數據通信與網絡基礎現場總線入門基礎數據通信與網絡基礎2.0數據通信的基本含義2.1總線的基本概念2.2通信系統的基本概念2.3網絡結構及傳輸介質2.4通信系統的協議模型2.5差錯控制2.0數據通信的基本含義數據通信的基本含義是指在2個或2個以上相互獨立的計算機類設備之間傳遞數字化信息。比如：工業控制機與PLC之間，計算機與手機、PDA之間，校園網中計算機與計算機之間等。在計算機內部的數據傳遞，如CPU與顯示卡、CPU與硬盤之間等，一般不歸于數據通信的范疇。2.0數據通信的基本含義在計算機等數字化設備中，信息的基本描述形式為二進制數，而目前最基本、最常用的表述形式為8位數據位。若在2臺計算機之間傳遞一條信息，從信息傳遞的方式上看，可以采用串行通信方式或并行通信方式。2.0數據通信的基本含義一條信息的各位數據被同時傳送的通信方式稱為并行通信。并行通信的特點是：各數據位同時傳送，傳送速度快、效率高，但有多少數據位就需多少根數據線，因此傳送成本高，只適用于近距離（相距數米）的通信。一條信息的各位數據被逐位按順序傳送的通信方式稱為串行通信。串行通信的特點是：各個數據位的傳送是按位序順序進行，最少只需一根數據傳輸線即可完成，成本低但傳送速度慢。串行通信的距離可以從幾米到幾千米。2.0數據通信的基本含義一般常說的數據通信就指的是串行數據通信

2.1總線的基本概念（1）總線與總線段（2）主設備與從設備（3）總線上的控制信號（4）總線協議2.1總線的基本概念（1）總線（bus）與總線段(bussegment)從廣義說，總線就是傳輸信號或信息的公共路徑，是遵循同一技術規范的連接與操作方式。一組設備通過總線連在一起稱為總線段。

可以通過總線段相互連接把多個總線段連接成一個網絡系統。（2）主設備與從設備可在總線上發起信息傳輸的設備叫做“總線主設備”(busmaster)，又稱命令者。不能在總線上主動發起通信、只能掛接在總線上、對總線信息進行接收查詢的設備稱為總線從設備(busslaver)，也稱基本設備。在總線上可能有多個主設備，某一設備既可以是主設備，也可以是從設備，但不能同時既是主設備又是從設備。2.1總線的基本概念（3）控微制信杰號（你三種晶類型遇）（a）控竄制連撤接在含總線焦上的翠設備徹，讓浮其進織行所包規定對的操越作，副如設綁備清膊零、極初始昏化、咬啟動演和停太止等好。（b）用冷于改校變總撕線操游作的領方式袍，如修改變調數據紋流的斯方向舟，選水擇數瓦據字研段的硬寬度累和字脂節等陵。（c）表危明地忙址和逢數據音的含診義，頌如對河于地貫址，歷可用罵于指冷定某縱一地兵址空你間，成或表后示出誼現了仔廣播念操作株；對塵于數獻據，醬可用央于指滅定它親能否白轉譯輔成輔則助地撤址或永命令革。（4）總杜線協燦議管理聰主、至從設浩備使托用總橋線的附一套藥規則桂稱為“總線企協議”(b怠us耕p增ro概to耗co魂l)。協議軍是一耀套事翠先規疑定的藍、總華線上戒所有沾設備情必須妻共同汗遵守飾的規拜約。2.彩1總線竭的基每本概暗念2.神2通信榨系統慶的基乘本概雀念（1）通待信系布統的眼組成（2）數廳據通爆信基定本原懲理（3）數類據交刃換方嬌式（1）通魔信系收統的圓組成通信友系統偶是傳罵遞信壺息所惡需的援一切故技術翼設備的總琴和。子它一數般由信息下源和竊信息宇接收參者，發送體、接在收設境備，傳輸志介質幾部江分組寶成。信息昂源和慘接收藍者信息說源和爺接收凈者是稈信息晨的產羨生者臉和使抹用者匙。在數癥字通百信系坡統中赤傳輸擋的信腥息是弱數據吳，是歡數字飯化了倦的信園息。跨這些胸信息毒可能乒是原釣始數恢據，喝也可若能是寶經計頂算機寧處理脹后的尾結果判，還昨可能另是某羽些指刻令或美標志撫。信息輕源可軍根據白輸出識信號婦的性扇質不直同分賓為模飛擬信勾息源凡和離蹲散信宅息源肆。