Lonworks习题答案

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资源描述

1.LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片分别用以完成什么功能?一个用于链路层的控制,一个用于网络层的控制,另一个用于用户的应用程序。MAC处理器完成介质访问控制,也就是ISO(国际标准化组织)的OSI(开放式系统互联参考模型)七层协议的1层和2层,其中包括碰撞回避算法。网络处理器完成OSI的3~6层协议,它处理网络变量、地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程。应用处理器完成用户的编程,其中包括用户程序对操作系统的服务调用。2.LonTalk协议提供了哪几种类型的报文服务?应答或称为端对端的应答服务请求-响应方式非应答重发方式非应答方式3.LonTalk协议支持的拓扑结构有哪几种?总线型,星型,自由拓扑4.LonWorks的技术特点?1)拥有三个处理单元的神经元芯片2)支持多种通信介质(双绞线、电力线、光纤、无线、红外等)和他们的互联3)LanTalk是LonWorks控制网络的通信协议,支持ISO标准七层网络协议,提供一个固化在神经元芯片的网络操纵系统4)预测性退避CSMA5)提供给使用者一整套开发LonWorks节点的平台,包括单节点开发工具NodeBuilder、多节点和系统网络样机开发工具LonBuilder、节点应用程序开发语言NeuronC等6)提供现成的网络管理工具、网络维护诊断工具、网络操作系统7)支持面向对象的编程以及LonMark互操作性协会的标准化工作,因而很容易实现网络的互操作性5.LonWorks支持哪些通信介质?支持多种通信介质(双绞线、电力线、光纤、无线、红外等)和他们的互联6.画出一个以神经元芯片为核心的Lonworks控制节点结构框图。7.画出一个基于主机的Lonworks控制节点结构框图。8.简述ShortStack服务器。ShortStack微服务器:是Echelon公司在其第三代产品中推出的一个重要产品,它是将现有设备接入LonWorks网络的最快、最简单、最便宜的方法。也是实现基于主机节点的另一个重要方法。它是一个固件产品,可对一些本身具有主处理器的设备,只需在现有的设计上增加少量的应用代码和驱动,再加上ShortStack微服务器,便可将原有的产品变成一个Lonworks的网络产品,从而也变成一个互联网产品。ShortStack微服务器要与配套的软件ShortStackAPI一起使用,以方便在主处理器上应用和驱动以及对硬件接口的开发。9.在LonWorks中,网络连接设备有哪几种?中继器、桥接器、路由器10.目前通用的现场总线标准中哪种协议使用了路由器?哪种协议具有与OSI相对应的七层模型?LonWorks11.i.Lon互联网连接设备包含哪几种不同的产品,产品有何特点?i.LONLonWorks互联网连接设备系列包含3种不同的产品:i.Lon1000Internal服务器,这是一个高性能的LonWorks至IP的路由器,并内置Web服务器i.Lon100,这是一个LonWorks至IP的网关,同时也是一个IP远程网络接口(RNI),它包括内置的Web服务器、SOAP/XML接口,并具有数据记录功能、报警和时序功能、I/O控制和读表功能等i.Lon10,是一个IP远程网络接口(RNI)12.Lonworks技术的性能特点1)拥有三个处理单元的神经元芯片2)支持多种通信介质(双绞线、电力线、光纤、无线、红外等)和他们的互联3)LanTalk是LonWorks控制网络的通信协议,支持ISO标准七层网络协议,提供一个固化在神经元芯片的网络操纵系统4)预测性退避CSMA5)提供给使用者一整套开发LonWorks节点的平台,包括单节点开发工具NodeBuilder、多节点和系统网络样机开发工具LonBuilder、节点应用程序开发语言NeuronC等6)提供现成的网络管理工具、网络维护诊断工具、网络操作系统7)支持面向对象的编程以及LonMark互操作性协会的标准化工作,因而很容易实现网络的互操作性13.