哈工大工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)試題A

1、注意行為規(guī)范遵守考場(chǎng)紀(jì)律管導(dǎo)核字 主領(lǐng)審簽本題得分一、判斷題（5分，每小題分） 1、載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)機(jī)制和令牌訪問(wèn)控制方 式屬于兩種不同類型的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式。答：（對(duì)）2、DeviceNet網(wǎng)絡(luò)可上可以容納多達(dá)128個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)支持的 I/O數(shù)量沒(méi)有限制。答：（錯(cuò)） 3、在DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線中，實(shí)例ID值0表示類本身。答：（對(duì)）4、CAN已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898和IEC62026。答：（錯(cuò)）5、CAN可以分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，其數(shù)據(jù)鏈路層又可以分為邏 輯鏈路控制子層和媒體訪問(wèn)控制子層。答：（對(duì)）6、CAN數(shù)據(jù)幀中的遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位即RTR位為隱性。答：（錯(cuò)）7、所

2、有DeviceNet模塊均被要求參與一個(gè)重復(fù)MAC ID檢驗(yàn)算法。答：（對(duì)）8、ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)模型，支持位選通、輪詢、 狀態(tài)改變/周期等I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式。答：（錯(cuò)）9、雙絞線各個(gè)線對(duì)螺旋排列的主要目的是使各線對(duì)之間的電磁干擾最小。答：（對(duì)） 10、OSI參考模型有6層，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、 會(huì)話層和應(yīng)用層。答：（錯(cuò)）|八 二、單選題（共10分，每題1分）本題得分1、CAN的正常位時(shí)間由同步段、傳播時(shí)間段、相位緩沖段1 和相位緩沖段2這4個(gè)時(shí)間段組成，1次采樣時(shí)其采樣點(diǎn)位于 A.同步段的終點(diǎn) B.傳播時(shí)間段的終點(diǎn) C.相位緩沖段1的終點(diǎn)

3、D.相位緩沖段2的終點(diǎn)答：（C ）2、下面哪個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)A. IEC61158B. IEC62026C. ISO11898D. ISO115193、在DeviceNet中，報(bào)文組被分為幾組答：（B ）答：（C ）試 題：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)班號(hào)：姓名：A. 2 B. 3 C. 4 D.以上都不是4、DeviceNet的網(wǎng)絡(luò)速度為250kbps時(shí)，總線長(zhǎng)度應(yīng)為A. 125mB. 250mC. 500mD.以上都不是答：（B ）5、CAN總線定時(shí)寄存器1（BTR1）的BIT7位即SAM位為“1”時(shí)，總線被采 樣A. 1次B. 2次C. 3次D. 4 次答：（C

4、）6、DeviceNet位選通命令和響應(yīng)報(bào)文可在一個(gè)主站與它的位選通從站間快 速傳送的I/O數(shù)據(jù)是A.任意量 B.大量的C.少量的D.以上都不是 答 ： （C ）7、根據(jù)DeviceNet預(yù)定義主/從連接組的規(guī)定，若從站有狀態(tài)改變事件要 主動(dòng)告知主站，使用的報(bào)文是A.組1報(bào)文ID DB.組1報(bào)文ID FC.組2報(bào)文ID 2D.組2報(bào)文ID 5答：（A ）8、CAN總線中，若具有下列報(bào)文ID的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀爭(zhēng)用總線，勝出 的是A.B.C.D. 答：（ A ）9、ISO11898對(duì)CAN總線典型電平規(guī)定如下：A.顯性：VCAN h=Vcan l=, Vdiff =0V；隱性：VCAN h=,

5、VCAN l=, Vdiff =2V。B.隱性：Vcan h=Vcan l=, Vd.：=0V；顯性：v：h=v：-l=，Vd1=2V。Q 顯性：Vcan-h=，Vcan-l=，Vdiff=；隱性：VCAN h=4V, Vcan l=1V, Vdiff=3V。D.隱性：VCAN - H=，VCAN - L=，Vdiff =；顯性：VCAN h=4V, Vcan l=1V, Vdiff =3V。CAN HCAN L答：(r10、下列選項(xiàng)中哪個(gè)不屬于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方式A.單極性碼B.非歸零碼C.歸零碼D.幅度鍵控?cái)?shù)據(jù)編碼答：（Dd 三、填空題（共20分，每空分）本題得分1、在CAN總線中存在5種不同

