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总线通信协议基本模型优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:通信协议各系统是不同的,但有雷同的基本方法,可分两个基本类:“通俗的”与“经典的”。3)协议就是信封的格式与邮局的规则。3)OSI是总线企业资源计划标准模型。图4-4 底层协议、上层协议和行规底层协议指OSI模型的第1、2层;上层协议指OSI模型的第3~7层。这种类型的总线标准最多,实际上大多数总线在上层协议中只用了第7层。这种标准的制定者认为行规与协议是可以分开制定的。一种行规可以被几种不同的通信协议使用。

总线通信协议基本模型优化方案

通信协议各系统是不同的,但有雷同的基本方法,可分两个基本类:“通俗的”与“经典的”。

1.TCP/IP

通俗实用的通信协议,用于信息资源共享(如Ethernet、Internet),操作简单、方便,信息量大。

(1)IP

1)用路由器(Rouster)充当“邮政分机局”。

2)电话线、Ether网是“邮递网”。

3)协议就是信封的格式与邮局的规则。

(2)TCP

1)TCP把报文分成很多段,每段放入一信封,并编号。

2)把这TCP信封放到IP信封中去,于是就开始发信。

2.ISO7498标准的OSI(Open System Interconnection)

用于信息技术和邮电通信的数据通信标准,采用国际标准化组织(International Stand-ardization Organization,ISO)制定的开放系统互连(OSI)分层模型。其特点为:

1)ISO-OSI标准是ISO的JTC1委员会为计算机相互联网而制定的严格的7层参考模型,将通信任务划分为7层。

2)OSI(Open System Interconnection)是对任何通过共同路径进行通信的处理器网络都适用的。

3)OSI是总线企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)标准模型。(www.xing528.com)

4)其规范是严格而复杂的,也用于自动控制。

国际标准化组织提出的ISO7498—1996网络层次结构的建议,是世界上已出现的各种网络协议走向国际标准化的重要步骤。国际标准化组织把此建议称为开放式系统互联参考模式(Open System Interconnection Reference Model,OSIRM),该模式共有7层,要点如下:在需要抽象出不同层次的情况下,应建立一个层次,每一层应完成一个明确定义的功能,每一层功能的选择有助于定义国际性标准化协议;各层间分界的决定要使穿过层次间接口的信息量最少;层次的数目要足够多,以便把明显不同的功能放置在不同的层次中,而层次的数目又不宜过多,以便使制定的网络体系结构不致变得过于庞杂。

广域计算机网络进入体系结构的标准化阶段之后,局部计算机网络才迅速发展起来。局部计算机网络技术部分来源于广域网,也就是说ISO的OSI 7层参考模式大体上对局部计算机网络是适用的。由于局部计算机网络在许多方面有别于广域网,专门研究和制定局部计算机网络的协议标准就成了一个重要问题,IEEE802课题组就是国际上专门从事局部计算机网络标准化的组织,IEEE802课题组认为局部计算机网络体系结构和ISO的OSI相同,但细节上有所差别。目前,已制定了物理层和数据链路层协议以及数据链路层至更高层之间的接口,IEEE802课题组所制定的局部计算机网络体系结构和ISO的OSI之间的对应关系如图4-3所示。局部计算机网络体系结构是把ISO的OSI数据链路层分为两个子层次:逻辑链路控制(LLC)和介质存取控制(MAC)子层次,这样做的目的是可以继续完善和补充新的介质存取方法而不影响较高层的协议。局部计算机网络的层次结构对网络层以上各层的标准还没有定义,由数据链路层直接至最高层,许多局部计算机网络都以ISO的OSI作为设计的依据。

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图4-3 局部计算机网络体系结构和ISO的OSI之间的对应关系

结合现场总线的特点和OSI模型,我们将现场总线标准化的内容划分为3个基本要素:底层协议、上层协议和行规(如图4-4所示)。

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图4-4 底层协议、上层协议和行规

底层协议指OSI模型的第1、2层;上层协议指OSI模型的第3~7层。这两项要素用于完成信息的传递,称为通信协议(Protocol)。行规(Profile)是在OSI模型之上另加的,用于完成对信息的解释和使用,是实现可互操作性的关键

根据这些基本要素,可将现场总线标准分为4种类型:

第1种是只有底层协议的总线标准。它适合于简单的位式总线(Bit Bus)。由于它受的约束较少,因此适用面较宽,但它并不保证符合标准的产品之间一定能通信。若要保证通信,还要补充一些附加规定。典型总线是CAN总线。

第2种是有底层和上层协议的总线标准。这种类型的总线标准最多,实际上大多数总线在上层协议中只用了第7层。虽然这种总线的适用范围比第1种总线窄一些,但它更容易保证产品之间的通信。典型总线有LonTalk等。

第3种是具有全部三项要素——底层、上层协议和行规的总线标准。这种总线的应用对象往往很明确,具有较好的可互操作性。典型总线是FF总线。

第4种是只有行规。这种标准的制定者认为行规与协议是可以分开制定的。一种行规可以被几种不同的通信协议使用。典型标准是国际电工委员会的IEC61915。

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