计算机控制系统中的网络与通信技术课件.ppt

1、1计算机控制技术2023-1-182023-1-18计算机控制技术23计算机控制技术2023-1-182023-1-18计算机控制技术42023-1-18计算机控制技术52023-1-18计算机控制技术62023-1-18计算机控制技术7 2023-1-18计算机控制技术8 2023-1-18计算机控制技术9 2023-1-18计算机控制技术10 2023-1-18计算机控制技术11 2023-1-18计算机控制技术12 。2023-1-18计算机控制技术13 2023-1-18计算机控制技术14应应 用用 层层表表 示示 层层会会 话话 层层传传 输输 层层网网 络络 层层物物 理理 层层

2、数据链路层数据链路层逻辑链路控制层（逻辑链路控制层（LLC）介质存取控制层（介质存取控制层（MAC）2023-1-18计算机控制技术15 2023-1-18计算机控制技术16 2023-1-18计算机控制技术17 2023-1-18计算机控制技术18 2023-1-18计算机控制技术192023-1-18计算机控制技术202023-1-18计算机控制技术21NNN-1N-1物理层物理层物理层物理层OSI环境下的层间通信环境下的层间通信2023-1-18计算机控制技术222023-1-18计算机控制技术23分支结点分支结点中央结点中央结点星形结构示意图星形结构示意图2023-1-18计算机控制技

3、术24 2023-1-18计算机控制技术25 2023-1-18计算机控制技术26计算机计算机终接器终接器 总线结构示意图总线结构示意图2023-1-18计算机控制技术27 2023-1-18计算机控制技术28闭合回路闭合回路计算机计算机 环形结构示意图环形结构示意图2023-1-18计算机控制技术29 2023-1-18计算机控制技术30闭合回路闭合回路计算机计算机环星形结构示意图环星形结构示意图2023-1-18计算机控制技术312023-1-18计算机控制技术32 2023-1-18计算机控制技术33 2023-1-18计算机控制技术34 2023-1-18计算机控制技术35 CSMA/

4、CD又称随机访问技术或争用技术。主要用于总又称随机访问技术或争用技术。主要用于总线形网络。线形网络。工作原理是：当某一结点要发送信息时，首先要侦听工作原理是：当某一结点要发送信息时，首先要侦听网络中有无其它结点正发送信息，若没有则立即发送；网络中有无其它结点正发送信息，若没有则立即发送；否则，即网络中已有某结点发送信息（信道被占用），否则，即网络中已有某结点发送信息（信道被占用），该结点就需要等待一段时间，直至信道空闲，开始发该结点就需要等待一段时间，直至信道空闲，开始发送。送。多个结点共同使用同一条线路，任何结点发送信息前多个结点共同使用同一条线路，任何结点发送信息前都必须先检查网络的线路是

5、否有信息传输。都必须先检查网络的线路是否有信息传输。2023-1-18计算机控制技术36 CSMA/CD技术中，需解决信道被占用技术中，需解决信道被占用 时时 和和 两个问题。两个问题。当某结点检测到信道被占用后，继续检测下去，待当某结点检测到信道被占用后，继续检测下去，待发现信道空闲时，立即发送。发现信道空闲时，立即发送。当某点检测到信道被占用后就延迟一个随机时间，当某点检测到信道被占用后就延迟一个随机时间，然后再检测。重复这一过程，直到信道空闲，开始然后再检测。重复这一过程，直到信道空闲，开始发送。发送。等待占用的时间等待占用的时间信息冲突信息冲突2023-1-18计算机控制技术37当某结

6、点开始占用当某结点开始占用网络信道发送信息时，该点再继续对网络检测网络信道发送信息时，该点再继续对网络检测一段时间，也就是说该点一边发送一边接收，一段时间，也就是说该点一边发送一边接收，且把收到的信息和自己发送的信息进行比较，且把收到的信息和自己发送的信息进行比较，若比较结果相同，说明发送正常进行，可以继若比较结果相同，说明发送正常进行，可以继续发送；若比较结果不同，说明网络上还有其续发送；若比较结果不同，说明网络上还有其它结点发送信息，引起数据混乱，发生冲突，它结点发送信息，引起数据混乱，发生冲突，此时应立即停止发送，等待一个随机时间后，此时应立即停止发送，等待一个随机时间后，再重复以上过程

7、。再重复以上过程。2023-1-18计算机控制技术38 原理较简单，且技术上较易实现。原理较简单，且技术上较易实现。网络中各结点处于同等地位，无需集中控制。网络中各结点处于同等地位，无需集中控制。不能提供优先级控制，所有结点都有平等竞不能提供优先级控制，所有结点都有平等竞争的能力，在网络负载不重的情况下，有较争的能力，在网络负载不重的情况下，有较高的效率，但当网络负载增大时，发送信息高的效率，但当网络负载增大时，发送信息的等待时间加长，效率显著降低。的等待时间加长，效率显著降低。2023-1-18计算机控制技术39 2023-1-18计算机控制技术40 令牌依次沿每个结点传送，使每个结点都有平

