第4章 其它控制網(wǎng)絡(luò)2017-2

4.2ARCNET網(wǎng)絡(luò)ARCNET（AuxiliaryResourceComputerNetwork）是一種基于令牌傳遞（TokenPassing）協(xié)議的現(xiàn)場總線，它最初是美國Datapoint公司在上世紀(jì)70年代末作為辦公自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來的。由于其具有快速性、確定性、可擴(kuò)展性和支持長距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，非常適合過程實(shí)時控制，近年來被廣泛應(yīng)用在各種自動化領(lǐng)域，是一種較理想的現(xiàn)場總線技術(shù)。14.2.1令牌環(huán)（token-ring）網(wǎng)絡(luò)簡介1.環(huán)形局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口設(shè)備（又稱環(huán)中繼轉(zhuǎn)發(fā)器RPU）接入環(huán)路，整個環(huán)路由一系列的環(huán)段（傳輸介質(zhì)，也稱鏈路）和RPU組成。2①環(huán)中繼轉(zhuǎn)發(fā)器（RPU）。主要負(fù)責(zé)：網(wǎng)段的連接、信息的復(fù)制、再生和轉(zhuǎn)發(fā)、環(huán)監(jiān)控等。從其中的一個環(huán)段（稱為上行鏈路）上獲取幀中的每個位信號，再生（整形和放大）并轉(zhuǎn)發(fā)到另一環(huán)段（稱為下行鏈路）。如果幀中宿地址與本節(jié)點(diǎn)地址一致，復(fù)制MAC幀，并送給附接在本RPU的節(jié)點(diǎn)。若RPU故障，可導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。在此環(huán)形局域網(wǎng)中還有專門的環(huán)監(jiān)控器和多路訪問器。②幀的撤出問題：MAC幀無止境地在環(huán)路中再生和轉(zhuǎn)發(fā)。由發(fā)送節(jié)點(diǎn)完成。③專門的環(huán)監(jiān)控器：監(jiān)視和維護(hù)環(huán)路的工作。32.與總線形網(wǎng)絡(luò)不同①雖然一個節(jié)點(diǎn)發(fā)出的幀仍然可以像總線形網(wǎng)絡(luò)那樣被網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)接收，但這種接收是由環(huán)中所有的RPU的合作而實(shí)現(xiàn)的，每個RPU僅從其上行鏈路上獲取幀，再生幀中的每一位，并轉(zhuǎn)發(fā)到下行鏈路。②環(huán)形網(wǎng)要求專門的環(huán)監(jiān)控器，監(jiān)視和維護(hù)環(huán)路的工作。有時，環(huán)監(jiān)控的功能也分布在RPU中，但可以看到，RPU如果出現(xiàn)故障可能會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，因此，實(shí)用中RPU常用多路訪問器（MAU）代替。43.令牌環(huán)網(wǎng)工作原理(1)具有特定格式的令牌幀繞環(huán)行駛，將訪問媒體的權(quán)利從一個節(jié)點(diǎn)傳遞到物理連接的另外一個節(jié)點(diǎn)（從一個RPU傳遞到物理鏈路另一端的RPU）；(2)希望發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)組成MAC幀，并僅在獲得令牌之后，才可進(jìn)行發(fā)送動作；(3)每個節(jié)點(diǎn)均執(zhí)行環(huán)內(nèi)數(shù)據(jù)的再生和轉(zhuǎn)發(fā)；(4)只有接收節(jié)點(diǎn)（幀中的目的地址為本節(jié)點(diǎn)地址）進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的復(fù)制和接收；(5)發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)在收到繞環(huán)一周的幀后，撤出該幀并釋放令牌。54.令牌環(huán)的MAC幀格式1）幀開始/結(jié)束標(biāo)志（SD/ED）2）訪問控制字段（AC）Pr/Rr：本幀優(yōu)先級和預(yù)定優(yōu)先級。T：令牌標(biāo)識，T＝0時，標(biāo)識對應(yīng)幀為令牌幀，T＝1時，標(biāo)識對應(yīng)幀為信息幀。M：

監(jiān)視位，由環(huán)路中的監(jiān)控器（或者具有監(jiān)控功能的RPU）填寫，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該幀（或令牌）時，M置為0，當(dāng)該幀經(jīng)過監(jiān)控器時，監(jiān)控器將該位置為1。如果監(jiān)控器發(fā)現(xiàn)監(jiān)視位已經(jīng)被置為1，則認(rèn)為發(fā)送節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，未能按規(guī)定撤出該幀，此時監(jiān)控器負(fù)責(zé)撤出該幀，并發(fā)出令牌幀。3）幀控制字段（FC）4）幀狀態(tài)標(biāo)志（FS）65.令牌環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn)1）同一時刻，環(huán)上只有一個數(shù)據(jù)幀在傳輸（一個節(jié)點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)；

