引論：我們?yōu)槟砹?3篇數(shù)據(jù)通信技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開放多條虛通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說,移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶。4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
篇2
2.1串口技術(shù)
使用Wicrosoftwindows開發(fā)串口系統(tǒng)，進(jìn)行有以下方式：a.使用windows來進(jìn)行通信函數(shù).b.windowsAPI對(duì)端口進(jìn)行讀寫或者開發(fā)其它程序，對(duì)串口實(shí)行操作步驟。C.串口中的組件通信，比如Activek控制MSCcomm。根據(jù)以上介紹的幾種方法，比如b需要熟悉電路結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)層次比較深，需要有比較強(qiáng)的專業(yè)技能，如C方式簡(jiǎn)便，不能使EmbeddedVisualC++所接受，該程序就是應(yīng)用windowsAP來進(jìn)行通信函數(shù)。
2.2串口施行步驟
windows的讀寫文件方式不一樣，它主要使用windows結(jié)構(gòu)中的多線程，然后再后臺(tái)進(jìn)行串口讀寫，正常使用程序就要在前臺(tái)進(jìn)行。進(jìn)行改善1/0的速度，使用windows結(jié)構(gòu)中的多線程，可以使用它來進(jìn)行開發(fā)非單一系統(tǒng)，windows不能操作1/0的異常操作，可以使用它來進(jìn)行操作串口，使用異步的方法，可以提高系統(tǒng)的操作能力。工作效能比較高的串口是事件驅(qū)動(dòng)。應(yīng)用這種方法有比較高的時(shí)實(shí)性，主要是針對(duì)一些比較廣泛的串口，跟查詢的方式不一樣，不是只對(duì)那個(gè)串口進(jìn)行查詢。是以中斷的形式來進(jìn)行，一般運(yùn)行中斷時(shí)，確定的事件發(fā)生變化時(shí)，windows系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出信息，才能有針對(duì)性的進(jìn)行處理，確保數(shù)據(jù)存在。
3開發(fā)通信程序
3.1串口通信應(yīng)用API函數(shù)
⑴串口進(jìn)行打開關(guān)閉。在應(yīng)用程序中用Create-File函數(shù)把串口打開，注意事項(xiàng)主要有：A.串口名后面需要加個(gè)冒號(hào)（：）。B.PDA的串口就是全部已經(jīng)打開的串口，只含COM1。C.應(yīng)用的參數(shù)定為零，安全沒有危險(xiǎn)性的參數(shù)定為NULL。應(yīng)用Close-Handle可以把串口關(guān)閉。⑵對(duì)串口進(jìn)行配置。串口配置與PDA通信中的參數(shù)進(jìn)行配置一起，這樣才能達(dá)到通信的效能，因此配置也是比較重要的一個(gè)步驟。LPDCB主要是針對(duì)DCB結(jié)構(gòu)，DCB結(jié)構(gòu)是對(duì)串口的進(jìn)一步描述，串口的波特率主要是由DCB中的BaudRate來確定,原因是CE對(duì)非二進(jìn)制不能進(jìn)行輸送，所以fBinary要設(shè)定為TRUE，ByteSize是指字節(jié)在進(jìn)行發(fā)送時(shí)接受到的數(shù)據(jù)。Parity是奇偶校驗(yàn)，StopBits是停止位數(shù)，⑶對(duì)串口進(jìn)行讀寫。串口進(jìn)行讀寫時(shí)可以使用ReadFile和WriteFile函數(shù)實(shí)現(xiàn)，主要是串口進(jìn)行讀寫時(shí)速度不是很快，⑷對(duì)串口進(jìn)行異步讀寫，CE不能進(jìn)行操作輸入輸出的功能，因此只能應(yīng)用讀寫進(jìn)行重復(fù)操作。第一，設(shè)定串口EV_RXCHAR要用SetCommMask函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用WaitCom-mEvent阻攔線程，指直到把事件EV_RX-CHAR設(shè)定好，字符要應(yīng)用回調(diào)函數(shù)來進(jìn)行處理，續(xù)等發(fā)生事件。
3.2隔開水平角、豎直角、距離及進(jìn)行組合測(cè)量
在測(cè)量過后，需要測(cè)出水平角，偏心的水平角與距離不能合在一起測(cè)量，測(cè)量時(shí)要分開進(jìn)行，因此應(yīng)用程序能進(jìn)行水平角和豎直角及距離分開測(cè)量以及組合測(cè)量，進(jìn)行測(cè)角時(shí)不能僅僅依靠棱鏡。所以，可以應(yīng)用水平角和、豎直角、距離重復(fù)選框來進(jìn)行模擬。針對(duì)不一樣規(guī)模的全站儀，使用的方式也不一樣，索佳操作的模式只含有一種規(guī)模的全站儀，只需要點(diǎn)擊按鈕即可，假如選擇斜距就進(jìn)行輸送測(cè)角距，沒有選中斜距進(jìn)行輸送測(cè)角距，收到的數(shù)據(jù)后。在根據(jù)模塊來分析與選取有針對(duì)性的數(shù)據(jù)，拓?fù)淇凳堑诙N模式，在選中斜距時(shí)，還要在斜距中的復(fù)選框中進(jìn)行點(diǎn)擊，在進(jìn)行輸送時(shí)改變測(cè)量距離的模式，進(jìn)行發(fā)送時(shí)。進(jìn)行驅(qū)動(dòng)測(cè)量，跟讀取指令是一樣的。
3.3處理已經(jīng)接收到的字符串
⑴ASCII編碼是已經(jīng)收到的字符串，可以使用MultiByteToWideChar函數(shù)轉(zhuǎn)變成Unicode編碼然，在進(jìn)行處理。⑵測(cè)量指令在進(jìn)行發(fā)送出去后，全站儀中的數(shù)據(jù)不是一次性發(fā)完，應(yīng)該是分層次來進(jìn)行發(fā)送，因此，字符串要直接連接到字符串，才能完成接受任務(wù)。⑶字符串的主要任務(wù)就是接收完后，要依據(jù)復(fù)合框進(jìn)行有效的選擇，分析全站儀的字符串，也會(huì)顯示的很清楚。⑷拓?fù)淇凳堑诙N模式，符串后的任務(wù)就是接受，在輸送時(shí)顯示清楚。相反，就會(huì)把全站儀輸送數(shù)據(jù)全部給PDA，造成不良后果。
4應(yīng)用在實(shí)際生活中
VC++2005smartdevice的MFCsmartdeviceApplication，PDA與全站儀中的通信主要依靠多線程來完成，使他們能夠穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)太原市在進(jìn)行測(cè)繪進(jìn)行探索指出，外業(yè)進(jìn)行采集時(shí)，效果是良好的。全站儀中的數(shù)據(jù)直接讀取，防止在讀、記方面存在有誤差。不過，對(duì)存在有誤差的數(shù)據(jù)要自動(dòng)檢查，防止2C差、差互差、2C互差的影響產(chǎn)生誤差，而不能及時(shí)的進(jìn)行檢查，而導(dǎo)致返工現(xiàn)象的發(fā)生，工作效率的提高，PDA儲(chǔ)存的文件就是測(cè)量的結(jié)果，外業(yè)任務(wù)完成之后把所得出的結(jié)果直接輸入到PC,經(jīng)過對(duì)程序的進(jìn)一步分析，能直接評(píng)估精準(zhǔn)度及計(jì)算坐標(biāo)，不使用人工來進(jìn)行操作，從一定程度上減少了工作人員的工作量，也能減少造成不要的麻煩，有效的提高工作效率。
篇3
1.2 信噪比
在長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)中，光放大器在放大光信號(hào)的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定程度的自發(fā)輻射放大噪聲，由于線路的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此會(huì)產(chǎn)生較大的損耗，信號(hào)衰減十分嚴(yán)重，在經(jīng)過放大器放大之后，這種放大噪聲很可能與信號(hào)能量非常接近，導(dǎo)致接收端無法正常的分辨信號(hào)，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。針對(duì)這類問題，一般在前置放大器中加裝濾波器，這樣能夠過濾掉信號(hào)光周邊的部分噪聲信號(hào)，從而提高信噪比。
1.3 功率
在超長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)中，光纖信號(hào)在傳輸時(shí)，由于光波與傳播媒介之間的相互作用會(huì)導(dǎo)致光能發(fā)生一定程度的衰減，當(dāng)能量衰減到一定程度之后，接收端無法從噪聲中正確的辨識(shí)出光信號(hào)，限制正常的光通信。針對(duì)這些問題，一般通過功率補(bǔ)償?shù)姆绞絹斫档托盘?hào)衰減所產(chǎn)生的損耗。目前在超長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)中采用的最主要手段是EDFA。EDFA分為功率放大器和前置放大器，其中功率放大器通常配置在傳輸系統(tǒng)的發(fā)射端后，以最大限度提升發(fā)射功率，前置放大器通常配置在接收端前，主要作用是提高接收靈敏度。當(dāng)通信線路的長(zhǎng)度達(dá)到一定距離后，僅僅采用功率放大器和前置放大器很難保證接收端正常的接收信號(hào)，此時(shí)需要在該方法的基礎(chǔ)上對(duì)光源進(jìn)行附加調(diào)制或采用外接調(diào)制器進(jìn)行附加調(diào)相，從而增大入射光的譜寬。目前，該方法在國(guó)家電網(wǎng)以及南方電網(wǎng)的超高壓輸電公司中得到了較好的應(yīng)用。
二、超長(zhǎng)距離通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用方案
我國(guó)的超長(zhǎng)距離通信從2007年開始試驗(yàn)，最初是由光迅科技與南方電網(wǎng)超高壓輸電公司進(jìn)行合作所進(jìn)行的長(zhǎng)度為345km的2.5Gbit/s的超長(zhǎng)距離無中繼通信工程，該段線路中配置了FEC、EDFA、RFA及光柵型DCM，系統(tǒng)保持了3個(gè)月的試運(yùn)行，其整個(gè)運(yùn)行過程的測(cè)試結(jié)果均十分良好。南方電網(wǎng)在“十一五”黔電送粵施秉——賢令山500kV輸電工程中，對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行了廣泛的使用，在該輸電工程中，采用超長(zhǎng)距離通信技術(shù)的線路跨度長(zhǎng)達(dá)318km。系統(tǒng)從2008年7月開始運(yùn)行以來，一直保持十分穩(wěn)定的工作狀態(tài)，此系統(tǒng)也是我國(guó)到目前為止唯一沒有設(shè)置中繼站而傳輸距離超過300km的實(shí)際工程。根據(jù)設(shè)計(jì)中的預(yù)算，相對(duì)于實(shí)際已建成的系統(tǒng)而言，采用中繼站將會(huì)增加約200萬元的成本。由此也可以看出，通過超長(zhǎng)距無中繼通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用，能夠使電力通信系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行可靠性大大提升，同時(shí)也使得通信系統(tǒng)的維護(hù)難度大幅度降低。此后，該技術(shù)在多項(xiàng)電力通信工程中得到廣泛應(yīng)用。
