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现场总线三习题信息工程学院自动化系黄汉参考书目:1、《现场总线与工业以太网及其应用技术》，李正军著，机械工业出版社出版社，2011年9月第1版。2、《现场总线技术》，刘泽祥著，机械工业出版社，2011年2月第1版。3、.《现场总线技术及其应用》，甘永梅编著.机械工业出版社,2004年第1版。第一章现场总线概述（教学时数：4学时；三习题量：教学时数=1.5:1）预习题：1、现场总线的产生与发展如何？2、当前企业网络系统集成的现状与发展？3、目前主要使用的现场总线有哪些？技术要点及其适用场合作业：（必做）1、说明现场总线的本质是什么？2、说明现场总线的结构特点，试比较DCS结构与FCS结构。作业：（选做）1、现场总线如何与上层网络互联，试画出集成图。2、试说明现场总线是在哪一种总线基础上发展起来的？复习题：1、计算机网络与工业控制的联系以及区别。2、ERP的最终目的是什么？3、目前存在多种现场总线标准，你对哪一种现场总线标准感兴趣？为什么？4、说明基于现场总线的自动化系统的主要优点。第二章数据通信与网络互连（教学时数：2学时；三习题量：教学时数=1.5:1）预习题：1、现场总线数据通信与数据网络通信的异同？2、试考虑底层网络互连与上层网络互连的集成方案。作业：1、请简述现场控制网络。2、什么是本质安全？复习题：参考资料1、总线操作过程的内容是什么？总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。2、寻址方式有几种？物理寻址逻辑寻址广播寻址3、何谓现场总线的主设备、从设备？4、中继器与放大器的区别。5、网桥与中继器的区别。6、什么是总线主设备、从设备？7、简述影响系统实时性因素？第三章串行通信接口技术（教学时数：2学时；三习题量：教学时数=1:1）预习题：1、比较串行、异步与同步的异同？2、通信接口的功能和作用？3、通信协议所扮演的角色是什么？习题：1、RS-232接口和RS-485接口的区别是什么？2、什么是Modbus通信协议？复习题：1、简述串行异步通信基础的内容。2、串行通信接口主要有哪些？主要特点是什么？3、试讨论Modbus通信协议的应用问题。第四章CAN总线（教学时数：6学时；三习题量：教学时数=2:1）预习题：1、什么是CAN总线？2、CAN总线的模型结构？3、CAN总线数据链路层包含哪些内容？习题：1、CAN总线的报文传送有几种不同类型的帧表示和控制？P922、任给CAN总线一个6位二进制序列，试画出两个互补逻辑值的序列图。3、画图说明CAN总线位的数值表示，并说明任意两点间的最大距离。4、什么是总线仲裁？5、BasicCAN控制段中包含哪些寄存器？微控制器是如何对它们进行操作的？复习题：1、试说明CAN总线的发展潜力？2、CAN总线协议包括哪些内容？3、CAN总线的主要特点？4、试说明CAN总线通信控制器的功能、结构及应用5、报文传送由哪4种不同类型的帧表示和控制？第五章LonWorks智能控制网络（教学时数：6学时；三习题量：教学时数=1.5:1）预习题：1、什么是神经元芯片，主要性能特点有哪些？2、神经元芯片的引脚有哪些，画出3个CPU内部的结构图。3、收发器有哪些品种？其特点是什么？4、熟悉LonWorks智能控制网络的系统集成作业：1、LonWorks技术包括哪几个组成部分？p2062、神经元芯片内部有几个处理器？分别说明其功能。3、神经元芯片通信端口有哪几个引脚及哪几个不同的接口模式？p2154、有哪几种收发器？请分别加以说明。P217~P224复习题：1、LonWorks智能控制网络的应用有哪些？2、神经元芯片内部存储器是如何划分的，时钟信号是如何产生的？3、网络通信端口采用呢些传输介质？其波特率是多少？4、最值得推荐的收发器是哪种？为什么？5、LonTalk协议是如何分层的，其每层的含义及其功能是什么？6、什么是LonMark对象、设备？7、NeuronC和ANSIC语言的差别及其优势有哪些？8、什么是网络变量及其如何应用的？9、LonWorks开发工具有哪些？10、应用节点开发的一般过程是什么？第六章PROFIBUS总线（教学时数：4学时；三习题量：教学时数=2:1）预习题：1、PROFIBUS总线的特点是什么？2、PROFIBUS的协议结构是如何划分的，其功能含义是什么？3、PROFIBUS的设备类型代表什么含义？4、说明PROFIBUS传输技术。工程安装要点。5、PROFIBUS的从站通信控制器的功能是什么？6、PROFIBUS的主站通信控制器的功能是什么？7、PROFIBUS的网卡的型号有哪些？试找出目前最新的网络接口卡。8、PROFIBUS-DP开发包包含哪些内容？9、PROFIBUS-DP从站智能节点的设计。10、PROFIBUS-DP上位机通信程序设计。作业：1、什么是GSD文件？P3172、什么是PROFIBUS-DP?PROFIBUS-PA?PROFIBUS-FMS?3、PROFIBUS数据传输服务有哪两类？P3024、试说明RS-485总线段结构。p3045、什么是PROFInet技术？什么是PROFInet概念模型？P384~p3866、PROFIBUS控制系统包括哪些部分？p389复习题（课堂练习）：1、PROFIBUS的协议结构是如何设计的？2、PROFIBUS的通信协议类型有哪些？3、PROFIBUS-DP中的数据是如何传输的？4、已知二进制序列11010011，试画出A线B线的NRZ编码传输时的波形。5、画出总线终端电路。6、PROFIBUS的报文格式有哪几种？7、字符格式出错有哪些类型？如何处理的？8、什么是行规？9、PROFIBUS-DP总线设备类型有哪些？10、分别画出PRIFIBUS-DP单主站结构和多主站结构。11、说明DP从站初始化阶段的主要流程。12、什么是GSD文件。13、DP和FMS的RS-485传输技术的基本特征有哪些？安装要点是什么？14、PA的IEC1158-2传输特性的特征和安装要点是什么？15、简述SPC3功能。16、SPC3内部双口RAM的作用是什么？17、寄存器地址如何交换？p33018、简述通用处理器总线接口p34019、A线、B线接在PROFIBUS接口中的第几脚。第七章基金会现场总线FF（简介）预习题：1、FF的主要技术是什么？2、FF的通信模型结构是什么？3、FF的通信控制器的功能是什么？作业：1、简述FF功能块库中的转换块和资源块。2、FF的典型功能块有哪些？复习题：1、FF的通信系统的组成及其相互关系是什么？2、FF的网络管理与系统管理的关系是什么？3、FF的功能块参数的含义及作用？4、什么是FF的功能块库？第八章DeviceNet与工业以太网技术（简介）预习题：1、DeviceNet的主要特性是什么？2、DeviceNet的报文协议的特点是什么？3、何谓设备描述？4、工业以太网技术目前状态及发展方向作业：1、DeviceNet是一种什么样的网络？2、工业以太网技术应解决哪些主要的问题？复习题：1、简要说明DeviceNet网络及对象模型。2、DeviceNet报文协议与CAN帧的关系是什么？3、工业以太网的技术优势有哪些？4、简述工业以太网的发展趋势。