6、的錯(cuò)誤類型，即J位錯(cuò)誤, 充錯(cuò)誤，CRC錯(cuò)誤，形式錯(cuò)誤，應(yīng)答錯(cuò)誤。2、DeviceNet使用CAN的標(biāo)識(shí)符區(qū)將報(bào)文分為不同的報(bào)文組，其顯式報(bào)文使用CAN的數(shù)據(jù)場(chǎng)來(lái)傳送DeviceNet所定義的信息，一個(gè)顯式報(bào)文的報(bào) 文體包含一個(gè)服務(wù)區(qū)和服務(wù)特有數(shù)據(jù)。3、常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、 環(huán) 形、總線 形（其中1個(gè)可以 是樹形），網(wǎng)絡(luò)中常見的傳輸介質(zhì)有 »1線_、 同軸電纜 、 光纖/ 光纜/光導(dǎo)纖維電纜（或電話線、無(wú)線、衛(wèi)星通信）。4、標(biāo)準(zhǔn)格式的CAN數(shù)據(jù)幀最短為£位，不計(jì)填充位最長(zhǎng)為108位，總 線長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)0_km,通信位速率最高可達(dá)bps,報(bào)文標(biāo)識(shí)符可達(dá) 2032個(gè)，采用

7、 非破壞性逐位仲裁 機(jī)制來(lái)解決總線訪問(wèn)沖突。5、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的定義是：安裝在制造或 過(guò)程 區(qū)域的 現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的遨字或、 串行 、多點(diǎn) 通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場(chǎng)總線。6、ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線中，網(wǎng)絡(luò)速度為5Mb匹，網(wǎng)絡(luò)刷新時(shí)間為生1則, 物理介質(zhì)為RG6同軸電纜、光纖，使用中繼贏網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)最多為99個(gè)、 不帶中繼器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)最多為不個(gè)，使用隱性令牌傳遞機(jī)制獲取媒體 訪問(wèn)權(quán)。7、有證實(shí)服務(wù)包括請(qǐng)求、指示、響應(yīng)和證實(shí)四個(gè)原語(yǔ)。8、鏈接生產(chǎn)者對(duì)象是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)低端發(fā)送的部件，鏈接消費(fèi)者對(duì)象是負(fù)責(zé)數(shù) 據(jù)低端鯉的部件，連接對(duì)象類分配和管理與I/O連接和顯

8、式信息連接相關(guān) 的內(nèi)部資源。本題得分四、簡(jiǎn)答題（15分，每小題3分）1.簡(jiǎn)述DeviceNet與CAN的主要區(qū)別。答：CAN的最高通信速率可達(dá)1Mbps，DeviceNet只用了 125kbps、250 kbps、500kbps 三種速率；DeviceNet 只使用了 CAN2.0A 中的有 關(guān)定義,并不支持中的擴(kuò)展報(bào)文格式；在CAN定義的4種幀類型中,DeviceNet 不使用其中的遠(yuǎn)程幀。（3個(gè)采分點(diǎn)，每個(gè)1分）2 .簡(jiǎn)述 ControlNet 的 MAC 機(jī)制。答：為隱形令牌傳送機(jī)制。各個(gè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)視所收到的每個(gè)MAC幀的源MAC ID， 且每個(gè)DLL在MAC幀結(jié)束時(shí)將“隱性令牌寄存器”設(shè)為

9、所收到的MAC ID加 1。若“隱性令牌寄存器”等于本地MAC ID，則節(jié)點(diǎn)可發(fā)送一個(gè)MAC幀。（3個(gè)采分點(diǎn)，每個(gè)1分）3 .簡(jiǎn)述服務(wù)與協(xié)議的關(guān)系。答：服務(wù)與協(xié)議是兩個(gè)完全不同的概念。服務(wù)是底層的協(xié)議向上層協(xié)議提供 的一組原語(yǔ)（操作），盡管服務(wù)定義了該層能夠代表他的上層完成的操作， 但絲毫也未涉及這些操作是如何完成的。服務(wù)定義了兩層之間的接口，上層 是服務(wù)用戶，下層是服務(wù)提供者。協(xié)議是通信同層對(duì)等實(shí)體之間交換的幀、 報(bào)文、分組的格式及意義的規(guī)則，實(shí)體利用協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的服務(wù)定義。只 要不改變他提供給用戶的服務(wù)，實(shí)體可以任意改變他們的協(xié)議。這樣，服務(wù) 和協(xié)議就被完全分離開來(lái)。或（服務(wù)通過(guò)協(xié)議完成