發送天設備發送蓋設備嬸的基款本功處能是刺將信控息源堆和傳誤輸媒疲介匹銷配起龍來，從即將明信息現源產河生的包消息免信號監經過悟編碼矮，并黎變換拐為便暫于傳慘送的坡信號自形式遇，送騙往傳姿輸媒尸介。信源靜編碼趣：把哥連續送消息個變換佛為數債字信功號；信道嬸編碼廚：使坦數字頌信號藥與傳完輸介莖質匹紡配，村提高閉傳輸旺的可繼靠性障或有劣效性憐。發送餃設備扶還要豪包括譯為達恭到某碑些特本殊要摧求所執進行追的各爺種處泉理，礦如多僚路復排用、稼保密育處理笨、糾狠錯編惕碼處停理等痰。傳輸探介質傳輸艷介質貼指發橋送設鈔備到杏接收賓設備箱之間板信號殼傳遞埋所經嫩媒介濾。它倍可以繩是無撈線的刮，也屠可以讀是有及線的(包括狡光纖)。有火線和化無線疫均有胖多種瞞傳輸歡媒介笨，如換電磁良波、替紅外狂線為紅無線女傳輸繼介質濾，各潔種電疼纜、描光纜貼、雙宮絞線目等為囑有線潑傳輸精介質黃。介質蹲在傳亭輸過絨程中犁必然撫會引院入某煉些干愁擾，美如熱鄭噪聲束、脈洲沖干鈴擾、建衰減翠等。晝媒介潤的固哨有特襪性和取干擾霧特性拍直接納關系牙到變進換方松式的妙選取睬。接收陰設備接收約設備直的基夾本功代能是陽完成筋發送播設備映的反壤變換萄，即龍進行伐解調返、譯破碼、傅解密灘等。媽它的飯任務凳是從降帶有談干擾個的信績號中梅正確顫恢復渠出原杯始信千息來巨，對啞于多氣路復牲用信口號，門還包削括解照除多飾路復該用，桑實現駐正確啄分路暫。以上花所述蕉是單搭向通斬信系速統，雷但在突大多稀數場路合下趙，信傷源兼雪為收膛信者檔，通衛信的它雙方脹需要君隨時枝交流雹信息打，因滋此要唱求雙內向通頌信。(2裂)數據畢通信獅基本拒原理A.通信擁方式按照敗信息康的傳聲輸方贊向分吼為未：(i)單工剝(Si惠mp柱le問x)方式聯信息罷只能搭沿單淹方向勤傳輸屆的通存信方億式稱圖為單拍工方端式；(ii盛)半雙折工(Ha拌lf粗d割up早le曠x)方式炎信張息可職以沿渡著兩犬個方釋向傳注輸，愛但在微某一趟時刻晉只能預沿一棟個方糾向傳削輸的噸通信弓方式降稱為倆半雙睬工方懇式；(ii碧i)全雙迎工蜂(Fu忘ll膝d踢up怠le粒x)方式盯信息左可以鹿同時澤沿著督兩個尺方向健傳輸鉗的通森信方鹽式稱桑為全拔雙工繞方式莫。單工竟、半吳雙工御和全害雙工咐通信名方式B.傳輸龜模式基帶福傳輸載波碰（帶毯）傳洗輸寬帶幕傳輸基帶攔傳輸基帶憤傳輸店是指傭在基繁本不勁改變州數據棕信號兔頻率纖的情示況下悔，在嬸數字牢通信簡中直渡接傳蘭送數嗓據的馳基帶將信號根，即元按數頂據波煎的原與樣進姓行傳詳輸，須不采盤用任鈴何調膨制措凡施。駱它是誼目前捷廣泛婚應用常的最基甲本的管數據模傳輸龜方式。局域磨網、肅控制宣局域臥網載波蒙（帶辭）傳袋輸載波繡傳輸青是先增用數順字信猜號對票載波筐進行雹調制杰，然噸后進躬行傳嫁輸的呆傳輸秤模式硬。最港基本侄的調它制方漁式有稱幅值塌鍵控牲(AS萌K)誓，頻移濾鍵控樣(FS牛K)和相班移鍵慨控司(PS漂K)盟3種。在載胡波傳辰輸中探，發院送設狡備首享先要世產生旦某個運頻率方的信護號作監為基刊波來區承載盈信息咬信號慮，這繪個基尾波就族稱為新載波旺信號迎，基磨波頻蔑率就半稱為碰載波迅頻率閉;然執后按鏡幅值舅鍵控督、頻栽移鍵雹控、換相移判鍵控脹等不販同方駛式改杜變載培波信地號的權幅值廳、頻常率、癥相位誼，形儀成調擠制信謠號后缺發送種。寬帶其傳輸由于肅基帶尋網不用適于住傳輸辰語言頂、圖授像等顫信息矩，隨剖著多瞞媒體揭技術候的發礦展，煌計算噴機網焦絡傳擇輸數及據、恐文字根、語愛音、芹圖像奇等多寇種信清號的俘任務芝愈來粒愈重俯，因名此提危出了家寬帶您傳輸仗的要繡求。寬帶防傳輸疾與基肌帶傳筑輸的片主要漏區別島:一乓是數社據傳嶄輸速融率不藏同，菠基帶喘網的叨數據帝傳輸喘速率聾范圍慰為0隊~l0畫Mb揮it橋/s隔，寬帶茄網可公達0犯~4儲00M深bi狂t/機s;二是賄寬帶厘網可授劃分眉為多宮條基刻帶信蔬道，冒能提退供良好的河通信失路徑適。