現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用課件：通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2.1通信基礎(chǔ)2.2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)小結(jié)思考與習(xí)題

知識目標(biāo)

(1)了解通信和網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語。

(2)理解數(shù)據(jù)的編碼方式。

(3)理解通信的校驗(yàn)和校正過程。

能力目標(biāo)

(1)掌握網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備的識別能力。

(2)了解OSI參考模型包含的內(nèi)容。

2.1通信基礎(chǔ)

通信主要負(fù)責(zé)處理的是數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)包括總線結(jié)構(gòu)、發(fā)送和接收設(shè)備、傳輸介質(zhì)、通信軟件等。數(shù)據(jù)的編碼和傳輸方式、校驗(yàn)方式是影響穩(wěn)定性和可靠性的重要指標(biāo)。

2.1.1基本術(shù)語

1.總線

總線是指網(wǎng)絡(luò)上各個節(jié)點(diǎn)共享的、信號傳輸?shù)墓猜窂健Ｒ钥偩€為載體，還包括很多組成部分：

(1)總線段?？偩€段是指通過總線連接的一組設(shè)備，同一個總線段上的設(shè)備的連接和操作遵循同一種技術(shù)規(guī)范，同一個總線段上的各個節(jié)點(diǎn)能同時收到總線上的報文信息。多個總線段的相互連接可以構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。

(2)總線協(xié)議?？偩€上的各個設(shè)備使用的統(tǒng)一的通信規(guī)則稱為總線協(xié)議，它包含了通信介質(zhì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、校驗(yàn)方式等多種信息，而且它必須是提前定義好的、總線上設(shè)備共同遵守的協(xié)議。

(3)現(xiàn)場設(shè)備。連接在現(xiàn)場總線上的物理實(shí)體(即各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))，具有測量控制功能和數(shù)據(jù)通信能力的傳感器、繼電器、控制單元、執(zhí)行器都屬于現(xiàn)場設(shè)備。

(4)主站和從站。主站是在總線上能夠發(fā)起通信的設(shè)備，從站則是在總線上對主站發(fā)起的通信進(jìn)行執(zhí)行及信息反饋的設(shè)備，但從站不能主動發(fā)起通信?？偩€上最常見的是一主多從的結(jié)構(gòu)，即一個主站控制多個從站。一個總線上也可以有多個主站，即多主多從的結(jié)構(gòu)，但同一時刻只能有一個主站獲得發(fā)起通信的權(quán)利，即同一時刻只能有一個主站執(zhí)行主站的功能。

(5)總線仲裁。如果總線上有多個設(shè)備請求控制權(quán)，總線仲裁負(fù)責(zé)裁定下一個時刻具有控制權(quán)的設(shè)備，用以避免沖突。總線仲裁會分配每一個時刻的控制權(quán)，只有某一時刻的設(shè)備完成控制后，下一時刻的設(shè)備才會獲得控制權(quán)，如此循環(huán)往復(fù)。設(shè)備占有控制權(quán)的時間叫總線占有期，設(shè)備為獲得控制權(quán)而等待的時間叫訪問等待時間。

2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是現(xiàn)場總線系統(tǒng)的基本功能，數(shù)據(jù)通信的過程是指兩個或多個節(jié)點(diǎn)之間借助傳輸媒體進(jìn)行信息交換。一個最簡單的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、傳輸介質(zhì)、通信軟件等組成，如圖2-1所示。

圖2-1簡單的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

發(fā)送設(shè)備是指具有通信信號發(fā)送電路的設(shè)備，接收設(shè)備是指具有通信信號接收電路的設(shè)備?？偩€上的設(shè)備通常既有發(fā)送電路也有接收電路，它們通常被稱為收發(fā)器。收發(fā)器通過發(fā)送電路在總線上發(fā)送請求信息，同時也通過接收電路接收總線上其他設(shè)備發(fā)送的信息并執(zhí)行或反饋。

傳輸介質(zhì)是指兩個或多個節(jié)點(diǎn)之間連接的物理通路，是發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備信息傳遞的媒介。傳輸介質(zhì)可以是有線的，如屏蔽雙絞線、動力電纜、光纖等；傳輸介質(zhì)也可以是無線的，如紅外線、電磁波等。傳輸介質(zhì)的主要特性包括物理結(jié)構(gòu)、傳輸?shù)乃俣群皖l率、點(diǎn)對點(diǎn)或一對多點(diǎn)的連接方式、最大傳輸距離、抗干擾性等。

通信軟件包括總線上設(shè)備信息交換時使用的報文和通信協(xié)議等。報文是指需要傳送的文本、命令、圖片、聲音等信息，也包括特定的指令或標(biāo)志。通信協(xié)議是設(shè)備間用于控制數(shù)據(jù)通信和通信數(shù)據(jù)定義的規(guī)則，它定義了通信何時開始、何時結(jié)束、通信的內(nèi)容及如何進(jìn)行等。通信協(xié)議包含語法、語義和時序三大要素。

①語法定義了通信中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和格式，如起始幾位是源地址，隨后幾位是功能碼，然后幾位是目標(biāo)地址及通信內(nèi)容等。后面的章節(jié)中我們將對不同的通信協(xié)議的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行分析，主要就是分析它們的語法部分。

②語義定義了通信數(shù)據(jù)中的每個部分。如通過通信讀取變頻器的狀態(tài)字，從變頻器反饋的信息中需要根據(jù)語義來判斷是哪一臺變頻器反饋的信息，反饋的信息中變頻器狀態(tài)是否正常等。