2）網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)共享網(wǎng)絡(luò)帶寬；3）有最小的傳輸延遲時間（令牌傳輸需要時間）；4）數(shù)據(jù)從一個節(jié)點(diǎn)傳到另一個節(jié)點(diǎn)的時間是可計(jì)算的，可用于實(shí)時控制。5）標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.5。74.2.2令牌總線（token-passingbus）簡介1.令牌總線拓?fù)淞钆瓶偩€采用總線拓?fù)?，通過在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間按照一定順序傳遞令牌（一組特定的比特模式）來分配各節(jié)點(diǎn)對共享型總線的訪問權(quán)利，形成閉合的邏輯環(huán)路。能完全采用半雙工的操作方式，只有獲得令牌的節(jié)點(diǎn)才能發(fā)送信息，其他節(jié)點(diǎn)只能接收信息，或者被動地發(fā)送信息為了保證邏輯閉合環(huán)路的形成，每個節(jié)點(diǎn)都動態(tài)地維護(hù)著一個連接表，該表記錄著本節(jié)點(diǎn)在環(huán)路中的前繼、后繼和本節(jié)點(diǎn)的地址，每個節(jié)點(diǎn)根據(jù)后繼地址確定下一占有令牌的節(jié)點(diǎn)。8令牌傳遞總線介質(zhì)訪問控制應(yīng)具有的功能：1）