8、等发令牌依次沿每个结点传送，使每个结点都有平等发送信息的机会。送信息的机会。令牌有令牌有“空空”和和“忙忙”两个状态。两个状态。“空空”表示令牌表示令牌没有被占用，没有被占用，“忙忙”表示令牌正在携带信息发送。表示令牌正在携带信息发送。当当“空空”的令牌传送至正待发送信息的结点时，该的令牌传送至正待发送信息的结点时，该结点立即发送信息并置令牌为结点立即发送信息并置令牌为“忙忙”状态。在一个状态。在一个结点占令牌期间；其它结点只能处于接收状态。结点占令牌期间；其它结点只能处于接收状态。当所发信息绕环一周，并由发送结点清除，当所发信息绕环一周，并由发送结点清除，“忙忙”令牌又被置为令牌又被置为“空

9、空”状态，绕环传送令牌。状态，绕环传送令牌。当下一个结点要发送信息时，则下一个结点便得到当下一个结点要发送信息时，则下一个结点便得到这一令牌，并可发送信息。这一令牌，并可发送信息。2023-1-18计算机控制技术41能提供可调整的访问控制方式，能能提供可调整的访问控制方式，能提供优先权服务，有较强的实时性。提供优先权服务，有较强的实时性。需要对令牌进行维护，且空闲令牌需要对令牌进行维护，且空闲令牌的丢失将会降低环路的利用率；控制电路复的丢失将会降低环路的利用率；控制电路复杂。杂。2023-1-18计算机控制技术422023-1-18计算机控制技术43 2023-1-18计算机控制技术44 LA

10、N网络适配器是实现网络适配器是实现LAN物理层和链物理层和链路层的硬件接口板。只需选用几片路层的硬件接口板。只需选用几片LAN协议专用的集成电路芯片，再外加一部协议专用的集成电路芯片，再外加一部分辅助电路或存储器，就可以设计一块分辅助电路或存储器，就可以设计一块符合符合IEEE802标准的标准的LAN网络接口板。网络接口板。2023-1-18计算机控制技术452023-1-18计算机控制技术462023-1-18计算机控制技术47 2023-1-18计算机控制技术48 2023-1-18计算机控制技术49 2023-1-18计算机控制技术50 2023-1-18计算机控制技术5152计算机控制

11、技术2023-1-182023-1-18计算机控制技术532023-1-18计算机控制技术54 2023-1-18计算机控制技术55任何一个通信系统都可以借助如图所示的任何一个通信系统都可以借助如图所示的通信系统模型来抽象地进行描述。通信系统模型来抽象地进行描述。噪声噪声N(t)输出数据输出数据d或信或信号号d(t)信息源信息源发信机发信机传输媒介传输媒介噪声源噪声源收信机收信机受信者受信者通信系统模型示意框图通信系统模型示意框图输入数据输入数据d或或信号信号d(t)发送信号发送信号 s(t)接收信号接收信号 r(t)2023-1-18计算机控制技术562023-1-18计算机控制技术57。（

12、a）模拟信号）模拟信号 t u 0 1 0 0 1（b）数字信号）数字信号 t u传输信号示意图传输信号示意图2023-1-18计算机控制技术582023-1-18计算机控制技术592023-1-18计算机控制技术6011110000原始信号原始信号（a）调幅）调幅（b）调频）调频（c）调频）调频（d）调相）调相（e）调相）调相2023-1-18计算机控制技术612023-1-18计算机控制技术62 2023-1-18计算机控制技术63 2023-1-18计算机控制技术64图图6.10 异步通信信息帧格式异步通信信息帧格式2023-1-18计算机控制技术65图图6.11 发送、接收时钟和信息位

13、发送、接收时钟和信息位2023-1-18计算机控制技术66 图图6.12 接收端同步采样（接收端同步采样（n=16）2023-1-18计算机控制技术672023-1-18计算机控制技术68 2023-1-18计算机控制技术692023-1-18计算机控制技术70图图6.14 同步通信的编码、解码示意图同步通信的编码、解码示意图2023-1-18计算机控制技术712023-1-18计算机控制技术72 。2023-1-18计算机控制技术732023-1-18计算机控制技术742023-1-18计算机控制技术752023-1-18计算机控制技术762023-1-18计算机控制技术772023-1-1

14、8计算机控制技术78图6.15 CRC校验示意图2023-1-18计算机控制技术792023-1-18计算机控制技术802023-1-18计算机控制技术81 2023-1-18计算机控制技术82 2023-1-18计算机控制技术83 84计算机控制技术2023-1-182023-1-18计算机控制技术852023-1-18计算机控制技术86 2023-1-18计算机控制技术872023-1-18计算机控制技术88 2023-1-18计算机控制技术89。2023-1-18计算机控制技术90 2023-1-18计算机控制技术912023-1-18计算机控制技术922023-1-18计算机控制技术932023-1-18计算机控制技术94 2023-1-18计算机控制技术95 2023-1-18计算机控制技术96 2023-1-18计算机控制技术97 98计算机控制技术2023-1-18