10、，協(xié)議通過(guò)服務(wù)體現(xiàn)；服務(wù)代表功能、能力，協(xié) 議代表標(biāo)準(zhǔn)化；用戶只能見到服務(wù)；協(xié)議控制同層實(shí)體間的通信，服務(wù)由下 層向上層提供。）（3個(gè)采分點(diǎn)，每個(gè)1分）4 . DeviceNet傳送類-觸發(fā)屬性的各傳送類的區(qū)別是什么答：傳送類0：收到報(bào)文后只是通知應(yīng)用數(shù)據(jù)已被消費(fèi)。傳送類2：鏈接消 費(fèi)者的消費(fèi)動(dòng)作會(huì)立即觸發(fā)相關(guān)鏈接生產(chǎn)者進(jìn)行發(fā)送，無(wú)須應(yīng)用的介入。傳 送類3：當(dāng)鏈接消費(fèi)者收到一個(gè)報(bào)文時(shí)，它將其傳送給消費(fèi)_連接_路徑屬性 中指定的應(yīng)用對(duì)象。此應(yīng)用對(duì)象繼而確認(rèn)該接收數(shù)據(jù)事件。若該應(yīng)用對(duì)象確 認(rèn)該接收數(shù)據(jù)事件有效，則要求觸發(fā)一個(gè)生產(chǎn)。若應(yīng)用對(duì)象檢測(cè)出一個(gè)錯(cuò)誤， 則根據(jù)內(nèi)部邏輯，它可觸發(fā)也可不觸發(fā)一個(gè)生

11、產(chǎn)。（3個(gè)采分點(diǎn)，每個(gè)1分）5 .請(qǐng)列出現(xiàn)場(chǎng)總線的6個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。答（1）現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)；（4）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)；（2）數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)；（5）結(jié)構(gòu)與功能高度分散的系統(tǒng)；3）開放互連網(wǎng)絡(luò)；（6）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互操作性與互換性（6個(gè)采分點(diǎn)，每個(gè)分）本題得分五、請(qǐng)寫出圖中各個(gè)英文簡(jiǎn)稱對(duì)應(yīng)的中文全稱。（本題分）接口第n層n-PDU第n + 1層SAP：IDU：SDU：PDU：ICI：服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) 接口數(shù)據(jù)單元 服務(wù)數(shù)據(jù)單元 協(xié)議數(shù)據(jù)單元接口控制信息（5個(gè)采分點(diǎn)，每個(gè)分）本題得分六、請(qǐng)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘波形畫出對(duì)應(yīng)的曼徹斯特編 碼波形。（本題分）數(shù)據(jù)時(shí)鐘曼徹斯 特編碼或曼徹斯 特編碼（每畫對(duì)3位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的曼徹

12、斯特編碼1分,每畫對(duì)2位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的曼徹斯 特編碼分）本題得分七、已知CAN網(wǎng)絡(luò)使用的獨(dú)立CAN控制器SJA1000的晶振頻率 為24MHz，若總線定時(shí)寄存器BTR0=01Hex，BTR1=1BHex，則CAN網(wǎng)絡(luò)的通信速率是多少（相關(guān)表格參見附頁(yè)）（本題5分）答：tCLK=1/fXTj1/24M=1/24 微秒(分) 因 BTR0=01Hex，則t3C| = 2 X tCLK X (32 X BRP.5 + 16 £ BRP.4 + 8x BRP.3 + 4 < BRP.2 + 2x BRP.1 + BRP,u + 1)=4*tcj=1/6微秒(1分)因 BTR1=1BHex，