③時序定義了數(shù)據(jù)發(fā)送時間的先后及發(fā)送速度。發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備必須通過各種方式校準(zhǔn)始終來判斷數(shù)據(jù)的先后，如果不知道數(shù)據(jù)的先后順序，就像人說話前后顛倒一樣，別人是無法理解的。發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的發(fā)送和接收處理速度必須匹配，低速的設(shè)備是無法及時對高速的設(shè)備發(fā)出的請求做出響應(yīng)的。

3.通信的性能指標(biāo)

通信的主要任務(wù)是傳遞信息，為了保證信息能夠準(zhǔn)確、快速地傳遞，有很多性能指標(biāo)來對通信進(jìn)行衡量，如通信的有效性、可靠性、頻率特性、帶寬、信道容量、信噪比等。

(1)有效性：通信傳輸信息的能力。它同時也反映了通信系統(tǒng)資源的利用率。下面介紹與有效性有關(guān)的幾個術(shù)語。

①和傳輸速率相關(guān)的指標(biāo)有比特率和波特率。比特率是指每秒傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，單位為bit/s或者b/s；波特率是指每秒傳輸信號的變化波形數(shù)，單位為Baud或者B。如果每個信號包含一個數(shù)據(jù)位，則比特率和波特率相等；如果每個信號包含兩個數(shù)據(jù)位，則波特率的值為比特率的一半。

②吞吐量是指單位時間內(nèi)通信系統(tǒng)接收和發(fā)送的比特數(shù)、字節(jié)數(shù)或者幀數(shù)。

③頻帶利用率是指單位頻帶內(nèi)的傳輸速度，單位為bit/s·Hz。它在比特率的基礎(chǔ)上還考量了占用帶寬的大小，是真正衡量通信有效性的指標(biāo)。

④協(xié)議效率是指傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中有效數(shù)據(jù)位和整個數(shù)據(jù)包長度的比值，一般用百分比表示，協(xié)議效率越高，則通信有效性越好。

⑤傳輸延遲也叫傳輸時間，是指數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端需要的時間。它由數(shù)據(jù)塊從節(jié)點(diǎn)送上傳輸介質(zhì)所用的發(fā)送時間、信號通過傳輸介質(zhì)所需要的傳播時間、經(jīng)過路由器或交換機(jī)類的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所需要的排隊轉(zhuǎn)發(fā)時間組成。

⑥通信效率是指數(shù)據(jù)幀的傳輸時間和發(fā)送報文的所有時間的比值。通信效率為1，則意味著所有時間都有效地用于數(shù)據(jù)幀的傳輸；通信效率為0，則意味著報文存在沖突和碰撞。

(2)可靠性：通信接收信息的可靠程度。它的衡量指標(biāo)是誤碼率。

誤碼率是指傳輸出錯的二進(jìn)制碼元數(shù)和傳輸?shù)拇a元總數(shù)的比值。實(shí)際應(yīng)用中采用更多的是平均誤碼率，即對同一個通信系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)測試后得出的平均值，或在某些特殊情況下重復(fù)測試后得出的平均值。

(3)頻率特性：取決于傳輸介質(zhì)的物理特性和通信設(shè)備的物理特性。它分為幅頻特性和相頻特性。幅頻特性是指不同頻率的信號在通過信道后其輸出信號幅值和輸入信號幅值的比值；相頻特性是指不同頻率的信號在通過信道后其輸出信號和輸入信號的相位差。幅頻特性和相頻特性取決于整個通信通道由電阻、電容、電感組成的等效電路，如果輸出信號和輸入信號的幅頻特性和相頻特性太差，則代表經(jīng)過傳輸介質(zhì)后信號的嚴(yán)重失真。

(4)帶寬：包括信號帶寬、信道帶寬、介質(zhì)帶寬等。信號帶寬是指信號頻譜占有的頻率寬度；信道帶寬是指信道允許通過的物理信號的頻率范圍，即允許通過的最高頻率和最低頻率的差；介質(zhì)帶寬是指傳輸介質(zhì)允許通過的物理信號的頻率范圍，它是由傳輸介質(zhì)的物理特性決定的，每種傳輸介質(zhì)都只能傳輸特定頻率范圍內(nèi)的信號。

(5)信道容量：信道在單位時間內(nèi)能傳輸?shù)淖畲蟊忍財?shù)。如果通信過程中有噪聲存在，信道中數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤的幾率就會變大，會降低信道容量。

(6)信噪比：信號功率和噪聲功率的比值，它被用于衡量噪聲的大小。

2.1.2數(shù)據(jù)編碼

通信的主要任務(wù)就是傳遞數(shù)據(jù)，發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備必須按照事先約定好的、規(guī)范的編碼來傳遞信息，這樣發(fā)送設(shè)備才能有發(fā)送的規(guī)范編碼，接收設(shè)備才能識別接收到的信息。在現(xiàn)場總線的應(yīng)用中，有使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼的，即使用高電平和低電平的脈沖信號來表示1和0的狀態(tài)；也有使用模擬數(shù)據(jù)編碼的，即使用連續(xù)的模擬信號的幅度、頻率、相位來表示1和0的狀態(tài)。

圖2-2所示的4個信號發(fā)送的信息內(nèi)容都是010110，信號1為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼，信號2為模擬數(shù)據(jù)編碼(幅值)，信號3為模擬數(shù)據(jù)編碼(頻率)，信號4為模擬數(shù)據(jù)編碼(相位)。