令牌傳遞算法：邏輯環(huán)按遞減的站地址次序組成；2）

邏輯環(huán)的初始化；3）

站插入算法：應(yīng)周期性的允許新的站點(diǎn)插入邏輯環(huán)中；4）

退出環(huán)路：一個站點(diǎn)能從環(huán)路上退出來，并將先行站和后繼站連接起來；5）

恢復(fù)：對丟失令牌能恢復(fù)；對多重令牌能識別等；該方式已列入IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。92.令牌總線的基本原理采用令牌控制對介質(zhì)的訪問，持令牌的站暫時控制了介質(zhì)，并可以發(fā)送數(shù)據(jù)；令牌按一定的規(guī)則在網(wǎng)上的各站之間循環(huán)地傳遞，從而形成了一個邏輯環(huán)。除總線拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)外，樹狀網(wǎng)、星狀網(wǎng)等其它拓?fù)涞木W(wǎng)也可組成邏輯環(huán)路。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)中令牌的傳送按虛線邏輯環(huán)路進(jìn)行，而數(shù)據(jù)幀的傳送仍在兩站點(diǎn)間直接進(jìn)行，這種結(jié)構(gòu)叫做邏輯環(huán)網(wǎng)。一個站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，必須持有令牌，持有令牌的站發(fā)完數(shù)據(jù)幀或發(fā)送的數(shù)據(jù)幀到達(dá)規(guī)定的個數(shù)，必須將發(fā)送控制權(quán)傳送給邏輯環(huán)的下游站。這樣，網(wǎng)上各站都有平等的發(fā)送數(shù)據(jù)幀的機(jī)會，網(wǎng)上允許只有一個令牌，沒有發(fā)送時的競爭現(xiàn)象。10邏輯環(huán)網(wǎng)與物理環(huán)網(wǎng)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）相對比，由于物理環(huán)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)必須按環(huán)路進(jìn)行，而邏輯環(huán)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)有直接通路，所以邏輯環(huán)網(wǎng)延遲時間短。11邏輯環(huán)網(wǎng)與采用CSMA的總線網(wǎng)相比，在網(wǎng)絡(luò)通信量增加的情況下，CSMA總線網(wǎng)沖突增加，系統(tǒng)開銷隨之增大，系統(tǒng)效率迅速下降。邏輯環(huán)網(wǎng)傳送令牌的時間為常數(shù)，不用解決沖突問題，效率依然很高；另外，CSMA網(wǎng)在訪問競爭中各站平等，訪問和響應(yīng)具有隨機(jī)性，不具備時間確定性，不符合實(shí)時要求。而邏輯環(huán)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)有優(yōu)先級的數(shù)據(jù)傳送，且訪問和響應(yīng)時間有確定值，符合實(shí)時要求。因此在列車通信網(wǎng)絡(luò)中可以采用ARCNET類型的令牌總線網(wǎng)絡(luò)。123.令牌總線幀的一般格式1）前導(dǎo)碼（P），用于收發(fā)同步；2）幀開始標(biāo)志（SD），標(biāo)識幀的開始；3）幀控制字段（FC），用于區(qū)分幀的類型，包括MAC控制幀（如令牌08H、設(shè)置后繼等）、LLC數(shù)據(jù)幀、站點(diǎn)管理數(shù)據(jù)幀等；4）宿/源地址（DA/SA）；5）數(shù)據(jù)字段（DATA），根據(jù)幀控制字段（FC）的取值，數(shù)據(jù)字段可以包含LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元、MAC管理數(shù)據(jù)、和MAC控制幀的數(shù)據(jù)；6）幀校驗(yàn)序列（FCS），對SD和ED之間的所有字段進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)；7）幀結(jié)束標(biāo)志（ED），標(biāo)識幀的結(jié)束，同時也標(biāo)識了幀中FCS的位置。134.令牌總線幀的發(fā)送和接收①令牌傳遞有令牌的節(jié)點(diǎn)在發(fā)送完信息后，執(zhí)行環(huán)路維護(hù)工作，將令牌傳遞給后繼節(jié)點(diǎn)。繼續(xù)監(jiān)聽合法幀的傳遞，看后繼節(jié)點(diǎn)是否已獲得令牌，并正常工作；如果在規(guī)定時間內(nèi)未監(jiān)聽到信息在媒體上的傳輸，執(zhí)行一次令牌重傳。如仍然未能監(jiān)聽到合法幀的傳輸，原后繼節(jié)點(diǎn)已撤出環(huán)路，開始尋找后繼和環(huán)路重構(gòu)過程。發(fā)送“尋找后繼命令幀”（原后繼節(jié)點(diǎn)的地址為數(shù)據(jù)字段），原節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)用“設(shè)置后繼命令幀”予以響應(yīng)；雙方修改各自連接表中的后繼/前繼地址，傳遞令牌，恢復(fù)正常工作。14②令牌丟失的處理令牌環(huán)網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)設(shè)有“環(huán)不工作計(jì)時器”。