1 控制器局域网CAN
控制局域网(ControlArea NetWork —CAN)是国际上应用最为广泛的现场总线之一。它是一种多控节点、双向数字通讯的串行网络通信协议,由于其不仅拥有卓越的性能和低廉的价格还能有效地支持具有高安全等级的分布实时控制,故CAN总线越来越受到工业控制用户的亲睐。CAN总线采用多主工作方式,网络上任何一个节点均可以主动地向网络上其他节点发送数据信息,而且不受时间限制,也部分主从。CAN总线在通信模式上采用载波侦听多路访问/冲突检测模式(CSMA/CD),但是CAN总线的通信模式与Ethemet的通信模式有所不同,CAN检测到冲突时并不是让所有的网络节点退出"总线请求"状态,而是采用了非破坏性的优先级仲裁法。即是当某一时刻,有多个节点同时向总线发送信息并发生冲突时,优先级比较低的节点就暂时退出,而优先级比较高的节点则继续传输数据,这样非常有序的进行数据传输,避免了网络瘫痪的情况发生。CAN按照ISO/OSI标准模型的物理层和数据链路层(数据链路层包括逻辑链路控制子层LLC和介质访问控制子层MAC)。 CAN协议层完成的功能如图4-1所示。可以看到,数据链路层LLC和MAC子层被描述成"对象层"和"传输层"。CAN的结构从上到下依次为:逻辑链路层、媒体访问控制子层、物理层。
2 以太网Ethemet以太网最早由Xerox (施乐)公司创建,于1980年DEC、 Intel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最为广泛的局域网,包括标准的以太网(lOMbit/s;)、快速以太网(lOOMbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网,采用的是CSMA/CD访问控制法,它们都符合IEEE802.3。 IEEE802.3规定了包括物理层的内容。以太网是目前应用最广泛的局域网技术。它取代了大部分局域网标准,如令牌环、FDDI等。以太网在经历了上世纪末的飞速发展后,目前千兆甚至更大带宽的以太网正在国际组织的推动下不断发展壮大。以太网接口及工作原理以太网接口就是利用以太网的这种特性来进行数据的快速的传输。根据不同的传输速率以及发展趋势,以太网接口可以为以下几种:标准以太网接口(传输速率为10Mbps)、快速以太网接口(传输速率为100Mbps)、千兆以太网接口(传输速率为1000Mbps)以及传输速度最快的万兆以太网接口(支持lOGb/s的传输速率)。以太网接口的工作原理,其工作过程如下:1) 监听信道上收否有信号在传输。信道忙监听,信道闲传输。2) 一边数据传输一边进行信号监听,信道传输冲突立刻退避并等待,等待结束后重新执行步骤1。3) 信道不冲突则发送成功,计算机再一次发送数据之前,必须在等待9.6微秒。
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