圖2-2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼和模擬數(shù)據(jù)編碼

1.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼中，已經(jīng)有了眾多的二進(jìn)制編碼方式，如4位二進(jìn)制編碼組成的BCD碼，5位二進(jìn)制編碼組成的博多碼，電報通信中應(yīng)用的莫爾斯碼，還有計算機(jī)數(shù)據(jù)編碼中應(yīng)用最廣泛的ASCII碼。(ASCII碼是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，它使用7位二進(jìn)制編碼組成的128種組合來對應(yīng)多種數(shù)字、字母、符號、功能等，如十進(jìn)制48～57對應(yīng)數(shù)字0～10，十進(jìn)制65～90對應(yīng)大寫字母A～Z等。)在現(xiàn)場應(yīng)用中，還有不經(jīng)任何處理直接傳輸?shù)亩M(jìn)制編碼，直接用二進(jìn)制數(shù)值來對應(yīng)現(xiàn)場的物理量信息，如溫度、壓力等。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼有以下幾種不同的波形：

(1)非歸零碼：在整個碼元時間內(nèi)都維持其電平并保持邏輯值的編碼。

(2)歸零碼：在每個二進(jìn)制信息傳遞完成之后都返回到低電平的編碼，二進(jìn)制信息傳遞持續(xù)的時間是任意的，但很多都是取碼元時間的一半。

(3)單極性碼：高電平為邏輯1，低電平為邏輯0，即信號電平是單極性的。

圖2-3所示為單極性非歸零碼和單極性歸零碼。在單極性非歸零碼波形圖中，高電平代表邏輯1且持續(xù)不歸零；在單極性歸零碼波形圖中，高電平代表邏輯1且持續(xù)半個碼元時間后歸零，低電平代表邏輯0，但歸零和自身是一樣的值，所以無法在波形圖中顯示出來。

圖2-3單極性非歸零碼和單極性歸零碼

4)雙極性碼：正電平為邏輯1，負(fù)電平為邏輯0，即信號電平有正負(fù)兩種極性。

圖2-4所示為雙極性非歸零碼和雙極性歸零碼。在雙極性非歸零碼波形圖中，正電平代表邏輯1且持續(xù)不歸零，負(fù)電平代表邏輯0且持續(xù)不歸零；在雙極性歸零碼波形圖中，正電平代表邏輯1且持續(xù)半個碼元時間后歸零，負(fù)電平代表邏輯0且持續(xù)半個碼元時間后歸零。

圖2-4雙極性非歸零碼和雙極性歸零碼

(5)差分碼：在時鐘周期的起點(diǎn)開始用信號電平是否變化來代表邏輯1或邏輯0，而且差分碼按照初始狀態(tài)是高電平或低電平是有兩種完全相反的成“鏡像”的波形的，如圖2-5所示。

圖2-5差分碼

需要注意的是，單極性碼和雙極性碼都是使用固定的電平來代表邏輯1和邏輯0，無論是高電平、低電平、正電平、負(fù)電平，電平和1、0的對應(yīng)關(guān)系都是固定的。差分碼則截然不同，它不是使用固定的電平和邏輯1及邏輯0對應(yīng)，而是用電平“變化”對應(yīng)邏輯1，電平“不變化”對應(yīng)邏輯0，這會使編碼的人工閱讀相對更困難一些，但是根據(jù)有無電平“變化”來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)會更可靠。

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信息的傳輸還可以區(qū)分為平衡傳輸和非平衡傳輸，平衡傳輸中“0”和“1”都是傳輸?shù)囊徊糠郑瞧胶鈧鬏斨袆t只有“1”被傳輸，“0”以沒有脈沖在制定的時刻出現(xiàn)為標(biāo)識。

在實(shí)際應(yīng)用中，單極性、雙極性，歸零、不歸零，平衡傳輸、非平衡傳輸?shù)?，這幾種模式是組合使用的，如單極性、不歸零、平衡傳輸這種方式就是應(yīng)用最普遍的傳輸方式。

2.模擬數(shù)據(jù)編碼

模擬數(shù)據(jù)編碼是使用模擬信號來表示數(shù)據(jù)的“0”和“1”狀態(tài)的編碼。在前文的圖2-2中，我們提到模擬數(shù)據(jù)編碼可以通過幅值、頻率、相位的變化來實(shí)現(xiàn)，分為幅值鍵控、頻率鍵控、相位鍵控三種不同的編碼方式。

幅值鍵控中，信號的頻率、相位不變，通過幅值的變化來實(shí)現(xiàn)編碼。圖2-2中的信號2就是幅值鍵控，通過正弦波的“有”和“無”來對應(yīng)數(shù)據(jù)的“1”和“0”。

頻率鍵控中，信號的幅值、相位不變，通過頻率的變化來實(shí)現(xiàn)編碼。圖2-2中的信號3就是頻率鍵控，通過正弦波頻率的“低”和“高”來對應(yīng)數(shù)據(jù)的“1”和“0”。

相位鍵控中，信號的幅值、頻率不變，通過相位的變化來實(shí)現(xiàn)編碼。圖2-2中的信號4就是相位鍵控，通過正弦波相位的“0°”和“180°”來對應(yīng)數(shù)據(jù)的“1”和“0”。

2.1.3數(shù)據(jù)傳輸方式

數(shù)據(jù)傳輸方式是指數(shù)據(jù)在傳輸過程中的“順序”和“同步方式”，數(shù)據(jù)傳輸方式依照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為串行傳輸、并行傳輸，同步傳輸、異步傳輸，位同步、字符同步、幀同步。

1.串行傳輸與并行傳輸

串行傳輸和并行傳輸是按照數(shù)據(jù)傳輸過程中使用的通道數(shù)量及每個通道上的數(shù)據(jù)量來區(qū)分的。串行傳輸是在一條數(shù)據(jù)通道上以串行的方式按順序逐位地傳輸數(shù)據(jù)；并行傳輸是在多條數(shù)據(jù)通道上以并行的方式成組地同時傳輸數(shù)據(jù)。