在規(guī)定的時間內(nèi)，未能監(jiān)聽到媒體上有信號傳輸，環(huán)不工作計(jì)時器超時，則環(huán)路中令牌丟失，或者環(huán)路處于初始工作狀態(tài)。如果任一節(jié)點(diǎn)判斷環(huán)上有不工作的節(jié)點(diǎn)，將采用競爭總線的方法爭奪生成令牌的權(quán)利。a.各節(jié)點(diǎn)根據(jù)本節(jié)點(diǎn)地址信息和一定的規(guī)則，形成不同長度的“要求令牌命令幀”，發(fā)往上網(wǎng)并監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)。b.不同的地址形成不同長度的幀幾乎“同時”發(fā)往網(wǎng)絡(luò)時，會產(chǎn)生沖突。c.節(jié)點(diǎn)在發(fā)送幀之后，監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)時，發(fā)短幀的節(jié)點(diǎn)會“監(jiān)聽”到其他節(jié)點(diǎn)的幀正在發(fā)送。發(fā)最長幀的節(jié)點(diǎn)感覺不到媒體上有信號的節(jié)點(diǎn)，贏得生成令牌的權(quán)利，執(zhí)行環(huán)路重構(gòu)的過程。15③多個令牌的處理a.令牌重復(fù)：環(huán)路中同時具有多個令牌，由獲得令牌的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。b.判斷令牌重復(fù)：獲得令牌的節(jié)點(diǎn)，如果仍然感知媒體上有信號在傳輸，表示有其他節(jié)點(diǎn)也掌握著令牌（令牌重復(fù)）。c.解決辦法：簡單地丟棄令牌，回到原接收狀態(tài)（目的在于減少環(huán)路中令牌的個數(shù)）。d.可能產(chǎn)生的后果：令牌丟失。165.令牌環(huán)路的維護(hù)（1）環(huán)路重構(gòu)目的：在環(huán)路出現(xiàn)故障后，各節(jié)點(diǎn)填寫連接表，重新構(gòu)造邏輯環(huán)。環(huán)路不工作后，獲得生成令牌權(quán)利的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行環(huán)路維護(hù)；發(fā)出“請求后繼命令幀”：尋找可能的后繼節(jié)點(diǎn)；限定響應(yīng)節(jié)點(diǎn)的范圍，在此范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)用“設(shè)置后繼命令幀”響應(yīng)；若有多個適合的節(jié)點(diǎn)予以響應(yīng)（出現(xiàn)沖突），用“解決沖突命令幀”進(jìn)一步限定范圍，直至有且僅有一個節(jié)點(diǎn)予以響應(yīng)；置連接表中的后繼地址，并傳遞令牌給該后繼節(jié)點(diǎn)；后繼節(jié)點(diǎn)接收令牌，將令牌中的源地址置為連接表中的前繼地址，如果本節(jié)點(diǎn)維護(hù)的連接表中沒有指定后繼節(jié)點(diǎn)，則重復(fù)上述“尋找”后繼的動作；最終，環(huán)路形成，并且令牌返回原生成令牌的節(jié)點(diǎn)，完成環(huán)路重構(gòu)動作，開始正常的工作。17（2）增加新節(jié)點(diǎn)新節(jié)點(diǎn)加入，須等待機(jī)會。節(jié)點(diǎn)在信息傳輸完畢之后，如果時間允許，應(yīng)執(zhí)行必要的環(huán)路維護(hù)工作；詢問是否有新節(jié)點(diǎn)希望加入。如果有，則進(jìn)行環(huán)路重構(gòu)；若新節(jié)點(diǎn)符合后繼的要求，用“設(shè)置后繼命令幀”響應(yīng)；部分節(jié)點(diǎn)修改連接表，容納新節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)。18（3）節(jié)點(diǎn)撤出環(huán)路有兩種方法將節(jié)點(diǎn)撤出環(huán)路。節(jié)點(diǎn)可以在任意時刻、不采取任何動作地撤出環(huán)路。該節(jié)點(diǎn)的前繼會自動開始尋找新后繼的過程（令牌維護(hù)）；指定時刻退出環(huán)路。希望撤出環(huán)路的節(jié)點(diǎn)僅在收到令牌之后，用“置后繼命令幀”，將其后繼節(jié)點(diǎn)地址告訴前繼節(jié)點(diǎn)，并傳遞令牌，撤出環(huán)路。196.令牌總線的特點(diǎn)令牌傳遞，使所有節(jié)點(diǎn)對傳輸媒體進(jìn)行公平和有序地訪問；可傳輸多種類型的幀，無最小幀長的限制（數(shù)據(jù)字段data>=0），控制方式復(fù)雜；整個網(wǎng)絡(luò)具有最小的傳輸延時。無數(shù)據(jù)可傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)，仍然需要處理令牌的傳遞和進(jìn)行環(huán)路維護(hù)工作；可以估算整個網(wǎng)絡(luò)具有的最大發(fā)送延時。知道幀的長度、最大令牌占有時間和入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)個數(shù)之后，可以估算出每個節(jié)點(diǎn)的最大發(fā)送延時；令牌總線非常適合具有一定實(shí)時性要求的環(huán)境。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單靈活、可靠性較高、網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快、硬件設(shè)備量少、造價低、安裝使用方便，共享能力強(qiáng)，適合于一點(diǎn)發(fā)送、多點(diǎn)接收的場合。