篇4
1.2有線通訊弊端
滑觸線碳刷滑動(dòng)取電技術(shù)雖然已經(jīng)非常成熟，但使用上存在先天不足，碳刷與滑線之間的可靠緊密接觸依賴碳刷組件上的彈簧壓緊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。碳刷彈簧機(jī)構(gòu)的調(diào)整，不宜過松，更不宜過緊，很難達(dá)到一個(gè)理想的平衡狀態(tài)，只能周而復(fù)始地定期檢查、調(diào)整、更換碳刷和滑線。環(huán)形空中自行小車通過集電器上的碳刷在滑觸線上采集/傳輸控制信號(hào)。自行小車抓取工件升降的過程中會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，碳刷隨之也會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，造成信號(hào)丟失、通訊中斷，使系統(tǒng)的可靠性降低。另外，自行小車在環(huán)行線軌道上左右擺動(dòng)和上下晃動(dòng)極易導(dǎo)致滑線與碳刷接觸不良，經(jīng)常造成總線通訊信號(hào)掉線，產(chǎn)生通訊中斷、信號(hào)丟失、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警等故障，故障率一直很高。環(huán)線空中自行小車長(zhǎng)期運(yùn)行后，碳刷和滑觸線磨損，導(dǎo)致碳刷破裂、接觸不良，也會(huì)使控制信號(hào)丟失。此外，碳刷長(zhǎng)期和滑觸線摩擦，大量碳粉會(huì)滯留在滑觸線分段處或滑觸線上，造成信號(hào)的誤傳輸，使系統(tǒng)的可靠性降低。另外，這種碳刷滑動(dòng)通訊方式極易導(dǎo)致碳刷磨損、拉壞，需頻繁更換大量碳刷和滑線，維修成本很高。
2無線通信方案設(shè)計(jì)
2.1無線解決方案的構(gòu)想
自行小車線控制系統(tǒng)改造是在仍生產(chǎn)使用的老線原有基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，改造難度大，而且改造時(shí)間很短，改造還受到原有老系統(tǒng)的限制，風(fēng)險(xiǎn)很大。我們的方案規(guī)劃始終圍繞著：確保可靠性，減少現(xiàn)場(chǎng)施工量，減少編程調(diào)試時(shí)間，并且實(shí)現(xiàn)全信息采集的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行。我們的改造原則是：保持原控制系統(tǒng)硬件主體結(jié)構(gòu)不變，在此基礎(chǔ)上，在控制系統(tǒng)局部增加、配置新的模塊和電路，從而實(shí)現(xiàn)無線通信功能，以較低成本投入，達(dá)到高的效益和產(chǎn)出，有利于維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠和安全，最終達(dá)到改造的目的。我們選用最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),通過無線網(wǎng)絡(luò)通信來解決滑觸線數(shù)據(jù)通信受限非常適合，無線的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)也很好地滿足了我們此次改造的需求。經(jīng)過測(cè)試無線通信覆蓋區(qū)域、信號(hào)強(qiáng)度、抗干擾、實(shí)時(shí)性及數(shù)據(jù)交換量對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的影響等多方面性能指標(biāo)，通過后，最終我們確定采用邦納電氣的ModbusRTU無線技術(shù)和產(chǎn)品。
2.2ModbusRTU無線技術(shù)特征
近年來，隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化控制領(lǐng)域開始出現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)通訊的開放型無線通信控制技術(shù)，其特點(diǎn)是可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通訊速度快、數(shù)據(jù)傳輸量大、維護(hù)成本低。無線控制技術(shù)打破了傳統(tǒng)有線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，在適用范圍、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性以及抗故障能力方面，較之現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都有明顯的優(yōu)勢(shì)。無線通訊是未來自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)之一，應(yīng)用越來越廣泛。ModbusRTU是為PLC設(shè)計(jì)的一種通信協(xié)議，可以很方便地進(jìn)行Modbus網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。DataRadio是美國(guó)邦納公司最新開發(fā)出來的系列無線產(chǎn)品，是一種工作在2.4GHzISM頻段的工業(yè)無線串口通訊設(shè)備，遵循ModbusRTU傳輸協(xié)議，用于工業(yè)無線局域網(wǎng)的通訊，用于擴(kuò)展Modbus工業(yè)網(wǎng)絡(luò)或串行通訊網(wǎng)絡(luò)的通訊距離，具有安全、可靠、耐用、高速、高效的特點(diǎn)，可以替代有線和傳統(tǒng)通訊中所使用的硬接線，實(shí)現(xiàn)可靠的通信連接。它采用ModbusRTU傳送模式，可與Modbus串行網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無縫連接。
2.3新無線方案的總體構(gòu)思
新無線方案中，可以完全取消2極信號(hào)滑線、2個(gè)主導(dǎo)軌放大器、6個(gè)小車放大器和24片小車信號(hào)碳刷，取而代之的是主站DataRadio無線模塊和從站DataRadio無線模塊。在主控系統(tǒng)DP主站一側(cè)設(shè)置協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將DP主站發(fā)送給DP從站的通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Modbus協(xié)議，通過主站DataRadio，將數(shù)據(jù)發(fā)送給小車上的從站DataRadio，從站DataRadio接收到數(shù)據(jù)以后，通過從站上的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將無線MODBUS協(xié)議的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換為PROFIBUS總線數(shù)據(jù)，傳送給小車ET200SDP從站。ET200S接收到此數(shù)據(jù)后就可進(jìn)行處理和調(diào)用。
3無線通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.1地面主控系統(tǒng)
地面主控系統(tǒng)以S7-300PLC為主控核心，以CPU315-2DP為profibus-DP總線網(wǎng)絡(luò)的主站，處理所有地面與小車、小車與小車之間以及輸送系統(tǒng)與工藝設(shè)備的數(shù)據(jù)交換及生產(chǎn)線的所有信息采集與監(jiān)控。由于PROFIBUS總線協(xié)議無法實(shí)現(xiàn)無線傳輸，要實(shí)現(xiàn)無線通信，必須將PROFIBUS總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為ModbusRTU協(xié)議，而邦納的DaTaRadio無線產(chǎn)品支持ModbusRTU無線協(xié)議。因此，我們?cè)谥骺叵到y(tǒng)中，配置了一個(gè)NT50-DP-RS協(xié)議轉(zhuǎn)換器和一個(gè)邦納DataRadio無線收發(fā)器。NT50轉(zhuǎn)換器用于將S7-300PLC一側(cè)的Profibus總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為ModbusRTU協(xié)議，提供給無線收發(fā)器使用。主DataRadio無線收發(fā)器遵循ModbusRTU協(xié)議，以無線方式向三個(gè)小車上的從DataRadio發(fā)送和接受通信數(shù)據(jù)。
3.2車載控制系統(tǒng)
六臺(tái)小車的車載控制系統(tǒng)以ET200SPLC為核心，以IM151-7CPU為Profibus-DP總線網(wǎng)絡(luò)的從站，完成小車啟動(dòng)、停止、前進(jìn)、后退，吊具的上升下降、夾緊松開及各工序工藝時(shí)間的控制，實(shí)現(xiàn)小車的智能化。我們?cè)谲囕d控制系統(tǒng)中，同樣配置了一個(gè)NT50轉(zhuǎn)換器和一個(gè)從DataRadio無線收發(fā)器。小車從DataRadio用于接收來自主DataRadio以ModbusRTU協(xié)議方式發(fā)送過來的無線通信數(shù)據(jù)，再將此無線數(shù)據(jù)以ModbusRTU協(xié)議有線方式傳送給NT50轉(zhuǎn)換器，NT50轉(zhuǎn)換器對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換，將ModbusRTU協(xié)議轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議，再將數(shù)據(jù)以Profibus協(xié)議有線方式傳遞給小車的ET200SPLCDP從站進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)車載PLC與地面主控PLC的數(shù)據(jù)交換。
3.3無線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的建立
我們根據(jù)兩條環(huán)行線分布特性，首先分段布控，先建單網(wǎng)，再建雙網(wǎng)，最后雙網(wǎng)聯(lián)控，建立“一控三雙向同步收發(fā)”機(jī)制，開發(fā)出“自行小車—控三雙向同步收發(fā)Modbus-RTU無線通訊雙網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)”。我們?cè)诳傃b環(huán)形線和底板環(huán)行線各自分布特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立兩個(gè)各自獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，分別控制總裝環(huán)形線三臺(tái)自行小車和底板環(huán)行線三臺(tái)自行小車。這樣，信號(hào)通信強(qiáng)度大大增強(qiáng)，信號(hào)的抗電磁干擾能力也大大提高，這種雙網(wǎng)絡(luò)無線架構(gòu)大大提高了通信的穩(wěn)定性和可靠性。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)部各自獨(dú)立，單獨(dú)控制，互不干擾，互無影響，但在外部都在S7-300PLC的統(tǒng)一控制之下，又是互相聯(lián)系的，即單控又聯(lián)控，各有職責(zé)分工，在主控PLC的統(tǒng)一控制和調(diào)度下協(xié)調(diào)、有序、順暢地工作。總裝無線網(wǎng)絡(luò)和底板無線網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上完全相同，只是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和地址設(shè)定有所不同，下面以底板無線網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行說明。