串行傳輸需要的數(shù)據(jù)通道少，但每次只能發(fā)送一個數(shù)據(jù)位，而且發(fā)送方在發(fā)送前必須先確定是先發(fā)送數(shù)據(jù)的高位還是低位，接收方在接收前必須先知道收到的數(shù)據(jù)中第一個數(shù)據(jù)位在什么位置，發(fā)送方和接收方必須采取同步措施。由于需要的數(shù)據(jù)通道少，串行傳輸更易于實(shí)現(xiàn)，而且在遠(yuǎn)距離傳輸中可靠性高，更適合中距離、遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

并行傳輸需要的數(shù)據(jù)通道多，但每次可以同時發(fā)送多個數(shù)據(jù)位(由數(shù)據(jù)通道的數(shù)量決定)，而且在并行傳輸中除了傳輸數(shù)據(jù)位的通道外，還會有一個通知接收方接收數(shù)據(jù)的專用通道，這樣接收方就可以通過這個通道的信號來知曉什么時候開始并行接收多個數(shù)據(jù)位，不需要特殊的同步措施就可以實(shí)現(xiàn)同步。從理論上來看，并行傳輸同步更容易實(shí)現(xiàn)，而且數(shù)據(jù)是同時并行傳輸?shù)?，效率會更高。但由于其使用的?shù)據(jù)通道多，在實(shí)際應(yīng)用中會導(dǎo)致硬件成本大幅提高，所以并行傳輸更適合短距離、超短距離的數(shù)據(jù)傳輸。

以前，老款打印機(jī)很多都是使用并行傳輸，個人計算機(jī)中主板和硬盤、光驅(qū)、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等也是使用并行傳輸，變頻器的主控板和電源板、通信卡之間也是使用并行傳輸，在這些元件之間我們都可以看到結(jié)構(gòu)類似、很寬的用于并行傳輸?shù)摹芭啪€”，如圖2-6所示。圖2-6用于并行傳輸?shù)摹芭啪€”

2.同步傳輸與異步傳輸

同步傳輸和異步傳輸是按照通信過程中時鐘信號的處理方式不同來區(qū)分的。

時鐘信號是獨(dú)立于有效的數(shù)據(jù)之外的單獨(dú)的信號，發(fā)送方和接收方都要通過時鐘信號來判斷信號從什么時候開始發(fā)送和接收。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，各個處理的過程都是按照一定的時序脈沖來處理的，可以理解為處理的“節(jié)奏”和“順序”。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鱾€設(shè)備的“節(jié)奏”和“順序”必須一致，才能保證數(shù)據(jù)的正確性，如果“節(jié)奏”和“順序”不一致，那么數(shù)據(jù)的處理有可能會漏掉或者完全錯誤。在串行傳輸中，同步措施關(guān)鍵是依靠時鐘。串行傳輸中的數(shù)據(jù)在一條數(shù)據(jù)通道上按“節(jié)奏”和“順序”逐位傳輸，接收方按照同樣的“節(jié)奏”和“順序”逐位接收。通過時鐘信號，發(fā)送方和接收方就可以知曉什么時候開始發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

同步傳輸中所有的設(shè)備使用的是同一個時鐘。這個時鐘可以是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃性O(shè)備中的一臺產(chǎn)生的，也可以是一個獨(dú)立的時鐘信號源產(chǎn)生的。這個時鐘可以使用固定的頻率，也可以使用不固定的頻率來進(jìn)行周期性的替換(但是在所有設(shè)備中都是同樣的時鐘)。依據(jù)這同一個時鐘，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位只在時鐘信號的每一次跳變后的一段時間內(nèi)有效，且所有的數(shù)據(jù)位都和這個時鐘同步，接收方利用時鐘跳變(上升沿或下降沿)來決定讀取輸入的數(shù)據(jù)位的時刻。同步傳輸?shù)乃俣雀?、效率高，更適用于高速傳輸數(shù)據(jù)系統(tǒng)，但是遠(yuǎn)距離傳輸時，時鐘信號的傳輸需要額外的成本且易受到干擾而影響同步過程，所以它更多地應(yīng)用于短距離、超短距離數(shù)據(jù)傳輸。

異步傳輸中所有的設(shè)備使用的不是同一個時鐘，而是自己產(chǎn)生的時鐘。但是這些設(shè)備產(chǎn)生的時鐘必須同步，否則數(shù)據(jù)傳輸就無法正常進(jìn)行，所以這些設(shè)備的時鐘都必須在允許的誤差范圍內(nèi)保持同步。異步傳輸時，通常會有一個起始位來做時鐘的同步。異步傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)更容易，對發(fā)送方和接收方的要求較低，但異步傳輸中需要額外傳輸一個或多個用于同步的字符或幀頭，例如用起始位和終止位來告知接收方傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容所在的位置，所以它效率較低。整體而言，異步傳輸?shù)膬?yōu)勢更大，所以它也是計算機(jī)通信中常用的同步方式。

3.位同步和字符同步與幀同步

數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐绞潜ＷC通信正確的基礎(chǔ)。按照同步的最小單位來做區(qū)分的話，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐娇梢苑譃槲煌?、字符同步、幀同步?/p>

位同步是指發(fā)送方和接收方按數(shù)據(jù)位來保持同步。前面提到的時鐘同步就屬于位同步，它是所有同步的基礎(chǔ)。位同步要求發(fā)送方和接收方的定時信號頻率相同，而且數(shù)據(jù)信號和同步信號保持固定的相位關(guān)系，即保持相同的“節(jié)奏”。

