jié)中不允許 雙位調(diào)節(jié)中允許雙位調(diào)節(jié)中允許tQatQa c. 衰減振蕩衰減振蕩 比較理想過(guò)程比較理想過(guò)程 d. 單調(diào)過(guò)程單調(diào)過(guò)程 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)。過(guò)渡過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)。 不很理想。不很理想。tQatQa 2）品質(zhì)指標(biāo)）品質(zhì)指標(biāo) a. 衰減比衰減比n 前前后兩峰值之比后兩峰值之比 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 系統(tǒng)不穩(wěn)定系統(tǒng)不穩(wěn)定 穩(wěn)定穩(wěn)定 較理想較理想 b. 靜差靜差C 被調(diào)參數(shù)的穩(wěn)定值與給定值之被調(diào)參數(shù)的穩(wěn)定值與給定值之差。差。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 c. 最大偏差最大偏差A(yù)與超調(diào)量與超調(diào)量B A 被調(diào)參數(shù)偏離給定值的最大值被調(diào)參數(shù)偏離