4通信程序的開發(fā)
我們?cè)谥骺叵到y(tǒng)DP主站的CPU和小車DP從站的CPU中分別開發(fā)編制了通信控制程序，二者的通信程序基本相同，只是雙方的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)正好顛倒，主控系統(tǒng)的輸入?yún)^(qū)連接自行小車的輸出區(qū)，主控系統(tǒng)的輸出區(qū)連接自行小車的輸入?yún)^(qū)。我們首先將主控系統(tǒng)DP主站所有要發(fā)送給小車DP從站的數(shù)據(jù)打包，集中存儲(chǔ)在CPU的DB12數(shù)據(jù)塊中，再在程序中調(diào)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能塊SFC15數(shù)據(jù)寫入程序，CPU在PLC主站的過程映像地址區(qū)分配輸出地址W#16#34，即24字節(jié)輸出映像區(qū)PQB52-PQB75。在SFC15寫數(shù)據(jù)命令下，CPU將程序中DB12數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)先打包，再通過主站的PQB52-PQB75輸出映像區(qū)集中發(fā)送出去。在小車PLC程序中，需要調(diào)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能塊SFC14數(shù)據(jù)讀出程序，在小車PLC從站的過程映像地址區(qū)分配輸入地址W#16#40，即24字節(jié)輸入映像區(qū)PIB64-PIB87，用來接收主站發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。在SFC14讀數(shù)據(jù)命令下，CPU將輸入地址區(qū)PIB64-PIB87接收到的打包數(shù)據(jù)再集中解包，存儲(chǔ)到CPU程序中的DB27數(shù)據(jù)塊中，可供主控系統(tǒng)PLC各程序調(diào)用。同理，自行小車將發(fā)送給主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)先集中打包到DB11數(shù)據(jù)塊中，在小車CPU的SFC15寫數(shù)據(jù)命令下，CPU為地址映像區(qū)分配輸出地址W#16#D，即24字節(jié)輸出映像區(qū)PQB13-PQB37，指定此接口用來發(fā)送數(shù)據(jù)。在主控系統(tǒng)一端，CPU在SFC14讀數(shù)據(jù)命令下，為地址映像區(qū)分配24字節(jié)輸入地址區(qū)PIB13-PIB37，指定該接口接收數(shù)據(jù)。輸入地址區(qū)接收到來自小車的數(shù)據(jù)后，先解包再存儲(chǔ)到DB13數(shù)據(jù)塊中。
篇5
無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)。通常用于無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備包括便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話、筆式計(jì)算機(jī)和尋呼機(jī)。無線技術(shù)用于多種實(shí)際用途。例如，手機(jī)用戶可以使用移動(dòng)電話查看電子郵件。使用便攜式計(jì)算機(jī)的旅客可以通過安裝在機(jī)場(chǎng)、火車站和其他公共場(chǎng)所的基站連接到Internet。在家中，用戶可以連接桌面設(shè)備來同步數(shù)據(jù)和發(fā)送文件。
二、無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)
為了解決各種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連的問題，美國(guó)電機(jī)電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)推出了IEEE802.11無線協(xié)議標(biāo)注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。最開始推出的是802,11b，它的傳輸速度為lIMB／s，最大距離室外300米，室內(nèi)約50米。因?yàn)樗倪B接速度比較低，隨后推出了802.11a標(biāo)準(zhǔn)，它的連接速度可達(dá)54MB／s。但由于兩者不互相兼容，致使一些早已購(gòu)買802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在新的802，11a網(wǎng)絡(luò)中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標(biāo)準(zhǔn)且與802.11a速率上兼容的802.11g標(biāo)準(zhǔn)，這樣通過802.11g，原有的802.11b和802.11a兩種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備就可以在同一網(wǎng)絡(luò)中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣，也工作在2.4GHz頻段內(nèi)，比現(xiàn)在通用的802.11b速度要快出5倍，并且與802，11完全兼容，在選購(gòu)設(shè)備時(shí)建議弄清是否支持該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。選擇適合自己的，802.11g標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)開始普及。
三、無線網(wǎng)絡(luò)類型
(一)無線廣域網(wǎng)(WWAN)。無限廣域網(wǎng)技術(shù)可使用戶通過遠(yuǎn)程公用網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)建立無線網(wǎng)絡(luò)連接。通過使用由無線服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)的若干天線基站或衛(wèi)星系統(tǒng)，這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域，例如若干城市或者國(guó)家(地區(qū))。目前的WWAN技術(shù)被稱為第二代(2G)系統(tǒng)。2G系統(tǒng)主要包括移動(dòng)通信全球系統(tǒng)(GSM)、蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)和碼分多址(CDMA)。現(xiàn)在正努力從2G網(wǎng)絡(luò)向第三代(3G)技術(shù)過渡。一些2G網(wǎng)絡(luò)限制了漫游功能并且相互不兼容；而第三代(3G)技術(shù)將執(zhí)行全球標(biāo)準(zhǔn)，并提供全球漫游功能。ITU正積極促進(jìn)3G全球標(biāo)準(zhǔn)的指定。
(二)無線局域網(wǎng)(WLAN)。無線局域網(wǎng)技術(shù)可以使用戶在本地創(chuàng)建無線連接(例如，在公司或校園的大樓里，或在某個(gè)公共場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng))。WLAN可用于臨時(shí)辦公室或其他無法大范圍布線的場(chǎng)所，或者用于增強(qiáng)現(xiàn)有的LAN，使用戶可以在不同時(shí)間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運(yùn)行。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)WLAN中，無線站(具有無線電網(wǎng)卡或外置調(diào)制解調(diào)器的設(shè)備)連接到無線接入點(diǎn)，后者在無線站與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中樞之間起橋梁作用。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(臨時(shí))WLAN中，有限區(qū)域(例如會(huì)議室)內(nèi)的幾個(gè)用戶可以在不需要訪問網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)建立臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)，而無需使用接入點(diǎn)。
(三)無線個(gè)人網(wǎng)(WPAN)。無線個(gè)人網(wǎng)技術(shù)使用戶能夠?yàn)閭€(gè)人操作空間(POS)設(shè)備(如PDA、移動(dòng)電話和筆記本電腦等)創(chuàng)建臨時(shí)無線通訊。POS指的是以個(gè)人為中心，最大距離為10米的一個(gè)空間范圍。目前，兩個(gè)主要的胛AN技術(shù)是“Bluetooth”和紅外線。“Bluetooth”是一種電纜替代技術(shù)，可以在30英尺以內(nèi)使用無線電波傳送數(shù)據(jù)。Bluetooth數(shù)據(jù)可以穿過墻壁、口袋和公文包進(jìn)行傳輸?！癇luetooth專門利益組(SIG)”推動(dòng)著“Bluetooth”技術(shù)的發(fā)展，于1999年了Bluetooth版本1.0規(guī)范。作為替代方案，要近距離(一米以內(nèi))連接設(shè)備，用戶還可以創(chuàng)建紅外鏈接。
為了規(guī)范無線個(gè)人網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，IEEE已為無線個(gè)人網(wǎng)成立了802.15工作組。該工作組正在發(fā)展基于Bluetooth版本1.0規(guī)范的WPAN標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)草案的主要目標(biāo)是低復(fù)雜性、低能耗、交互性強(qiáng)并且能與802.11網(wǎng)絡(luò)共存。
無線個(gè)人網(wǎng)和無線局域網(wǎng)并不一樣。無線個(gè)人網(wǎng)是以個(gè)人為中心來使用的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)，它實(shí)際上就是一個(gè)低功率、小范圍、低速度和低價(jià)格的電纜替代技術(shù)。但無線局域網(wǎng)卻是同時(shí)為許多用戶服務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)，它是一個(gè)大功率、中等范圍、高速率的局域網(wǎng)。