2.1.4信號的傳輸方式

信號的傳輸方式是指在數(shù)據(jù)傳輸過程中信號的處理方式，它包括基帶傳輸、寬帶傳輸、載波傳輸?shù)饶Ｊ健?/p>

1.基帶傳輸

基帶是指數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為傳輸信號時其本身變化的頻帶，即“原始的”頻帶。

基帶傳輸是指在基本不改變數(shù)據(jù)信號頻率的前提下，不包含任何頻率變換，按基帶信號的數(shù)據(jù)波原樣進(jìn)行傳輸?shù)姆绞健?/p>

2.寬帶傳輸

寬帶傳輸是指在同一傳輸介質(zhì)上可以同時傳輸多個頻帶的信號的傳輸方式。它的出現(xiàn)是為了滿足文字、語音、圖像等多媒體信號的傳輸需求，因?yàn)楹突鶐鬏斚啾龋膫鬏斔俾矢?可達(dá)到Gb/s)，而且由于它可以同時傳輸多條基帶信號，從而給通信的可靠性提供了更好的保障。

3.載波傳輸

載波信號是指信號傳輸過程中作為基波來承載數(shù)據(jù)信號的某個頻率的信號，它的頻率就是載波頻率。

載波傳輸是指按照要承載的數(shù)據(jù)來改變載波信號的幅值、頻率、相位形成調(diào)制信號再進(jìn)行傳輸。

2.1.5通信線路的工作方式

通信線路的工作方式是指發(fā)送器和接收器之間的信號在通信線路上的處理方式，它包括單工通信、半雙工通信、全雙工通信等。

1.單工通信

單工通信是指在通信過程中信息的傳輸只能沿著一個方向進(jìn)行，不能進(jìn)行反方向的傳送。這種方式下通常是發(fā)送器和接收器之間的通信，只允許發(fā)送器發(fā)送信號給接收器，不允許接收器發(fā)送信號給發(fā)送器(因?yàn)榻邮掌鳠o法發(fā)送信號，發(fā)送器也無法接收信號)。

2.半雙工通信

半雙工通信是指在通信過程中信息的傳輸可以沿著兩個方向進(jìn)行，但同一時刻只能有一個方向工作，它們在同一信道上進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如收發(fā)器1和收發(fā)器2之間的通信，兩個收發(fā)器都既可以發(fā)送信號也可以接收信號，但同一時刻要么是收發(fā)器1發(fā)送信息、收發(fā)器2接收信息，即收發(fā)器1工作在發(fā)送器模式下、收發(fā)器2工作在接收器模式下；要么是收發(fā)器2發(fā)送信息、收發(fā)器1接收信息，即收發(fā)器2工作在發(fā)送器模式下、收發(fā)器1工作在接收器模式下。半雙工通信是現(xiàn)場總線系統(tǒng)中最常用的通信線路工作方式。

3.全雙工通信

全雙工通信相當(dāng)于把兩個相反方向的單工通信“并聯(lián)”在一起，以實(shí)現(xiàn)正向和反向的通信能夠在同一時刻同時進(jìn)行。如收發(fā)器1和收發(fā)器2之間的通信，兩個收發(fā)器都同時擁有發(fā)送器和接收器，收發(fā)器1的發(fā)送器發(fā)送信號給收發(fā)器2的接收器接收，同時收發(fā)器1的接收器接收收發(fā)器2的發(fā)送器發(fā)送的信號。全雙工通信是計算機(jī)之間通信最常用的工作方式。

2.1.6通信校驗(yàn)和校正

1.通信校驗(yàn)

通信校驗(yàn)的任務(wù)就是監(jiān)視傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否發(fā)生錯誤，在現(xiàn)有的校驗(yàn)方法中應(yīng)用最多的是冗余校驗(yàn)，即在數(shù)據(jù)傳輸過程中，除了基本的需要傳遞的數(shù)據(jù)信息外，另外加上一定的附加位，通過這些附加位的特征來判斷傳輸?shù)倪^程中是否有錯誤發(fā)生。常見的冗余校驗(yàn)有奇偶校驗(yàn)、求和校驗(yàn)、縱向冗余校驗(yàn)、循環(huán)冗余校驗(yàn)等。

(1)奇偶校驗(yàn)是指在數(shù)據(jù)傳輸過程中在基本的數(shù)據(jù)信息后加一個校驗(yàn)位，使得包含校驗(yàn)位的單個數(shù)據(jù)幀中1的個數(shù)是奇數(shù)(奇校驗(yàn))，或者是偶數(shù)(偶校驗(yàn))。

(2)求和校驗(yàn)是指將基本的數(shù)據(jù)信息分為x段，每段都是等長的y比特，再將分段1和分段2做求和操作并逐一和分段3至分段x做求和操作，得到的求和結(jié)果長度為y比特，然后將求和結(jié)果按位取反作為校驗(yàn)數(shù)據(jù)放在基本的數(shù)據(jù)信息后面。

(3)縱向冗余校驗(yàn)即LRC，是一種復(fù)合的奇偶校驗(yàn)。它會把多個單位的數(shù)據(jù)組成一個數(shù)據(jù)塊，首先對各個單位的數(shù)據(jù)采用奇偶校驗(yàn)，得到它們的冗余校驗(yàn)位；再將各個單位的數(shù)據(jù)的對應(yīng)位按照一定的規(guī)律采用奇偶校驗(yàn)，得到一些新的冗余校驗(yàn)位。

(4)循環(huán)冗余校驗(yàn)即CRC，是指對要傳輸?shù)幕镜臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行一次事先約定好的除法操作，將除法操作的余數(shù)附加在基本的數(shù)據(jù)信息后面。