目前的神经元芯片由哪几个公司生产,包含哪些系列?各支持哪样的应用?神经元芯片目前由TOSHIBA和Cypress两家公司研制和生产,主要包含3150和3120两大系列。3150支持外部存储器,适合更为复杂的应用;而3120不支持外部存储器,它本身带有ROM。14.神经元芯片包含哪些存储器?分别存储什么内容?神经元芯片至少包含512字节EEPROM,存储一些重要的非易失数据,网络配置和地址表、48位神经元ID码、可下装的应用程序代码和非易失数据。神经元还至少包含2KBRAM,用于堆栈段、应用程序和系统程序的数据区、LonTalk协议应用缓冲区和网络缓冲区。还可以有最多64K的存储器地址空间,提供给外部存储器的空间是59392KB,剩余的作为系统内部映射。16K的外部存储器可用于存储神经元节点的操作系统,剩余的空间可作为用户编写应用代码的存储区、应用程序所需要的额外的读写数据区、额外的应用缓冲区和网络缓冲区。15.神经元芯片包含哪些收发器类型?波特率分别为多少?16.神经元芯片通信管脚可以选择哪几种接口方式?各有何不同?三种模式是:单端(Singleended)、差分(differential)和专用模式(specialpurposemode)。单端模式:单端模式是在LON总线中使用最广泛的一种模式,无线、红外、光纤和同轴电缆都使用该模式。数据通信是通过单端输入输出管脚CP0和CP1。该模式还包含低有效的睡眠输出(CP3),它可以在神经元芯片进入睡眠状态时使收发器进入掉电状态。差分模式:在差分模式下,神经元芯片支持内部的差分驱动。采用差分方式类似于单端方式。区别是后者包括一个内部差分驱动,同时不再包括睡眠输出。专用模式:在一些专用场合,需要神经元芯片直接提供没有编码和不加同步头的原始报文,在这种情况下,需要一个智能的收发器处理从网络上或从神经元芯片上来的数据。发送的过程是:从神经元芯片接收到这种原始报文,重新编码,并插入同步头;接收的过程是:从网络上收到数据,去掉同步头,重新解码,然后送到神经元芯片。17.画出神经元芯片单端模式下的通信口配置框图18.如果神经元芯片不支持碰撞检测,怎样使数据可靠?如果神经元芯片不支持碰撞检测,唯一能够获得数据被可靠传输的是采用应答或请求/响应方式。当采用请求/响应方式或应答方式时,需要设置重发时间——表示数据从发送完到响应所需的最长时间(在1.25Mbps线路不包含路由器的情况,典型的是48ms~96ms)。如果在重发时间内没有收到响应或应答报文,报文将重新发送。19.神经元芯片单端模式和差分模式下,数据解码和编码方式?两者的数据编码和解码使用的都是差分曼切斯特编码方式。20.Lonworks协议中支持双绞线介质的收发器类型有哪几种?直接驱动、EIA-485和变压器耦合。21.画出使用神经元芯片的通信端口作为收发器的网络接口图22.直接驱动模式下收发器支持的最大通信速率、节点数、传输距离?直接驱动收发器支持的最高通信速率是1.25Mbps,该速率下一条通道最多能达64个节点,距离长度达30m(使用UL级VI类线)。23.Lonworks网络的安装模式有哪三种?自动安装、工程安装、现场安装。24.Lonworks网络管理包含哪些功能?网络安装、网络维护、网络监控。25.列举神经元芯片11个I/O口的预编程模式。共有34种预编程设置。如下表所示:26.神经元芯片的11个I/O口支持的对象类型有哪些?直接I/O对象、并行I/O对象、串行I/O对象、计时计数器输入对象、计时计数器输出对象。27.神经元芯片通信端口的专用模式针对哪种应用?需要神经元芯片直接提供没有编码和不加同步头的原始报文。在这种情况下,需要一个智能的收发器处理从网络上或从神经元芯片上来的数据。28.EIA-485驱动方式通信方式支持的通信速率是多少?如果使用这种通信驱动方式的节点,怎样做才能尽量减少损坏节点?