最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍(lán)牙系統(tǒng)，其標(biāo)準(zhǔn)是[EEE802.15.1[w-BLUE]。藍(lán)牙的數(shù)據(jù)率為720kb／s，通信范圍在10米左右。為了適應(yīng)不同用戶的需求，無線個(gè)人網(wǎng)還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN。
(四)無線城域網(wǎng)(WMAN)。無線城域網(wǎng)技術(shù)使用戶可以在城區(qū)的多個(gè)場(chǎng)所之間創(chuàng)建無線連接(例如，在一個(gè)城市或大學(xué)校園的多個(gè)辦公樓之間)，而不必花費(fèi)高昂的費(fèi)用鋪設(shè)光纜、銅質(zhì)電纜和租用線路。此外，當(dāng)有線網(wǎng)絡(luò)的主要租賃線路不能使用時(shí)，WWAN還可以作備用網(wǎng)絡(luò)使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數(shù)據(jù)。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)的需求量正日益增長(zhǎng)。盡管目前正在使用各種不同技術(shù)，例如多路多點(diǎn)分布服務(wù)(MMDS)和本地多點(diǎn)分布服務(wù)(LMDS)，但負(fù)責(zé)制定寬帶無線訪問標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.16工作組仍在開發(fā)規(guī)范以便實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。
篇6
三取二安全計(jì)算機(jī)邏輯運(yùn)算模塊的運(yùn)行周期為600ms，該模塊按照周期進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出。在第n個(gè)周期，MPU上的控制邏輯運(yùn)算模塊從雙口RAM接收到數(shù)據(jù)后，放到邏輯接收緩沖區(qū)；從邏輯接收緩沖區(qū)取出n－1個(gè)周期的數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯處理；將n－2個(gè)周期的邏輯處理結(jié)果，從邏輯發(fā)送緩沖區(qū)中取出，放到雙口RAM中。MPU上的控制邏輯運(yùn)算模塊對(duì)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理的時(shí)間不超過300ms，如果超過，就會(huì)影響MPU接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)。同樣，MPU上的控制邏輯運(yùn)算模塊接收、發(fā)送數(shù)據(jù)超過300ms，也會(huì)影響邏輯處理功能。在接收發(fā)送處理階段，300ms中的280ms被分為20個(gè)發(fā)送接收子周期，每一個(gè)子周期的時(shí)間為14ms。在HCU中，也是按照同樣的運(yùn)行節(jié)拍從雙口RAM中寫入或讀出數(shù)據(jù)。MPU與HCU之間交互的數(shù)據(jù)，按照預(yù)先定義的雙口RAM交換數(shù)據(jù)幀進(jìn)行。數(shù)據(jù)幀定義略———編者注。
1．2數(shù)據(jù)接收
HCU通過網(wǎng)絡(luò)接口接收到數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，按照交換數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)組包。根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)設(shè)置“cycle”，同時(shí)確定該數(shù)據(jù)包需要被放到D、E、F三個(gè)區(qū)塊中寫入?yún)^(qū)塊角色標(biāo)志“role”，將“flag”設(shè)置為1（即為輸入），并交換數(shù)據(jù)幀的其他字段，按照源網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的信息進(jìn)行設(shè)置。HCU根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)確定在接收環(huán)形緩沖區(qū)中的寫入?yún)^(qū)塊后，將組包之后的交換數(shù)據(jù)幀放到寫入?yún)^(qū)塊中。MPU根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)確定在接收環(huán)形緩沖區(qū)中的讀出區(qū)塊后，從讀出區(qū)塊中獲取交換數(shù)據(jù)幀，然后對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解包，并通過“cycle”、“role”、“flag”、“safety”、“crc”等信息來驗(yàn)證數(shù)據(jù)幀的唯一性和正確性，正常的數(shù)據(jù)幀被放到邏輯接收緩沖區(qū)，異常的數(shù)據(jù)幀被丟棄。同時(shí)MPU根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)，確定在接收環(huán)形緩沖區(qū)中的測(cè)試區(qū)塊，利用內(nèi)存檢測(cè)算法對(duì)測(cè)試區(qū)塊進(jìn)行雙口RAM內(nèi)存區(qū)塊檢測(cè)。
1．3數(shù)據(jù)發(fā)送
在當(dāng)前周期的600ms內(nèi)，MPU進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理在300ms內(nèi)完成后，MPU從邏輯發(fā)送緩沖區(qū)中讀取上個(gè)周期的邏輯處理結(jié)果數(shù)據(jù)，并對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，按照交換數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)組包。根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)設(shè)置“cycle”，同時(shí)確定該數(shù)據(jù)包需要被放到A、B、C三個(gè)區(qū)塊中寫入?yún)^(qū)塊角色標(biāo)志“role”，將“flag”設(shè)置為1（即為輸入），并交換數(shù)據(jù)幀的其他字段，按照源網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的信息進(jìn)行設(shè)置。MPU根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)，確定在發(fā)送環(huán)形緩沖區(qū)中的寫入?yún)^(qū)塊后，將組包之后的交換數(shù)據(jù)幀放到寫入?yún)^(qū)塊中。HCU根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)，確定在接收環(huán)形緩沖區(qū)中的讀出區(qū)塊后，從讀出區(qū)塊中獲取交換數(shù)據(jù)幀，然后對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解包，并通過“cycle”、“role”、“flag”、“safety”、“crc”等信息來驗(yàn)證數(shù)據(jù)幀的唯一性和正確性，驗(yàn)證數(shù)據(jù)幀的正確性。異常的數(shù)據(jù)幀被丟棄，正常的數(shù)據(jù)幀按照網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行組包，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給軌旁設(shè)備或者車載控制器。同時(shí)HCU根據(jù)當(dāng)前周期號(hào)，確定在發(fā)送環(huán)形緩沖區(qū)中的測(cè)試區(qū)塊，利用內(nèi)存檢測(cè)算法對(duì)測(cè)試區(qū)塊進(jìn)行雙口RAM內(nèi)存區(qū)塊檢測(cè)。
1．4區(qū)塊角色輪換
雙口RAM的發(fā)送與接收環(huán)形緩沖區(qū)的3個(gè)區(qū)塊，在任意一個(gè)周期都只能處于讀出、寫入、測(cè)試3種中的某一種角色，而且這3個(gè)角色進(jìn)行周期輪換，區(qū)塊角色輪換表略———編者注。MPU與HCU通過雙口RAM區(qū)塊角色進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的步驟略———編者注。MPU與HCU通過相同的外部時(shí)鐘中斷來驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)處理軟件模塊的運(yùn)行，MPU與HCU在對(duì)雙口RAM進(jìn)行訪問時(shí)可以做到同步、流水線作業(yè)。在同一個(gè)處理周期內(nèi)，發(fā)送環(huán)形緩沖區(qū)或者接收環(huán)形緩沖區(qū)中任何一個(gè)區(qū)塊都有明確固定的角色，MPU板和HCU板不會(huì)同時(shí)訪問操作相同區(qū)塊，只有一個(gè)板卡對(duì)特定區(qū)塊進(jìn)行訪問，從而解決了雙口RAM的訪問沖突問題，不需要另外采取硬件仲裁、軟件仲裁或者信號(hào)量交互等手段。
1．5雙口RAM檢測(cè)
應(yīng)用在三取二安全計(jì)算機(jī)中雙口RAM可能存在一些功能性缺陷。無論門級(jí)電子元件的制造缺陷，還是板卡電路級(jí)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，都可能導(dǎo)致雙口RAM的存儲(chǔ)功能性故障，從而降低其功能完整性和可靠性。雙口RAM存儲(chǔ)單元具有多種類型的故障略———編者注。實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，開發(fā)人員需要關(guān)注雙口RAM存儲(chǔ)功能的完整性和可靠性，可以通過存儲(chǔ)器檢測(cè)算法來對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和診斷，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和定位雙口RAM的存儲(chǔ)功能故障，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施，避免因雙口RAM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。本文采用硬件BIST架構(gòu)（HBIST），在硬件電路中設(shè)計(jì)專門的硬件邏輯部件來對(duì)內(nèi)存進(jìn)行測(cè)試，其圖形測(cè)試向量有專門的硬件電路模塊生成，自動(dòng)對(duì)內(nèi)存的各種功能故障進(jìn)行測(cè)試，硬件架構(gòu)內(nèi)建測(cè)試的內(nèi)存故障測(cè)試覆蓋率高，而且測(cè)試速度快，設(shè)計(jì)選取的圖形測(cè)試向量主要用于覆蓋高層次的內(nèi)存故障，如NPSF、CF、DRF。HBIST利用March－TB內(nèi)存測(cè)試算法對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)存進(jìn)行測(cè)試，使用硬件HBIST電路來生成圖形測(cè)試向量，并由硬件HBIST電路來進(jìn)行測(cè)試，HBIST測(cè)試電路模型略———編者注。