缺點(diǎn)：維修不便，一個鏈路故障，將會破壞網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)的通信，探測電纜故障時，需要涉及整個網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中增加節(jié)點(diǎn)時，需要斷開節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)將停止工作，故其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性較差。204.2.3ARCNET令牌總線ARCNET是典型的令牌總線網(wǎng)絡(luò)，1999年成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI／ATA-878.1。從OSI參考模型來看，ARCNET定義了ISO/OSI七層網(wǎng)絡(luò)體系模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其可開放底層接口，允許用戶自行開發(fā)嵌入式設(shè)備。1.ARCNET的節(jié)點(diǎn)及地址每個ARCNET物理節(jié)點(diǎn)包括一個數(shù)據(jù)鏈路層的通信控制器芯片和一個物理層的收發(fā)器芯片。每個節(jié)點(diǎn)有一個網(wǎng)絡(luò)地址，令牌以遞增的節(jié)點(diǎn)地址序號，從一個節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個節(jié)點(diǎn)，形成邏輯環(huán)路。節(jié)點(diǎn)使用唯一的MAC地址標(biāo)識自己，單個ARCNET子網(wǎng)最多可有255個節(jié)點(diǎn)，ARCNET支持點(diǎn)對點(diǎn)的定向消息和單點(diǎn)對多點(diǎn)的廣播消息。在數(shù)據(jù)鏈路層，采用令牌環(huán)機(jī)制，各節(jié)點(diǎn)通過傳遞令牌來協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)。212.ARCNET的物理層在物理層，ARCNET支持總線型、星型以及分布式星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。ARCNET速率為2.5Mbit/s，傳輸?shù)慕橘|(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纖，可滿足絕大多數(shù)自動控制應(yīng)用對速度、抗干擾性和物理介質(zhì)的要求。新型的ARCNETplus速率已從原來的2.5Mb/s增加到100Mb/s（使用光纖時）。223.ARCNET的幀類型雖然ARCNET遵從IEEE802.4的協(xié)議，但是在具體幀結(jié)構(gòu)上還是存在著差異。ARCNET有令牌幀、空閑緩沖區(qū)詢問幀、確認(rèn)幀、否認(rèn)幀及數(shù)據(jù)傳輸幀等多種信息幀。23ARCNET幀不管是哪種幀，都由ALERT引導(dǎo)，類似于Ethernet中使用的前導(dǎo)碼。24邀請發(fā)送（ITT）令牌幀總是傳遞給其后繼工作站。EOT是ASCII碼中的傳輸結(jié)束控制符（04hex）。后跟的兩個字節(jié)都是DID（終點(diǎn)標(biāo)識符），即后繼工作站的地址。重復(fù)使用DID的目的是增加可靠性。25空閑緩沖器詢問（FBE）幀。ENQ是ASCII字符集中的詢問字符（05hex）。隨其后的兩個字節(jié)DID是想通過詢問了解空閑緩沖器狀態(tài)的工作站標(biāo)識。DID重復(fù)使用也是為提高尋找終點(diǎn)工作站的可靠性。26ACK（確認(rèn)）幀由ALERT和ACK組成。ACK是ASCII字符集中的確認(rèn)字符（06hex）當(dāng)響應(yīng)FBE幀而發(fā)送ACK時，表示接收工作站具有可供使用的緩沖器空間。ACK幀之所以沒有DID字段，是因?yàn)檫@種幀是作為廣播方式發(fā)送的。27NAK（否認(rèn)）幀是ASCII字符集中的否認(rèn)字符（15hex）。當(dāng)響應(yīng)FBE幀而發(fā)送NAK時，表示接收工作站不具有可供使用的緩沖空間。NAK幀也沒有DID字段，其原因與ACK幀相同。28PAC幀，即數(shù)據(jù)幀。幀中SOH（標(biāo)題開始）是ASCII字符集中的標(biāo)題開始字符（01hex）。SID（源點(diǎn)ID）和（終點(diǎn)ID）表示源點(diǎn)和終點(diǎn)工作站的地址。CP（連續(xù)指針）字段指示工作站在存儲器中找到的傳輸數(shù)據(jù)的起點(diǎn)。數(shù)據(jù)字段DATA具有可變長度，處于1字節(jié)和508字節(jié)之間，用以攜帶用戶數(shù)據(jù)。2字節(jié)的CRC字段由發(fā)送站添加，用來保護(hù)Data字段。294.ARCNET工作機(jī)制ARCNET的地址由8bit組成，其中地址0作為廣播地址。因此ARCNET上最多可以容納255個節(jié)點(diǎn)。ARCNET節(jié)點(diǎn)之間的的數(shù)據(jù)傳輸像總線型LAN一樣是廣播式的，但對總線的訪問決定于令牌。為說明這種網(wǎng)絡(luò)的操作機(jī)制，假定在一條總線上有4個節(jié)點(diǎn)，其地址分別為1，10，25和255。在啟動網(wǎng)絡(luò)時，這四個工作站形成一個邏輯環(huán)，每個站都跟蹤兩個信息：