2.通信校正

在通信校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了錯誤信息后，必須想辦法將錯誤的信息進(jìn)行糾正，以使控制和監(jiān)視過程繼續(xù)正常進(jìn)行，這就是通信校正。常用的通信校正方法有前向差錯糾正和自動重傳。

(1)前向差錯糾正是指接收器在發(fā)現(xiàn)錯誤信息后，在接收器端自己進(jìn)行通信校正。

(2)自動重傳的原理則要簡單得多，接收器在發(fā)現(xiàn)錯誤信息后，會要求發(fā)送器把剛才的信息重新發(fā)送一次。

2.2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)的概念始于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指一定數(shù)量的計算機(jī)通過傳輸介質(zhì)連接成固定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行信息的交換。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)計算機(jī)數(shù)量的多少及范圍的多少可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等?，F(xiàn)場總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通常屬于局域網(wǎng)，因?yàn)樗墓ぷ鞣秶ǔＪ且粋€工廠或者一個車間內(nèi)的設(shè)備間的信息交換。如果工業(yè)以太網(wǎng)和商用以太網(wǎng)配合使用，則從理論上來說，現(xiàn)場總線也可以達(dá)到廣域網(wǎng)的范圍，只是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備的數(shù)量較少。

2.2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)中各個設(shè)備之間的連接方式。常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、環(huán)形、總線形、樹形等，如圖2-7所示。

圖2-7星形、環(huán)形、總線形、樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

圖中各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是計算機(jī)，但是現(xiàn)場總線中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以是如變頻器、電機(jī)管理控制器、流量計、壓力表等多種現(xiàn)場受控設(shè)備。

(1)星形拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)都通過點(diǎn)對點(diǎn)的方式直接連至一個中心連接點(diǎn)，所有的信息交換都是通過中心節(jié)點(diǎn)完成的。位于星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的終端設(shè)備如果有信息處理的需求，則必須將需求發(fā)送至中心節(jié)點(diǎn)，再由中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送至其他設(shè)備。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的中心節(jié)點(diǎn)需要很強(qiáng)的信息處理能力以用于處理整個網(wǎng)絡(luò)上的信息交換，終端節(jié)點(diǎn)的信息處理能力只需要滿足點(diǎn)對點(diǎn)的通信即可。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較適用于終端節(jié)點(diǎn)眾多且處理能力一般的場合，比如，我們家庭常用的路由器連接至多臺設(shè)備。

如個人PC、手機(jī)、平板電腦等就是典型的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于它對終端節(jié)點(diǎn)的信息處理能力要求不高，而且由于每個終端節(jié)點(diǎn)都是通過點(diǎn)對點(diǎn)的方式連接至中心節(jié)點(diǎn)的，一個終端節(jié)點(diǎn)的意外中斷不會影響到其他終端節(jié)點(diǎn)的通信。

(2)環(huán)形拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)對點(diǎn)的連接構(gòu)成一個環(huán)路。環(huán)形拓?fù)涞男畔鬏斒菑囊粋€網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)起，直到需求的另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)束。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都集成有一個中繼器，中繼器會把它從一條鏈路上收到的信息加上自己的信息處理需求，再從另外一條鏈路發(fā)送出去。之前的環(huán)形拓?fù)湫畔鬏數(shù)姆较蚨际菃蜗虻?，即無論有信息交換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于什么位置，它們的信息傳輸只能按照固定的方向進(jìn)行。但現(xiàn)在很多控制設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形拓?fù)涞碾p向傳輸，雙向傳輸?shù)暮锰幵谟谕ㄐ艜詣舆x擇通信速率較快的方向，而且當(dāng)一個方向的鏈路出現(xiàn)故障時通信可以從另外一條鏈路正常進(jìn)行。當(dāng)然，如果控制設(shè)備只支持單向環(huán)形拓?fù)?，則也可以做成兩路方向相反的環(huán)形拓?fù)浠槿哂唷?/p>

3)總線形拓?fù)涞耐ㄐ啪€路由兩部分組成：主干線路和分支線路。主干線路即是總線，用于傳輸整個網(wǎng)絡(luò)上的所有信息需求；分支線路則用于連接至各個終端節(jié)點(diǎn)?？偩€形拓?fù)渖蟼鬟f的信息可以是點(diǎn)對點(diǎn)的，也可以是分組的，即一次發(fā)送分組信息再通過地址識別傳遞到對應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)，也可以是廣播的，即一次發(fā)送信息所有總線上的終端節(jié)點(diǎn)都接受執(zhí)行但無需回應(yīng)?？偩€形拓?fù)涫窃诠I(yè)現(xiàn)場應(yīng)用最普遍的拓?fù)湫问剑驗(yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單易排查故障，容易安裝，更節(jié)約電纜，但是它在距離過長時會因?yàn)榫€路的阻抗、信號在總線上的反射造成信號的衰減或錯誤。

(4)樹形拓?fù)淇梢岳斫鉃榭偩€形拓?fù)涞臄U(kuò)展，或者總線形拓?fù)渑c其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組合，它通常是在總線形拓?fù)涞慕K端節(jié)點(diǎn)上又連接了多個額外的終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的。和總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一樣，樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的各個終端節(jié)點(diǎn)也可以完成多點(diǎn)廣播通信。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于它對設(shè)備的數(shù)量、速率、數(shù)據(jù)類型等沒有太多要求，有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。它主要應(yīng)用于將設(shè)備節(jié)點(diǎn)按主次或等級來進(jìn)行分層的層次性網(wǎng)絡(luò)。

