春季学期《工业控制网络》试题答案Word下载.docx
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DeviceNet对象用于提供到DeviceNet上的一个物理连接的配置
及状态。
DeviceNet的网络速度可为125kbps、250kbps和
500kbps,总线长度最长可达500m。
4、CAN远程帧由6个不同的位场组成,按由先到后发到总线上的顺序,分别是:
帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、
应答场和帧结束。
第1页(共12页)
试题:
工业控制网络班号:
姓名:
5、CAN总线借助位填充或非归零码规则进行编码。
CAN的总线长度最长可达10km,通信速率最高可达1Mbps。
6、TCP/IP参考模型的4层分别是:
主机至网络层、互联网层、
传输层和应用层。
7、无证实服务包括请求和指示2个原语。
8、国际电工委员会IEC61158对现场总线的定义是:
安装在 制造或
过程区域的 现场装置与控制室内的 自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。
9、进入国际标准IEC62026的现场总线包括AS-i、DeviceNet、
SDS和Seriplex。
10、模拟数据编码的三种编码方法为幅键键控ASK、频移键控FSK、
和相移键控PSK。
二、单选题(共14分,每题1分)
1、CAN总线定时寄存器1(BTR1)的BIT7位即SAM位为“1”时,总线被采样
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次答:
(C)
2、下列哪种现场总线是建筑业国际公认的现场总线标准?
A.Lonworks
B.HART
C.CC-Link
D.Sensoplex2答:
(A)
第2页(共12页)
3、下列设备中哪个不属于总线设备?
A.普通按钮开关
B.变送器/传感器
C.执行器
D.现场总线网桥/网关答:
4、SJA1000的最大时钟频率为多少?
A.24MHz
B.30MHz
C.20MHz
D.16MHz答:
5、CAN总线在进行故障界定时,当错误计数值大于多少时,说明总线被严重干扰?
A.96
B.119
C.127
D.255答:
6、标准格式的CAN数据帧,若不计填充位
A.最短为42位,最长为105位
B.最短为42位,最长为109位
C.最短为44位,最长为108位
D.最短为44位,最长为110位答:
7、双绞线按规则螺旋结构排列的目的是
A.使各线对之间易于区别
B.使各线对之间的电磁干扰最小
C.使各线对的韧性更强
D.以上皆不是答:
(B)
第3页(共12页)
8、在DeviceNet现场总线中,若显式请求报文的服务区字节内容为0x05,则在该报文的响应报文中的服务区字节内容为:
A.0x00
B.0x05
C.0x85
D.0xC5答:
9、在DeviceNet现场总线I/O连接中,使用分段协议取决于下面哪种情况?
A.须发送的数据超过7字节
B.须发送的数据超过8字节
C.生产_连接_长度属性值超过7
D.生产_连接_长度属性值超过8答:
(D)
10、ControlNet不支持下面哪种I/O数据触发方式?
A.位选通
B.轮询
C.状态改变
D.周期答:
11、ControlNet的最大网络速度为
A.500kbps
B.1Mbps
C.2Mbps
D.5Mbps答:
12、根据DeviceNet预定义主/从连接组报文规定,若主站有I/O轮询命令要发给从站,则使用下面哪一个报文?
第4页(共12页)
A.组1报文IDD
B.组2报文ID5
C.组1报文IDF
D.组2报文ID2答:
13、DeviceNet规范规定,DeviceNet使用几芯电缆?
A.2
B.3
C.4
D.5答:
14、目前使用的DeviceNet传送类-触发属性的传送类包括:
A.类0、类1、类2、类3
B.类0、类1、类2
C.类0、类2、类3
D.类1、类2、类3答:
四、简答题(18分,每小题3分)
1.CAN总线采用非破坏性逐位仲裁机制解决总线访问冲突问题,请简述其基本原理。
答:
当多个节点同时开始向总线发送报文时,通过逐一比较发送位与监听到的位,发送较低优先级报文的节点会主动停止发送,而发送最高优先级报文的节点会不受任何影响地继续发送,从而使总线冲突仲裁时间降至最低。
第5页(共12页)
2.请列出现场总线的6个技术特点。
(1)现场通信网络;
(2)数字通信网络;
(3)开放互连网络;
(4)现场设备互连网络;
(5)结构与功能高度分散的系统;
(6)现场设备的互操作性与互换性;
(6个采分点,每个0.5分)
3.当监听总线状态后,可采用三种CSMA坚持退避算法,简述这三种CSMA坚持退避算法的基本原理。
第一种为不坚持CSMA。
假如介质是空闲的,则发送。
假如介质是忙的,则等待一段随机时间,重复第一步。
第二种为1-坚持CSMA。
假如介质是忙的,继续监听,直到介质空闲,立即发送。
假如冲突发生,则等待一段随机时间,重复第一步。
第三种为P-坚持CSMA。
假如介质是空闲的,则以P的概率发送,或以(1—P)的概率延迟一个时间单位后重复处理。
该时间单位等于最大的传输延迟。
假如介质是忙,继续监听直到介质空闲,重复第一步。
(3个采分点,每个1分)
4.简述TCP/IP参考模型和OSI参考模型的关键差别。
(1)OSI参考模型把3个主要概念服务、接口、、协议之间的区别明确化了;