一陳般寬括帶局予域網稱可與飲有線安電視皇系統游共建抄，以慢節省裁投資別。C.二進相制數也據表筆示方率法基帶燃傳輸宋中數莖據的復表示惠方法(i)信息智傳輸管有平饒衡傳扔輸和求非平諒衡傳暑輸。(ii振)根據襖對零躲電平舟的關愛系，蠅信息君傳輸歡可以奧分為慘歸零冒傳輸慨和不山歸零北傳輸阿。(ii布i)根據訂信號井的極疊性，刃信息團傳輸提分為趙單極銹性傳濤輸和臂雙極揉性傳椒輸。單極走性碼雙極龜性碼常用齒的數展據表院示方廉法a)平衡易、歸四零、百雙極邊性b)平衡奸、歸斷零、資單極踩性c)平衡峽、不打歸零安、單忌極性d)非平慶衡、鍵歸零倉、雙吊極性e)非平采衡、口歸零恭、單侄極性f)非平尚衡、屆不歸百零、意單極襲性數據忍表示藍方法載帶呈傳輸鬧中的綱數據刪表示壟方法(1糧)調蒜幅方喘式進調殲幅方爸式AM送(河Am黎pl汗it高ud疫e巧Mo煌du涌la賽ti揀on浩)又稱皺為幅魯移鍵促控法AS商K純(A獲mp撓li蹲tu彈de漂-S歲hi梳ft槳K岡ey腦in召g)(2愁)調牲頻方茶式仁調頻食方式FM楊(鋪Fr失eq吊ue宋nc柜y決Mo賀du垃la壯ti淡on昨)又稱弊為頻貫移鍵朗控法FS眼K瘦(F樸re槐qu隆en禮cy妥-S駕hi竹ft械K以ey李in悼g)(3匹)調旗相方木式浪調相始方式PM管(供Ph旋as讓e點Mo亮du賭la欲ti圾on難)又稱鼠為相虜移鍵鬧控法PS公K往(P繩ha牌se劫-S擾hi溪ft辨K妙ey巨in尋g)數據供調制屠方式（a）調幅涉（b）調頻癥（c）調相2.逝3網絡慢結構面及傳餃輸介熊質（1）網示絡的丹拓撲榨結構（2）傳謝輸介猴質（1）通信啄網鉻津的拓棵撲結熄構在分皇布控仗制系炕統中扮應用篇較多書的拓須撲結掠構是哄星型請、環扒型和時總線狼型。通信來網絡云的拓呆撲結車構(a)星形乎結構蠢；六(b)環型斃結構受；駁(c)總線凡型結粒構星型梯結構在星絞型結細構中急，每敵一個危節點液都通邁過一摔條鏈甜路連造接到抽一個只中央牲節點朽上去推。任虎何兩戶個節蝦點之皂間的慶通信歐都要臣經過嗽中央欲節點岡。中縣央節乒點有半一個仰開關缸裝置糞來接堆通兩褲個節撫點之旨間的竭通信館路徑笨。因家此，股中央惱節點乳的構顧造是付比較爬復雜衣的，陷一旦斧發生墓故障棒，整膠個通摩信系未統就售要癱寫瘓。貫因此胞，這惠種系挨統的鼻可靠礎性是牛比較寄低的花，在葡分散高控制步系統冶中應瞞用得婆較少俱。環型釋結構在環因型結渣構中鍋，所汗有的臨節點諸通過伍鏈路蛛組成她一個株環形歸。需孝要發欣送信泰息的企節點棚將信犁息送立到環駕上，舊信息會在環百上只跟能按他某一稻確定邪的方枕向傳臉輸。虹當信澇息到幸達接斥收節回點時議，該鈴節點屑識別鉆信息池中的獄目的爪地址務與自好己的迅地址早相同淘，就嚼將信港息取嚴出，頂并加阻上確到認標巾記，疤以便痕由發班送節弓點清暴除。總線嶺型結董構所有愧的站真都通氏過相哪應的濱硬件封接口悔直接凳接到跡總線倆上。疤由于雪所有遷的節泉點都益共享悉一條閘公用撒的傳轉輸線言路，滋所以疊每次乏只能憤由一財個節巾點發輕送信某息，食信息植由發供送它惠的節芬點向汪兩端質擴散赴。這種層結構棕的網此絡又像稱為背廣播退式網背絡。斧某節挖點發謹送信騰息之濁前，邁必須與保證椅總線奇上沒遼有其伏他信內息正飼在傳股輸。爪當這枯一條清件滿估足時鐮，它碑才能螞把信絮息送碑上總揪線。（2）網絡穴傳輸肆介質網絡雕中連詢接收敬發雙水方的劃物理袖通路探，實禮際傳汗送信鉆息的牽載體愈。網絡螺中常日用的麻傳輸趙介質牽有電褲話線盼、同芳軸電隊纜、酷雙絞呀線、押光導逆纖維榴、無亮線與毫衛星膜通信擁。1）物理朋特性不:傳暢輸介采質物善理結裂構的常描述帆;2）傳輸鹿特性前:傳新輸介規質允爐許傳鵝送數辭字或貞模擬晴信刻號以烘及調黨制技賽術、側傳