無論是星形、環(huán)形、總線形、樹形拓?fù)?，它們都要對終端節(jié)點(diǎn)及處理的信息進(jìn)行管理，即什么時候由誰發(fā)起信息需求、哪一條信息是有效的。星形拓?fù)涞墓芾硗ǔＳ芍行墓?jié)點(diǎn)設(shè)備完成；其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)則取決于網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備類型，具有管理權(quán)限的設(shè)備可以位于網(wǎng)絡(luò)上的任意節(jié)點(diǎn)。由誰發(fā)起信息需求、哪一條信息是有效的管理權(quán)在于管理設(shè)備，管理設(shè)備通常由事先約定好的規(guī)則來決定各個終端節(jié)點(diǎn)的權(quán)限，后面的Modbus章節(jié)中，我們將在編程部分介紹“令牌”的管理方式，在設(shè)備數(shù)量不多的情況下這是一種很簡單有效的管理方式。

2.2.2網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)分為有線和無線兩大類。

1.有線傳輸介質(zhì)

常見的有線傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖線纜等。

1)雙絞線

雙絞線是指兩根或者四根按照螺旋結(jié)構(gòu)排列的絕緣線。雙絞線的螺旋結(jié)構(gòu)可以減小線路之間的電磁干擾，帶有屏蔽層的雙絞線是現(xiàn)場總線中應(yīng)用最多的傳輸介質(zhì)。雙絞線可以用于數(shù)字信號傳輸，也可以用于模擬信號傳輸；它既可以用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，也可以用于多點(diǎn)傳輸。雙絞線的通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)幾百米至上千米。雙絞線的結(jié)構(gòu)簡單、制作成本較低，無論是安裝還是維護(hù)都很簡便。常見的屏蔽雙絞線如圖2-8所示。

圖2-8屏蔽雙絞線

2)同軸電纜

同軸電纜是由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體、外部保護(hù)層組成的，同軸是指內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體是同軸的，這樣的結(jié)構(gòu)使得它抗干擾能力較強(qiáng)，如圖2-9所示。

同軸電纜既可用于傳輸數(shù)字信號，也可用于傳輸模擬信號。它支持點(diǎn)對點(diǎn)連接，也支持多點(diǎn)連接。基帶同軸電纜可連接數(shù)百臺設(shè)備，寬帶同軸電纜可連接上千臺設(shè)備。同軸電纜的傳輸距離更遠(yuǎn)，基帶同軸電纜最大傳輸距離可達(dá)幾千米，寬帶同軸電纜最大傳輸距離可達(dá)幾十千米。家庭中的有線電視信號就是使用同軸電纜傳輸?shù)摹?/p>

圖2-9同軸電纜

3)光纖線纜

光纖線纜又被稱為光纜，它是由光纖、包層、保護(hù)層組成的，如圖2-10所示。

圖2-10光纖線纜

和雙絞線及同軸電纜不同，光纜傳輸?shù)牟皇请娦盘柖枪庑盘?。它是通過內(nèi)部的塑料或者玻璃光纖和包層的全反射來傳輸信號的。在傳輸信號前，發(fā)送器會把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，接收器接收到光信號后再將其轉(zhuǎn)換回電信號處理。光纖常用的連接方式是點(diǎn)對點(diǎn)方式，但它也可用于多點(diǎn)連接。它的傳輸距離較遠(yuǎn)，由于內(nèi)部光信號的全反射衰減極小，光纖可以在不適用中繼器加強(qiáng)信號的情況下傳輸數(shù)千米。由于光纖傳輸?shù)氖枪庑盘?，在工業(yè)現(xiàn)場不會受到各種電磁輻射的干擾，線路上也不會有電信號帶來的發(fā)熱損耗，而且速率高、誤碼率低，因此未來它是應(yīng)用前景最好的傳輸介質(zhì)。它的缺點(diǎn)在于制造工藝較為復(fù)雜，成本較高。

2.無線傳輸介質(zhì)

常見的無線傳輸介質(zhì)有無線電波、微波、紅外線、激光等。它們的頻率有所不同，無線電波的頻率一般在1?GHz以下，工業(yè)應(yīng)用的無線電波頻率一般為2.4

GHz；微波的頻率范圍在300?MHz～300?GHz；紅外線的頻率范圍在1011～1014?Hz；激光的頻率范圍在1014～1015

Hz。

無線信號的頻率越高，其對障礙物的穿透能力越差。工業(yè)現(xiàn)場通常采用的是低頻的無線信號，因?yàn)樗邆湟欢ǖ拇┩改芰?，可以穿透部分障礙物。

2.2.3網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備

常見的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備有網(wǎng)關(guān)、路由器、網(wǎng)橋、中繼器等。網(wǎng)關(guān)屬于轉(zhuǎn)換類的設(shè)備，路由器、網(wǎng)橋、中繼器則屬于連接類的設(shè)備。對照2.2.4節(jié)介紹的OSI標(biāo)準(zhǔn)模型，路由器工作在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)橋工作在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層，中繼器工作在物理層。

1.網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)的作用是進(jìn)行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，所以它又被稱為網(wǎng)間協(xié)議變換器。網(wǎng)關(guān)的工作過程包含接收、翻譯、發(fā)送，即接收一個網(wǎng)絡(luò)里的A格式協(xié)議的數(shù)據(jù)信息，將其翻譯成B格式協(xié)議的數(shù)據(jù)信息，再發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)里去。網(wǎng)關(guān)內(nèi)部通常有兩個不同的處理器和通信接口，用于處理兩個不同的A格式協(xié)議和B格式協(xié)議。需要注意的是，很多網(wǎng)關(guān)的翻譯都是單向的。