①誰是后繼者；

②誰是前驅(qū)者。這兩種信息分別由字母S（后繼者）和P（先驅(qū)者）代表。一個工作站的后繼者定義為邏輯環(huán)上具有較高地址的站；先驅(qū)者則定義為邏輯環(huán)上具有較低地址的站。30由于ARCNET中站地址0用于廣播地址，因此最小站地址為1，最大站地址為255。在構(gòu)成邏輯環(huán)時規(guī)定，工作站地址為255的后繼站地址為1，站地址為1的前驅(qū)站地址為255。315.幀的發(fā)送與接收32336.令牌維護(hù)3435363738（1）列車總線構(gòu)成列車總線的設(shè)備有中央裝置、終端裝置、顯示器、顯示控制裝置、IC卡架以及車內(nèi)信息顯示器構(gòu)成。各裝置在列車內(nèi)的配置情況如表4.11

所示。39列車總線傳送線路包括車輛信息傳送線（光纖環(huán)網(wǎng)）及自我診斷信息傳送線（雙絞屏蔽線）2種。車輛信息傳送線是環(huán)線回路（loop）構(gòu)成，如果在一個方向的環(huán)繞中檢測到無應(yīng)答的情況，就向另一個方向的環(huán)繞傳送，能夠避開故障部位。另外，當(dāng)兩列車聯(lián)掛編組時車輛的中央裝置之間由2對電線（雙絞屏蔽線）連接，條件（聯(lián)掛車輛的兩個中央裝置之間，MCR是OFF的情況下）成立時，打開環(huán)線回路（loop），將聯(lián)掛前的獨(dú)立的環(huán)線回路（loop）結(jié)合在一起，就能夠保持編組環(huán)線回路（loop）的構(gòu)成。40圖4.33列車總線結(jié)構(gòu)4142圖4.43列車總線布線示意圖434445中央裝置4647終端裝置48MDM8.2板：光信號傳輸卡。終端裝置用該卡收發(fā)光信號，它是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要傳輸電路。MDM9板：光信號傳輸卡。終端裝置用該卡與制動控制器及牽引變流器交換信息。AIN板：模擬信號輸入卡。中端裝置用該卡采集模擬信號，模擬信號輸入范圍為0～100V。492.信息傳輸及其冗余特性（1）信息傳輸路徑列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過貫穿列車的光纖雙重環(huán)形網(wǎng)絡(luò)及由多股絞合線組成的備份傳送線傳輸系統(tǒng)組成。控制指令傳送則采用獨(dú)立于監(jiān)視器部分的雙重CPU方式，具有故障導(dǎo)向安全的功能。圖4.47給出了列車網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸途徑。50傳送通道包括環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)及備份傳送線（多股膠合線構(gòu)成，也稱為自我診斷傳送線）。兩端頭車（1、8號車）設(shè)置有由控制傳送部和監(jiān)視器構(gòu)成的中央裝置，具有全列車整體管理和向司機(jī)駕駛臺顯示器傳送數(shù)據(jù)的功能。每節(jié)車輛分別設(shè)置有一臺終端裝置，實(shí)現(xiàn)車輛車載設(shè)備的控制與信息傳輸功能。中央裝置與終端裝置之間由環(huán)形網(wǎng)絡(luò)及備份傳送線連接，具有向左和向右兩條傳輸通道，具有較強(qiáng)的傳輸可靠性。51（2）傳送通道的冗余發(fā)生傳輸故障時，信息傳輸會切換傳輸路徑以避開故障發(fā)生點(diǎn)。切換信息系統(tǒng)傳輸路徑因傳輸路徑具有左右兩個方向，對于控制指令等具有應(yīng)答性要求的信息，通常兩個方向同時傳送，可實(shí)現(xiàn)回避故障點(diǎn)，不會產(chǎn)生信號切換延遲；對于其它信息，發(fā)送方在無法收到接收方的應(yīng)答時，可從發(fā)送方的光傳輸節(jié)點(diǎn)重新獲取信息，用其它方向的通道傳輸信息以避開故障點(diǎn)。圖4.49給出了一個故障實(shí)例。中央裝置內(nèi)部的控制部切換控制傳輸部1、2采用雙CPU結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時有內(nèi)部冗余措施，當(dāng)1發(fā)生故障時，才使用2的數(shù)據(jù)（異常檢測及切換在50ms內(nèi)完成。52圖4.38正常傳輸示例53圖4.39終端4－6節(jié)點(diǎn)間出現(xiàn)故障54圖4.40中央裝置內(nèi)部故障切換55備份傳送備份傳送線為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，正常運(yùn)行時對傳送系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視。一旦光纖網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，可不通過光傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制傳送部之間數(shù)據(jù)通信（這是最后的備用手段）。563.CRH2動車組信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能（1）控制指令的傳輸功能控制傳送部經(jīng)由車輛信息傳送線向牽引變流器和制動控制裝置等傳送從司機(jī)臺輸入的下列控制指令。另外，在監(jiān)視器部的動作模式為檢修模式時（車上試驗(yàn)執(zhí)行模式），可根據(jù)從監(jiān)視器部接收的指令發(fā)出控制指令

。57（2）診斷信息的傳輸功能診斷信息主要有以下內(nèi)容：①ROM診斷：顯示中央裝置（監(jiān)視器部