13、則tsYNCSEu = 1 * 二(分)tTSEGl =tM|£(8xT號(hào)EG13 + 4 XTSEG1.2 + 2 xTSEGU 十 TSEG1.0+ 1)=t *(8 + 2 +1 +1) = 12t（1分）tr,| . = SCj 4 TSE二二二十 rCLTSE：二 I + T三+ h=t x （1 +1） = 2t（1 分）CAN網(wǎng)絡(luò)的位時(shí)間：t = tSYNCSEG + SEG1 + sYG2 二 15tSCL 二 微妙（分）CAN網(wǎng)絡(luò)的通信速率：400kbps （分）本題得分八、請(qǐng)以圖解的方式詳細(xì)描述DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線中MACTD 為0的客戶機(jī)與MAC ID為6

14、的服務(wù)器之間成功建立顯式信息 連接的過(guò)程。假設(shè)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都是UCMM能力設(shè)備，雙方約定將 來(lái)在組1報(bào)文上通信，客戶機(jī)使用報(bào)文ID A，服務(wù)器使用報(bào)文ID 3,類和 實(shí)例ID都用8位表示，且服務(wù)器返回的連接實(shí)例ID為2。（本題5分） 答：客戶機(jī)服務(wù)器MAC ID=OMAC ID=6姐3報(bào)文未連接顯式請(qǐng)求報(bào)文瀛 MAC ID=OFrag=O,交易D=0,目的 MAC ID= 5 服務(wù)才放顯式信息連接請(qǐng)求 請(qǐng)求報(bào)文體格式二口（DeviceN叫舐力 一蚯1選=口（盥1）,源報(bào)文ID=A 標(biāo)識(shí)符=H 11口 000000,數(shù)據(jù)三 06 4B 00 0A組3報(bào)文,未連接顯式響應(yīng)報(bào)文I源 MAC ID=6IF

15、rag=0,交易D=l 目的 MAC 口I 服務(wù)才放顯式憎息連接響應(yīng)I臭際報(bào)文體格式口（DeviceNet1（曲朗）I一 日的報(bào)支舊=怒略，源報(bào)文ID7| | |連接實(shí)例ID =2標(biāo)識(shí)符=H 1口1 口口口 110，數(shù)據(jù)三口口 CH 口口口3 0200本題得分九、DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線預(yù)定義主從連接組標(biāo)識(shí)符如附頁(yè)所 示，現(xiàn)使用輪詢連接，主站的MAC ID=01，從站的MAC ID分 別為8、11、12、62。試給出主站發(fā)給每一個(gè)從站的輪詢命令報(bào)文的CID和每一個(gè)從站輪詢響應(yīng)報(bào)文的CID。（相關(guān)表格參見附頁(yè)） （本題5分）答：從站8,主站輪詢命令報(bào)文CID=10 001000 101,0x4

16、45從站輪詢響應(yīng)報(bào)文CID=0 1111 001000,0x3C8;從站11，主站輪詢命令報(bào)文CID=10 001011 101, 0x45D從站輪詢響應(yīng)報(bào)文CID=0 1111 001011, 0x3CB;從站12,主站輪詢命令報(bào)文CID=10 001100 101, 0x465從站輪詢響應(yīng)報(bào)文CID=0 1111 001100, 0x3CC;從站62,主站輪詢命令報(bào)文CID=10 111110 101, 0x5F5從站輪詢響應(yīng)報(bào)文CID=0 1111 111110, 0x3FE。（每個(gè)分）附頁(yè)參考信息：標(biāo)識(shí)符位標(biāo)識(shí)用途16進(jìn)制 范圍1098765432100組1報(bào)文ID源 MAC ID組1報(bào)文000-3ff01101源 MAC ID從站的I/O COS或周期報(bào)文01110源 MAC ID從站的位選通響應(yīng)報(bào)文01111源 MAC ID從站的I/O輪詢響應(yīng)或COS/周期應(yīng)答 報(bào)文10MAC ID組2報(bào)文ID組2報(bào)文400-5ff10源 MAC ID000主站的I/O位選通命令報(bào)文1100源 MAC ID001保留給主站使用-使用為TBD目的MAC ID010主站的COS或周期應(yīng)答報(bào)文10源 MAC ID011從站的顯式響應(yīng)報(bào)文10