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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