在硬件BIST處于非工作狀態(tài)時(shí)，會(huì)拉低BIST的時(shí)鐘信號(hào)，BIST電路進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)在夜間進(jìn)入非繁忙狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生BIST＿M(jìn)ODE信號(hào)，來激活BIST電路的BIST模式控制器，并拉高時(shí)鐘信號(hào)，BIST模式控制器發(fā)出控制信號(hào)，會(huì)接管對(duì)整個(gè)RAM的訪問控制，并對(duì)RAM開始進(jìn)行測(cè)試。BIST模式控制器控制測(cè)試向量產(chǎn)生器、地址與數(shù)據(jù)生成邏輯工作，產(chǎn)生相應(yīng)的測(cè)試向量對(duì)RAM進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)，并將測(cè)試結(jié)果在BIST結(jié)果比較器中進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)異常，退出BIST＿M(jìn)ODE模式，通知MPU測(cè)試異常，MPU產(chǎn)生相應(yīng)的告警和錯(cuò)誤處理。HBIST在進(jìn)行內(nèi)存檢測(cè)時(shí)一共具有4種狀態(tài)：idle、test、error、wait。idle表示處于等待測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試的空閑狀態(tài)；test表示獲得測(cè)試向量對(duì)相應(yīng)內(nèi)存單元進(jìn)行測(cè)試；error表示檢測(cè)到內(nèi)存單元出錯(cuò)；wait表示處于休眠狀態(tài)，等待CPU模塊激活HBIST。HBIST狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖略———編者注。HBIST狀態(tài)機(jī)的VHDL程序略———編者注。在測(cè)試的過程中，通過植入內(nèi)存故障，并用邏輯分析儀獲取出錯(cuò)信號(hào)，硬件BIST模塊檢測(cè)內(nèi)存出錯(cuò)圖如圖3所示。圓圈里面的測(cè)試結(jié)果與期望結(jié)果不一致，內(nèi)存檢測(cè)出錯(cuò)。
1．6數(shù)據(jù)交互軟硬件設(shè)計(jì)
雙口RAM是雙端口SRAM芯片，本設(shè)計(jì)采用CY7C028V－15AXI，讀寫速度最高為15ns，數(shù)據(jù)容量為64K×16位。雙口RAM連接HCU板的一端為MPC8247的LO－CALBUS總線，連接MPU板的一端為CPCI總線橋接芯片的LOCALBUS總線，HCU可以直接通過LOCALBUS總線訪問雙口RAM，而MPU板通過PCI總線訪問，其中還有控制信號(hào)，如片選、讀寫、中斷、BUSY信號(hào)等。雙口RAM交互電路圖略———編者注。在MPU和HCU中，通過設(shè)計(jì)的軟件模塊，來完成雙口RAM的訪問操作。雙口RAM的MPU上軟件交互關(guān)鍵代碼略———編者注。
篇7
1.2.1數(shù)據(jù)分割
協(xié)議從應(yīng)用程序接口獲取應(yīng)用程序提供的數(shù)據(jù)并以流式數(shù)據(jù)寫入發(fā)送方數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；然后以事先設(shè)定的數(shù)據(jù)分割長(zhǎng)度取數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度不足的部分則全部取出，取數(shù)據(jù)指針移動(dòng)相應(yīng)距離。
1.2.2報(bào)文組裝
報(bào)文的組裝過程如下：
（1）計(jì)算取出數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，填入報(bào)文第1、2字節(jié)；
（2）報(bào)文第3~6字節(jié)全部置0；
（3）計(jì)算報(bào)文序號(hào)GH；
（4）計(jì)算校驗(yàn)和，從第1字節(jié)開始，每?jī)蓚€(gè)字節(jié)為一個(gè)單元進(jìn)行分割，末尾不足兩字節(jié)則在其后補(bǔ)0，再將這些單元進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和，結(jié)果存在檢驗(yàn)和字段中第3、4字節(jié)；
（5）將取出的數(shù)據(jù)接在報(bào)文頭部后面，將整個(gè)報(bào)文寫入報(bào)文緩沖區(qū)。
1.2.3報(bào)文拆分
報(bào)文拆分的具體步驟如下：
（1）從報(bào)文緩沖區(qū)按報(bào)文長(zhǎng)度獲取報(bào)文數(shù)據(jù)；
（2）計(jì)算校驗(yàn)和，方法同報(bào)文組裝里的計(jì)算方法：如果校驗(yàn)和不為0xFFFF，則傳輸過程中發(fā)生差錯(cuò)，丟棄此報(bào)文；如果校驗(yàn)和為0xFFFF，取出報(bào)文長(zhǎng)度及報(bào)文序號(hào)，計(jì)算數(shù)據(jù)部長(zhǎng)度，取出數(shù)據(jù)。
1.2.4數(shù)據(jù)拼接
將從報(bào)文取出的數(shù)據(jù)填入接收方數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，寫數(shù)據(jù)指針移動(dòng)相應(yīng)距離；接收完最后一個(gè)數(shù)據(jù)后，協(xié)議將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)提供給上層應(yīng)用程序，寫數(shù)據(jù)指針恢復(fù)初始值。
1.3數(shù)據(jù)報(bào)傳輸過程
數(shù)據(jù)報(bào)傳輸情況分為考慮定時(shí)器超時(shí)和不考慮定時(shí)器超時(shí)兩種，定時(shí)器超時(shí)處理應(yīng)屬于中斷調(diào)用。
1.3.1傳輸過程數(shù)據(jù)報(bào)傳輸過程如下：
（1）在進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)傳輸前，發(fā)送方將數(shù)據(jù)分割并裝進(jìn)報(bào)文，ACK置為0x0000，計(jì)算報(bào)文序號(hào)，再將報(bào)文送入報(bào)文緩沖區(qū)。
（2）開始發(fā)送時(shí)，串口按已經(jīng)設(shè)定的工作方式和波特率工作，從報(bào)文緩沖區(qū)獲取報(bào)文數(shù)據(jù)并發(fā)送。
（3）發(fā)送方發(fā)送完畢一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，停止發(fā)送，啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，準(zhǔn)備接收響應(yīng)。
（4）接收方串口接收數(shù)據(jù)并填入報(bào)文緩沖區(qū)。
（5）接收方從報(bào)文緩沖區(qū)獲取報(bào)文數(shù)據(jù)，進(jìn)行校驗(yàn)：
①若接收方校驗(yàn)結(jié)果為正確，則取出數(shù)據(jù)；若接收的ACK=0x0011并且收到的序號(hào)等于前面一個(gè)報(bào)文的序號(hào)，則將數(shù)據(jù)覆蓋到前一塊數(shù)據(jù)，否則將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；記錄報(bào)文序號(hào)，發(fā)送數(shù)據(jù)部為空、ACK=0x1111的報(bào)文。
②若接收方校驗(yàn)結(jié)果為錯(cuò)誤，則丟棄數(shù)據(jù)報(bào)，發(fā)送數(shù)據(jù)部為空、ACK=0x1110的報(bào)文，通知發(fā)送方重發(fā)。
（6）接收方每次處理完數(shù)據(jù)報(bào)均初始化并啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，剛收到數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)關(guān)閉定時(shí)器。
（7）發(fā)送方收到響應(yīng)報(bào)文，校驗(yàn)通過則關(guān)閉定時(shí)器，獲取ACK，若ACK=0x1111，則發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)；若ACK=0x1110，則重發(fā)當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)（ACK置0x0011）。如果校驗(yàn)不通過就丟棄此數(shù)據(jù)報(bào)，仍保持定時(shí)器計(jì)時(shí)。
（8）雙方重復(fù)以上步驟直到最后一個(gè)報(bào)文發(fā)送完畢。
（9）發(fā)送方發(fā)送最后一個(gè)報(bào)文完成后，發(fā)送數(shù)據(jù)部為空、ACK=0x0001的報(bào)文提示數(shù)據(jù)傳輸完畢，若此報(bào)文發(fā)送后收到重傳響應(yīng)，則重發(fā)此數(shù)據(jù)報(bào)（ACK仍置0x0001）。
1.3.2定時(shí)器超時(shí)處理
若發(fā)送方定時(shí)器達(dá)到發(fā)送方超時(shí)等待時(shí)間仍未收到響應(yīng)報(bào)文，則重傳當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)（ACK置0x0011），連續(xù)超時(shí)三次還沒收到應(yīng)答則停止發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，清空?qǐng)?bào)文緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并向應(yīng)用程序返回通信失敗。若接收方定時(shí)器達(dá)到接收方超時(shí)等待時(shí)間仍未收到報(bào)文，清空?qǐng)?bào)文緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，關(guān)閉定時(shí)器，并向上層應(yīng)用程序返回通信失敗。
篇8
玩具書的形態(tài)不同于普通圖畫書，其造型奇特，可翻轉(zhuǎn)掀拉，挖洞拼貼；有輪子可轉(zhuǎn)動(dòng)，按鍵可發(fā)聲，觸摸可發(fā)光；還可以加上聲、光、電裝置，能立體再現(xiàn)故事場(chǎng)景。因其能和兒童互動(dòng)，充分滿足兒童的好奇心理，探索精神，是最佳的智力開發(fā)玩具。
一、玩具書的發(fā)展歷史
玩具書在國(guó)外曾被稱為movablebooks、mechanicalbooks、pop-upbooks等，至今已有幾百年的歷史。沒有人知道世界上第一個(gè)發(fā)明玩具書的人是誰，但據(jù)記載最早的是l3世紀(jì)的西班牙神秘主義學(xué)者和詩(shī)人RamonLlullofMajorca，他在書中使用了一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形插圖來說明他的理論。直到l8世紀(jì)，這種書中的特殊裝置被用于兒童圖書，逐漸發(fā)展成現(xiàn)在新奇古怪的pop-up。1810年，倫敦出版商S.&J.Fuller出版一種新穎的手工制作的玩具書“PaperDollBooks”(娃娃書)，此系列玩具書成為19世紀(jì)早期的典型作品，但其售價(jià)昂貴，只有貴族家的孩子才玩得起。