TCP/IP参考模型最初没有明确区分服务、接口和协议。
(2)OSI参考模型产生在协议发明之前,没有偏向于任何特定的协议,非常通用;
TCP/IP参考模型正好相反,首先出现的是协议,模型实际上是对已有协议的描述,不会出现协议不能匹配模型的情况。
(3)OSI模型有7层,而TCP/IP模型只有4层。
(4)OSI模型在网络层支持无连接和面向连接的通信,但在传输层仅有面向连接的通信;
TCP/IP模型在网络层仅有一种通信模式(无连接),但在传输层支持两种模式,给了用户选择的机会。
(4个采分点,每个1分,答对其中3个就给3分)
第6页(共12页)
5.通信方式一般分为三种,简述这三种通信方式的区别。
单工通信就是指传送的信息始终是一个方向,而不进行与此相反方向的传送;
半双工通信是指信息流可在两个方向上传输,但同一时刻只限于一个方向传输;
全双工通信是指能同时作双向通信。
6.简述在数据链路层和物理层中DeviceNet和CAN的主要区别。
CAN的最高通信速率可达1Mbps,DeviceNet只用了125kbps、250kbps、500kbps三种速率;
DeviceNet只使用了CAN2.0A中的有关定义,并不支持CAN2.0B中的扩展报文格式;
在CAN定义的4种帧类型中,DeviceNet不使用其中的远程帧。
六、CAN总线的发送器和接收器均使用独立CAN控制器SJA1000,采用CAN2.0A技术规范,发送器发送的4个报文的ID分别为:
(1);
(2);
(3);
(4)。
欲使接收器只接收报文
(1)、(3),应如何设置接收器SJA1000的ACR和AMR?
(本题4分)
AMR:
11111110(2分)
ACR:
xxxxxxx0(2分)
答案不唯一,x表示可为0,也可为1。
第7页(共12页)
试题:
七、已知CAN网络使用的独立CAN控制器SJA1000的晶振频率为24MHz,若总线定时寄存器BTR0=11Hex,BTR1=2AHex,则CAN网络的通信速率是多少?
设CAN网络中标准格式的数据帧包含3个字节有效数据,则其最小CAN中断时间是多少?
(相关表格参见附页)(本题6分)
tCLK=1/fXTAL=1/24M=1/24微秒(0.5分)
因BTR0=11Hex,则
=
=3/2微秒(1分)
因BTR1=2AHex,则
(0.5分)
=
(1分)
CAN网络的位时间:
微妙(0.5分)
CAN网络的通信速率:
44.4kbps(0.5分)
最小CAN中断时间:
微妙(1分)
第8页(共12页)
八、所有DeviceNet模块均被要求参与一个重复MACID检测算法,设某个DeviceNet模块被分配的MACID为05、供货商ID为0105Hex、序列号为05060708Hex,且该模块只提供一个到DeviceNet上的连接,请以图解的方式给出其发送的重复MACID检验请求报文的标识符及其内容。
第9页(共12页)
九、DeviceNet现场总线预定义主从连接组标识符如附页所示,现使用位选通连接,主站的MACID=01,从站的MACID分别为5、9、14、15、60。
试给出主站发给各个从站的位选通命令报文的CID和每一个从站位选通响应报文的CID。
(相关表格参见附页)
(本题6分)
主站位选通命令报文CID=10000001000,0x408
从站5,从站位选通响应报文CID=01110000101,0x385;
从站9,从站位选通响应报文CID=01110001001,0x389;
从站14,从站位选通响应报文CID=01110001110,0x38E;
从站15,从站位选通响应报文CID=01110001111,0x38F;
从站60,从站位选通响应报文CID=01110111100,0x3AC。
(每个CID1分)
第10页(共12页)
附页
参考信息:
标识符位
标识用途
16进制
范围
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
组1报文ID
源MACID
组1报文
000-3ff
从站的I/OCOS或周期报文
从站的位选通响应报文
从站的I/O轮询响应或COS/周期应答报文
MACID
组2报文ID
组2报文
400-5ff
主站的I/O位选通命令报文
保留给主站使用-使用为TBD
目的MACID
主站的COS或周期应答报文
从站的显式响应报文
主站的显式请求报文
主站的I/O轮询/COS/周期报文
仅限组2未连接显式请求报文(保留)
重复MACID检验报文
图1预定义主/从连接组标识符区定义
BIT7
BIT6
BIT5
BIT4
BIT3
BIT2
BIT1
BIT0
SJW.1
SJW.0
BRP.5
BRP.4
BRP.3
BRP.2
BRP.1
BRP.0
图2SJA1000的总线定时寄存器0(BTR0)各位说明
SAM
TSEG2.2
TSEG2.1
TSEG2.0
TSEG1.3
TSEG1.2
TSEG1.1
TSEG1.0
图3SJA1000的总线定时寄存器1(BTR1)各位说明
[(ID.10-ID.3)≡(AC.7-AC.0)]
(AM.7-AM.0)≡
图4SJA1000的BasicCAN模式报文滤波公式
第11页(共12页)
图5重复MACID检验报文数据区格式
报文ID含义
组2报文标识符
保留以用于预定义主/从连接管理
图6组2中报文ID的使用
第12页(共12页)
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