列举几个RS485芯片。LonMark建议使用的EIA-485的通信速率是39kbps,最好所有节点使用共同的电压以尽量减少损坏节点。半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082、MAX1483等;全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。29.列举3个采用变压器隔离方式的收发器以及支持的拓扑方式、节点数及传输距离。30.描述采用电源线收发器的意义。使用电源线的意义在于,一方面所有节点通过一个48VDC中央电源供电,这对于电力资源匮乏的地区具有非常重要的意义;另一方面通信线与电源线共用一对双绞线可以节约一对双绞线。31.简述Lonworks电力线收发器的机制,目前常用的电力线收发器有哪两种?电力线收发器是将通信数据调制成载波信号或扩频信号,通过耦合器耦合到220V或其他交直流电力线上,甚至没有电力的双绞线上。常用的电力线收发器有:载波电力线收发器和扩频电力线收发器。32.列举3种常用的电力线收发器PLT-10A,PLT-22,PLT-3033.Lonworks路由器的作用。路由器用于:1)扩展通道容量2)连接不同的通信介质或波特率3)提高LonWorks网络的可靠性4)全面提到网络性能34.画出Lonworks的RTR-10路由器的框图35.查阅资料,描述LONWORKS的P-坚持CSMA算法的优缺点,改进之处在哪里?(可选)答:相对CSMA协议,他在保留CSMA协议的优点同时,要克服它在控制上的不足,如两个节点同时监听到网络空闲,此时发送出去会引起碰撞。在预测的P-坚持CSMA协议中,所有节点在监测到网络空闲时,需等待随机时间片间隔间隔访问介质,这样避免了网络的频繁碰撞。随机时间片间隔的大小由网络负载决定,负载重的情况下,时间片长,在网络重负载的情况下仍然能保持网络性能。缺点是这种方法仍然不能完全避免网络冲突。36.Lonworks在MAC层如何实现优先级控制?MAC层的优先级机制容许用户为每一个需要优先级的节点分配一个特定的优先级时间片,在发送过程中,优先级数据报文将在那个时间片里将数据报文发送出去,优先级时间片为0~127。0表示不需要等待立即发送,1表示等待一个时间片,……,127就需要等待127个时间片。这些时间片加在P概率时间片之前。非优先级的节点必须等待优先级时间片完成后,再等待P概率时间片后才发送数据。37.对一个温度测量节点,可以定义一个输出网络变量;对一个温度控制节点,需要知道当前温度值,可以定义一个输入网络变量。两者之间的关系在Lontalk协议中是如何实现的?实现的网络管理工具有哪些?答:对于温度测量节点,定义输出网络变量,这个变量包含当前的温度值;对于温度控制节点,定义输入网络变量,这个变量也包含当前的温度值,这个网络变量和温度测量节点的输出网络变量类型一致;将这两个变量互连(也称为绑定),测量点的温度更新时控制点的温度也就自然更新了。绑定可以由LonBuilder,LNS,LonMakerForWindows来实现。38.Lonworks节点的地址表和网络变量配置表存放在哪里?答:地址表和网络变量配置表存在神经元芯片的EEPROM中。如果神经元芯片作为通信协处理器,网络变量转移到主处理器中,配置信息可以在主处理器中,也可以在神经元芯片的EEPROM中。39.LonBuilder工具包含哪几个部分?1)节点开发器;2)网络管理器;3)协议分析器和报文统计器;4)演示程序和开发板。40.LonManager工具包含哪些部分?1)协议分析工具;2)网络通信统计工具;3)网络诊断工具。41.简述LNS的技术特点。1)可大大减少开发时间和费用2)简单的系统集成3)易于制定专用系统4)访问数据不受限制5)增加了系统正常的运行时间6)透明的IP通信7)便于系统扩展

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