真正開始大批量生產(chǎn)玩具書的是Dean&Son公司，這是成立于倫敦的一家出版公司，他們?cè)?86O至1900年期間，出版了大量的movablebooks，并改革了玩具書的生產(chǎn)模式，成立了專門的紙工程部門，來設(shè)計(jì)制作書中的紙機(jī)械裝置。他們還運(yùn)用了新的技術(shù)，書中的多個(gè)人物可隨著故事情節(jié)諧調(diào)一致的活動(dòng)；書中的插圖能呈現(xiàn)三維立體的效果；還有的書中有可以活動(dòng)的百葉窗，可變換顏色和內(nèi)容。
真正開始使用“POP-UP”(玩具書)一詞的是1930年代美國(guó)的BLUERIBBON出版社，他們?yōu)榈纤鼓岬目ㄍń巧珎冎谱魍婢邥鴷r(shí)，就用了“POP-UP”一詞。此后，大部份英語系的兒童立體書，也都會(huì)冠上“POP-UP”來區(qū)別一般的兒童圖畫書。20世紀(jì)50年代末，捷克首都布拉格的Artia公司對(duì)玩具書進(jìn)行了一系列引人注目的革新。他們的玩具書大量銷往歐洲市場(chǎng)。20世紀(jì)60年代中期，GraphicsInternational公司的總裁，WaldoHunt，受到捷克人的啟發(fā)，在美國(guó)的玩具書市場(chǎng)出版了許多圖書。此后，玩具書市場(chǎng)又開始復(fù)興起來，直到現(xiàn)在，全世界的玩具書市場(chǎng)一片繁榮，光英國(guó)每年就有二三百本玩具書出品。20世紀(jì)60年代以后，玩具書制作得越來越精美復(fù)雜。打開書本，就象打開了個(gè)立體舞臺(tái)，機(jī)關(guān)驚奇巧妙，書中還加入音樂、燈光、香味、聲音、玩偶等裝置。
現(xiàn)階段的玩具書己不同于上個(gè)世紀(jì)的立體書，翻翻書的樣子，它已越來越向益智類玩具所靠攏，并且有的已形成一類單獨(dú)的玩具品牌，如早教機(jī)，是一個(gè)翻開的書本形狀的底盤，書的內(nèi)頁(yè)是可更換的卡片，觸動(dòng)卡片的相應(yīng)部位，就能發(fā)出人聲朗讀的詞語，兒歌，故事等?，F(xiàn)在的玩具書在材質(zhì)上更是推陳出新，如布制的小汽車造形的玩具書，內(nèi)頁(yè)可以翻閱。如運(yùn)用了草，麻，動(dòng)物皮毛等多種材質(zhì)栩栩如生的再現(xiàn)可愛的小貓?jiān)诨@中的形象。此外還有塑料制成的，不怕浸水，不怕撕、咬，在小孩洗澡時(shí)也可以玩的洗澡書。
二、兒童玩具書的設(shè)計(jì)方法
一個(gè)人的一生成長(zhǎng)中，幼年的感性體驗(yàn)對(duì)其一生具有重要影響，由于玩具可促進(jìn)兒童感覺器官發(fā)育、智力發(fā)展，寓教于樂，尤其是玩具書更受到家長(zhǎng)和兒童的歡迎，它能提高兒童的認(rèn)知理解能力、創(chuàng)造思維能力、想象能力及注意力等，同時(shí)能開擴(kuò)視野，激發(fā)兒童的歡樂情緒，培養(yǎng)良好品德，更能在潛移默化中培養(yǎng)兒童的閱讀興趣，為良好學(xué)習(xí)習(xí)慣打下基礎(chǔ)。
兒童玩具書的設(shè)計(jì)同樣要考慮產(chǎn)品的品牌、造型、色彩、材料、包裝等因素，更要考慮兒童玩具應(yīng)具有的安全性、適齡性、啟發(fā)性、娛樂性、生動(dòng)性、激勵(lì)性、藝術(shù)性等特點(diǎn)。同時(shí)，因?yàn)閮和婢邥€具備書籍的某些特征，設(shè)計(jì)時(shí)也要借鑒書籍裝幀設(shè)計(jì)的某些方法，如文字編排、插圖繪制、色彩搭配等。重要的是找到“玩具”與“書”的結(jié)合點(diǎn)，兼顧娛樂性與教育性。此外，兒童因年齡、性別、性格、環(huán)境、喜好的不同，設(shè)計(jì)應(yīng)具有多樣性和個(gè)性。
1.兒童的心理、生理特點(diǎn)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)
兒童各階段的生理發(fā)育特點(diǎn)、心理發(fā)育狀況是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)的重要課題，人性化設(shè)計(jì)更是玩具設(shè)計(jì)人員的必備素養(yǎng)。兒童的生理發(fā)育迅速，手的靈活程度，手、腦的協(xié)調(diào)程度，語言能力的發(fā)展、心理特點(diǎn)等，各年齡段差別很大。這就要求玩具書設(shè)計(jì)人員充分了解各年齡段兒童的需求，周密考慮，設(shè)計(jì)出有針對(duì)性的玩具書。
2.在我國(guó)的古老文化和民間藝術(shù)中尋找靈感
本民族的傳統(tǒng)文化和藝術(shù)特色是玩具書設(shè)計(jì)的重要源泉。玩具書的形態(tài)具有很強(qiáng)的時(shí)代性，同時(shí)代的審美傾向和科技水平影響著玩具書的外部造型和內(nèi)部裝置，但是玩具書的內(nèi)容卻是文化的積淀，故事情節(jié)和插圖設(shè)計(jì)都帶有各民族的特色。因此，玩具書的設(shè)計(jì)具有強(qiáng)烈的個(gè)性特征。我國(guó)的上古神話、民間傳說、成語故事資源豐富，更有享譽(yù)世界的花木蘭、孫悟空等藝術(shù)形象，這些都為玩具書的內(nèi)容和插圖設(shè)計(jì)提供了豐富的材料。我國(guó)民間美術(shù)資源豐富，老少喜聞樂見的皮影戲、木偶戲，人物造型夸張、裝飾性強(qiáng)，可為玩具書的造形設(shè)計(jì)提供有益借鑒。我國(guó)的年畫藝術(shù)色彩飽和、裝飾性強(qiáng)、視覺沖擊力強(qiáng)，受到兒童的喜愛，也可以為玩具書的色彩設(shè)計(jì)提供借鑒。
3.天然材質(zhì)更適宜兒童使用
天然材質(zhì)的應(yīng)用手法可為玩具書的材質(zhì)創(chuàng)新提供借鑒。紙、竹、麻制品在我國(guó)的使用歷史悠久，結(jié)繩、捆扎、烘烤、上漆等應(yīng)用形式多樣，《考工記》和《天工開物》中有大量記載，這些自然材料的使用已出現(xiàn)在兒童玩具書的設(shè)計(jì)中，它們正是適用于兒童的綠色環(huán)保材料。
參考文獻(xiàn):
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1.3移動(dòng)天線射頻移動(dòng)天線射頻技術(shù)中的設(shè)備根據(jù)俯仰角度不同，分為全向天線與定向天線兩種類型。全向天線由于覆蓋范圍大，發(fā)射功率低，所以容易受到大氣層中電磁波的干擾，使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)失真，這種設(shè)備多用于油田空曠地區(qū)。定向天線覆蓋范圍小，傳輸距離遠(yuǎn)，但是發(fā)射的功率信號(hào)只能朝一個(gè)傳播方向，如果在大型油田建筑群體設(shè)立單獨(dú)的定向天線，發(fā)射的信號(hào)就會(huì)被障礙物吸收，因此每個(gè)建筑通常設(shè)立3個(gè)天線，每個(gè)定向天線覆蓋的范圍為120°，組成一個(gè)全向覆蓋范圍區(qū)域。每個(gè)定向天線的俯仰角度控制在15°范圍內(nèi)，定向發(fā)射的頻率為8000Hz。在發(fā)射射頻功率過程中，發(fā)揮主要功能的設(shè)備為耦合器，其結(jié)構(gòu)組成為直流耦合端、輸入端、隔離端及耦合輸出端。
2TD—LTE技術(shù)的應(yīng)用
2.1數(shù)據(jù)傳輸信道TD—LTE無線通信系統(tǒng)的傳輸信道分成等間隔的32個(gè)信道，其中上行信道16個(gè)，下行信道16個(gè)。上行信道負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的編碼，下行信道負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。上行信道具有數(shù)據(jù)信息編碼和譯碼功能，可以在數(shù)據(jù)編碼過程中添加冗余碼和糾錯(cuò)碼。在數(shù)據(jù)字符串間添加冗余碼的過程中，上行信道會(huì)根據(jù)冗余碼的排列順序進(jìn)行翻譯，若對(duì)等的字符串沒有得到有效的翻譯，編碼器便會(huì)重新接收冗余碼，再一次進(jìn)行翻譯表達(dá)，直到油田數(shù)據(jù)終端設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)信息與信源設(shè)備輸出的信息一致，才會(huì)完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的譯碼。
2.2油田數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)的組建要根據(jù)不同的IP地址進(jìn)行劃分，以達(dá)到共享石油專網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)資源的目的。IP地址段分為4個(gè)區(qū)域段，A類IP地址段為0~127，B類IP地址段為128~191，C類IP地址段為192~223，D類IP地址段為224~239，每個(gè)區(qū)域段之間的主機(jī)設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)端控制功能。
篇10
數(shù)據(jù)通信技術(shù)融合了通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，是21世紀(jì)發(fā)展最快、影響最深遠(yuǎn)的技術(shù)。隨著數(shù)據(jù)通信技術(shù)的應(yīng)用深入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、管理和維護(hù)的人才需求也在不斷增加。高職院校為國(guó)家培養(yǎng)基層技術(shù)人才，在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域變得更為緊迫，因而掌握數(shù)據(jù)通信的理論原理和實(shí)操技術(shù)對(duì)高職網(wǎng)絡(luò)通信類專業(yè)的學(xué)生更為重要。