例如：施耐德的網(wǎng)關(guān)LA9P307，它是一個ProfibusDP和ModbusRTU的網(wǎng)關(guān)，但是它是以一個ProfibusDP從站的身份存在的，即可以把它連接至ProfibusDP總線，然后在它的下方連接支持ModbusRTU的現(xiàn)場設(shè)備；如果反過來把它連接至ModbusRTU總線，然后在它的下方連接支持ProfibusDP的現(xiàn)場設(shè)備，則是不可行的。

在現(xiàn)在這個現(xiàn)場總線百花齊放的時代，網(wǎng)關(guān)的存在解決了很多現(xiàn)場設(shè)備和總線的協(xié)議不匹配問題，是簡化現(xiàn)場結(jié)構(gòu)、減少編程的重要設(shè)備。

2.路由器

路由器用于連接至兩個甚至更多的網(wǎng)絡(luò)中，并在這些網(wǎng)絡(luò)中都擁有對應(yīng)的地址，它的作用在于從一個網(wǎng)絡(luò)中接收到數(shù)據(jù)信息，再把數(shù)據(jù)信息傳遞到另一個網(wǎng)絡(luò)中去。路由器內(nèi)的軟件會識別數(shù)據(jù)信息的目的地，有目的地進(jìn)行對應(yīng)的傳遞，無目的地進(jìn)行取消；而且它會選擇數(shù)據(jù)信息傳遞的最佳路徑。路由器自身可以用于連接多個終端節(jié)點(diǎn)，路由器之間的連接可以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)，并且這個大的網(wǎng)絡(luò)中的各個終端節(jié)點(diǎn)都是可以數(shù)據(jù)信息傳遞的。路由器連接的所有網(wǎng)段協(xié)議是一致的，但是這些網(wǎng)段可以具有獨(dú)立的地址分配、不同的速率和傳輸介質(zhì)。

路由器是現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)、分區(qū)的重要設(shè)備。

3.網(wǎng)橋

網(wǎng)橋是指在局域網(wǎng)中連接類型相同、網(wǎng)段不同、傳輸速率不同、傳輸介質(zhì)不同的設(shè)備并傳遞數(shù)據(jù)信息的設(shè)備。網(wǎng)橋連接的網(wǎng)段之間在接口、速率、傳輸媒體種類可以不同，但它兩側(cè)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議和地址應(yīng)該是一致的。網(wǎng)橋可以訪問它連接的所有終端節(jié)點(diǎn)的物理地址，并選擇是否傳輸它們的報文，可以使不同網(wǎng)段之間隔離。它具備尋址和路徑選擇的功能。

4.中繼器

中繼器的作用是信號的再生，又被稱為重發(fā)器。在信號的遠(yuǎn)距離傳輸過程中，因?yàn)榫€路自身的阻抗、信號的反射和噪聲等原因，信號的正確性和完整性會受到影響。中繼器會按照接收到的信號的原始波形進(jìn)行每一位的再生復(fù)制，同時它會區(qū)分信號和噪聲，只再生信號部分，取消噪聲部分。中繼器和不區(qū)分信號及噪聲而全部放大的放大器是不同的，這點(diǎn)需要注意。中繼器只負(fù)責(zé)信號的再生，不會對信號進(jìn)行其他多余的加工，所以連接在它兩端的線路具有相同的速率、協(xié)議、地址。每種網(wǎng)絡(luò)都會規(guī)定通信的最遠(yuǎn)距離，中繼器可以在遠(yuǎn)距離傳輸中信號變?nèi)跎踔翐p壞之前將其再生發(fā)送出去，從而延長通信距離。

2.2.4

OSI參考模型

OSI參考模型即開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OpenSystemInterconnection)，它由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織OSI/TC97起草于1978年，并于1983年正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)。OSI參考模型為設(shè)備互聯(lián)提供了一個標(biāo)準(zhǔn)框架，為各通信協(xié)議的一致性和兼容性提供了良好的基礎(chǔ)。OSI參考模型按照1～7的數(shù)字編號依次為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層，

如表2-1所示。第1～3層為低層功能，即通信傳送功能；第4～7層為高層功能，即通信處理功能。每一層都是獨(dú)立的功能，每一層都利用其下一層的功能為其上一層提供服務(wù)，而與其他層無關(guān)。通信協(xié)議即兩個設(shè)備在OSI參考模型相同層次之間的通信規(guī)約。

OSI參考模型每個層級包含的內(nèi)容如下。

1.物理層

物理層并不單指傳輸介質(zhì)，它包含設(shè)備間利用物理媒體實(shí)現(xiàn)物理連接的功能描述及執(zhí)行連接的規(guī)程，它提供有關(guān)信號同步和數(shù)據(jù)流在物理媒體上的傳輸手段，如建立、保持、斷開物理連接的機(jī)械、電氣、功能、規(guī)程。物理層規(guī)定了和傳輸介質(zhì)連接的機(jī)械和電氣特性，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為何種在物理媒體上傳輸?shù)男盘枺Ｒ姷膬?nèi)容有傳輸介質(zhì)的類型和結(jié)構(gòu)、傳輸距離和傳輸速率的對應(yīng)關(guān)系、連接頭的形式和針腳定義、傳輸信號的物理特性(如電壓及高低電平)、數(shù)據(jù)傳輸是單向還是雙向等。

2.數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層是對數(shù)據(jù)鏈路的建立、保持、斷開進(jìn)行管理，通過訪問仲裁、數(shù)據(jù)成幀、同步控制、尋址、差錯控制等功能，保證無差錯傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層還要實(shí)現(xiàn)流量控制，使發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)不能超過接收器的接收能力，避免造成數(shù)據(jù)