由于該課程是校企合作專業(yè)承上啟下的專業(yè)支撐課程，其教學(xué)目標(biāo)是在確定本門課程針對(duì)的崗位群之后，根據(jù)崗位群對(duì)學(xué)生專業(yè)技能和能力素質(zhì)的需求，與企業(yè)專家共同討論而制定的，并圍繞企業(yè)實(shí)際的工作項(xiàng)目來設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與實(shí)踐的無縫銜接。課程使用中興通訊NC教育系列教材《IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》，針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、喜歡動(dòng)手實(shí)踐的特點(diǎn)，校企合作配備了中興公司開發(fā)的ZXR10交換機(jī)、路由器實(shí)訓(xùn)設(shè)備以及Cisco仿真軟件，解決了以往教學(xué)過程中，缺乏有效的信息化手段，僅通過知識(shí)內(nèi)容講解，學(xué)生無法掌握交換機(jī)、路由器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和開通交換設(shè)備的問題。根據(jù)實(shí)際工作項(xiàng)目的復(fù)雜程度，筆者設(shè)計(jì)出局域網(wǎng)搭建、網(wǎng)絡(luò)間互連、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)及應(yīng)用、交換技術(shù)典型案例分析等典型項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目包含了一系列循序漸進(jìn)的小任務(wù)，配合中興ZXR10系列交換機(jī)、路由器及Cisco仿真軟件等實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)。學(xué)生通過對(duì)數(shù)據(jù)通信課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基本構(gòu)架、原理及組網(wǎng)方式，掌握數(shù)據(jù)配置和業(yè)務(wù)調(diào)試、設(shè)備故障排查、故障處理及設(shè)備維護(hù)的基本技能，具備IP網(wǎng)絡(luò)分析和IP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與維護(hù)的基本技能。經(jīng)過2年多的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐，不但強(qiáng)化了學(xué)生在團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)調(diào)能力、方案設(shè)計(jì)技能，同時(shí)還提升了學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)，取得了良好的教學(xué)效果。但由于本門課程理論性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)枯燥，重點(diǎn)難點(diǎn)多，筆者也發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂上雖然動(dòng)手實(shí)踐能力得到充分發(fā)揮，但學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新思維能力還有待進(jìn)一步增強(qiáng)。
二、信息化教學(xué)資源在數(shù)據(jù)通信課程中的運(yùn)用
近年來，在信息技術(shù)推動(dòng)職業(yè)教育改革創(chuàng)新的大背景下，國(guó)內(nèi)多所高職院校（包括深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院、北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等）校企合作專業(yè)都相繼開展了信息化教學(xué)研究及實(shí)踐，取得明顯效果。為提高課程教學(xué)水平，強(qiáng)化教學(xué)效果，筆者以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支撐，應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法，將信息技術(shù)、數(shù)字資源進(jìn)行有效融合，充分運(yùn)用到教學(xué)中去，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，系統(tǒng)優(yōu)化教學(xué)過程，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
在教學(xué)過程中，筆者借助信息技術(shù)將課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合設(shè)計(jì)，創(chuàng)造逼真的職場(chǎng)環(huán)境和氛圍，基于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、習(xí)慣、基礎(chǔ)、層次等特征，以信息技術(shù)為支持，充分應(yīng)用中興ZXR10系列交換機(jī)、路由器實(shí)訓(xùn)設(shè)備，綜合運(yùn)用多媒體課件、個(gè)人電腦、在線視頻會(huì)議系統(tǒng)、中興數(shù)據(jù)通信助理工程師認(rèn)證題庫(kù)、Cisco仿真教學(xué)軟件、“快樂Study11”微信公眾號(hào)平臺(tái)等信息化資源，將課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)三大過程有序結(jié)合，營(yíng)造出真實(shí)的信息化環(huán)境，搭建師生、生生高度互動(dòng)的信息化教學(xué)平臺(tái)，突出課程教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，系統(tǒng)優(yōu)化教學(xué)過程，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
課前，筆者通過公眾微信號(hào)推送電子教學(xué)任務(wù)書，提出了教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及本節(jié)知識(shí)重難點(diǎn)供學(xué)生預(yù)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。課上，在理實(shí)一體化教學(xué)法的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用1+N、團(tuán)隊(duì)合作、角色扮演、競(jìng)賽角逐等教學(xué)方法（如圖1），利用多媒體課件講解分析理論知識(shí)，并借助中興ZXR10系列交換機(jī)、路由器進(jìn)行實(shí)操演練，Cisco仿真軟件輔助練習(xí)。課堂上，筆者作為主講教師負(fù)責(zé)課程的講授，引導(dǎo)學(xué)生去思考，提出項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生思考并設(shè)計(jì)方案。學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、實(shí)操設(shè)備、仿真軟件等信息化手段，根據(jù)項(xiàng)目要求，進(jìn)行個(gè)人項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)，小組項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生分析、解決問題的能力，強(qiáng)化溝通能力。助理教師則輔助學(xué)生完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，幫助同學(xué)解答疑難問題。當(dāng)同學(xué)設(shè)計(jì)完成以后，通過在線視頻會(huì)議系統(tǒng)，將設(shè)計(jì)方案上傳給企業(yè)老師，通過與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)教師進(jìn)行互動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提升，企業(yè)教師也給予學(xué)生更為專業(yè)的指導(dǎo)，形成1+N的教學(xué)模式。通過項(xiàng)目分組實(shí)戰(zhàn)競(jìng)賽，充分鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，溝通交流能力，以及未來工作中的可持續(xù)發(fā)展能力，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。
課后，學(xué)生可通過公眾號(hào)鞏固知識(shí)點(diǎn)，查看課后小結(jié)，完成章節(jié)練習(xí)，了解行業(yè)資訊，反饋留言，預(yù)習(xí)新課等，充分利用碎片化時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，學(xué)生還可免費(fèi)使用Cisco仿真軟件進(jìn)行課后拓展提高，復(fù)習(xí)實(shí)操配置任務(wù)，鞏固實(shí)操技能。在同學(xué)們課后提出疑難問題時(shí)，教師還可通過QQ群為同學(xué)解答，或通過網(wǎng)絡(luò)在線直播平臺(tái)為有定期開設(shè)在線直播課程，學(xué)生可通過直播平臺(tái)實(shí)時(shí)提問，教師及時(shí)解答。
篇11
一、紅外通信的基本原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PPM）兩種方法。
簡(jiǎn)而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。
二、紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)
紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持：
⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)；
⑵主要是用來取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接；
⑶新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；
⑷小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)；
⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。
三、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途
紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中：
⑴筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦；
⑵打印機(jī)、鍵盤鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)設(shè)備；
⑶電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)；
⑷數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表；
⑸工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；
⑹網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。
四、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)
⑴通訊距離短，通訊過程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷；
⑵目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）；
⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。
五、紅外通信技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì)，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶，可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的文件交換；在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。
六、紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來
目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場(chǎng)，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計(jì)算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個(gè)任選的擴(kuò)展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對(duì)無線PCS系統(tǒng)的連接；擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間容易實(shí)現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實(shí)現(xiàn)的，所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用，包括各種新潮筆記本計(jì)算機(jī)以及手持式計(jì)算機(jī)，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在也能以無線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場(chǎng)和飯店等地點(diǎn)使用步行傳真機(jī)和打印機(jī)，在這些地方，掌上計(jì)算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī))也可以采用紅外接口裝置。
預(yù)計(jì)在不久的將來，紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費(fèi)電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計(jì)算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強(qiáng)，故國(guó)外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對(duì)未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。
參考文獻(xiàn)：
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篇12
數(shù)據(jù)通信技術(shù)是近年來通信技術(shù)發(fā)展最快的的一個(gè)分支。一般地說，只要是以編碼的方式表示信息，用某種信號(hào)形式在信道上傳送這些編碼的通信都叫做數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信所傳送的信息可以是數(shù)據(jù)、文字、圖象、聲音等各種內(nèi)容，可以通過電話網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、專用數(shù)據(jù)網(wǎng)等各種通信信道進(jìn)行通信。
計(jì)算機(jī)通信主要指計(jì)算機(jī)之間和計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)通信。廣義而言，數(shù)據(jù)通信也就是計(jì)算機(jī)通信，為通信而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)也就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，只是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)側(cè)重于解決計(jì)算機(jī)資源的共享和負(fù)荷的分擔(dān)，而數(shù)據(jù)通信網(wǎng)則側(cè)重于傳輸和交換。
1.2 電力數(shù)據(jù)網(wǎng)
隨著各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建立和運(yùn)行，各級(jí)系統(tǒng)之間信息交互的需求已經(jīng)越來越迫切。傳統(tǒng)的解決方法是用所謂“轉(zhuǎn)發(fā)”方式，即采用與RTU 通信相似的規(guī)約，通過點(diǎn)到點(diǎn)信道在兩個(gè)主站系統(tǒng)之間傳遞信息。這種方法不夠靈活，更不便于多個(gè)主站之間相互共享信息。因此，建立電力數(shù)據(jù)網(wǎng)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在各級(jí)調(diào)度中心的主站系統(tǒng)之間共享信息，是必然的趨勢(shì)。
1996年，原國(guó)家電力部已經(jīng)在國(guó)家電力調(diào)度中心和全國(guó)各大網(wǎng)調(diào)和獨(dú)立省調(diào)之間建立了電力數(shù)據(jù)一級(jí)網(wǎng)。96年以后，各大網(wǎng)調(diào)到省調(diào)之間的電力數(shù)據(jù)二級(jí)網(wǎng)也基本建立起來。目前，各省到地區(qū)/市之間的三級(jí)網(wǎng)也正在建設(shè)中。
電力數(shù)據(jù)網(wǎng)可以支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。為了在各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間共享實(shí)時(shí)信息，原國(guó)家能源部于1992年了“電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議”，作為國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即DL 476-92。遵照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家電力調(diào)度中心和各大網(wǎng)調(diào)/獨(dú)立省調(diào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。
截止到1997年，IEC TC57委員會(huì)已經(jīng)制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即遠(yuǎn)動(dòng)應(yīng)用服務(wù)元素（TASE.2）協(xié)議，也稱控制中心間通信協(xié)議ICCP，可使電網(wǎng)控制中心與其它電網(wǎng)控制中心、區(qū)域控制中心、獨(dú)立發(fā)電廠等通過廣域網(wǎng)（WAN）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。今后電力數(shù)據(jù)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)信息交換將逐步向這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)過渡。
1.3 分站的各種通信方式
目前，電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分站和主站之間的通信方式主要有兩種：一種是循環(huán)式，適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的遠(yuǎn)動(dòng)通道結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是以廠站端為主動(dòng)方，循環(huán)不斷地向調(diào)度端發(fā)送遙測(cè)、遙信等數(shù)據(jù)。另一種是問答式，它的主要特點(diǎn)是主站掌握通信的主動(dòng)權(quán)，主站可以按需要指定分站傳送某一個(gè)或某種類型的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，傳送中有差錯(cuò)時(shí)主站可要求重傳。問答式遠(yuǎn)動(dòng)的分站為了準(zhǔn)備遙測(cè)、遙信等數(shù)據(jù)，和循環(huán)式一樣需要相應(yīng)的硬件和軟件，以一定的掃描速度來采集遙信和遙測(cè)等數(shù)據(jù)，并判別是否有遙信變位，遙測(cè)越閾值等情況發(fā)生。和循環(huán)式不同的是這些數(shù)據(jù)采集之后并不立即發(fā)送，而是先行存儲(chǔ)，等主站需要時(shí)才將它們按規(guī)定的格式組裝發(fā)送?？梢妴柎鹗竭h(yuǎn)動(dòng)中分站的工作，對(duì)遙信、遙測(cè)而言可分為兩步，一是數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，以一定的掃描頻率采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，適當(dāng)處理后存儲(chǔ)待用，二是按主站的要求組裝發(fā)送。問答式遠(yuǎn)動(dòng)主站的工作主要是輪流詢問各個(gè)分站，并接收分站送來的信息加工處理。和循環(huán)式相比主要是增加了主動(dòng)輪詢各分站的任務(wù)。至于遙控、遙調(diào)，在循環(huán)式中主動(dòng)權(quán)也在主站，因此問答式和循環(huán)式?jīng)]有什么差別。
當(dāng)用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)功能時(shí)，分站和主站的硬件部分，無論是按循環(huán)式或按問答式工作，都必須提供數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、發(fā)送、接收以及輸出執(zhí)行等的物質(zhì)條件，因而硬件部分對(duì)于循環(huán)式或問答式并沒有實(shí)質(zhì)性的差別。問答式和循環(huán)式的主要差別在于軟件，即在于主站和分站之間的對(duì)話方式。
廠站端遠(yuǎn)動(dòng)裝置遙測(cè)、遙信部分的主要功能是組織好遙測(cè)、遙信等遠(yuǎn)動(dòng)信息發(fā)往調(diào)度端。遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送應(yīng)按約定的格式進(jìn)行，收發(fā)兩端應(yīng)事先對(duì)傳送速率、同步方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等相互約定，共同遵守。這些約定稱為通信規(guī)約。發(fā)送端按通信規(guī)約的規(guī)定及時(shí)組織好要發(fā)送的遠(yuǎn)動(dòng)字，然后按字節(jié)逐一遞交給串行通信接口，再經(jīng)調(diào)制器發(fā)往信道。調(diào)度端經(jīng)解調(diào)器解調(diào)按規(guī)定格式逐一接收。
1.3.1 電力數(shù)據(jù)網(wǎng)循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)通信
循環(huán)傳送方式的幀結(jié)構(gòu)和字結(jié)構(gòu)
循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中，廠站端按約定的規(guī)則循環(huán)不斷地向調(diào)度端發(fā)送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)?；镜膸袷揭娤聢D，每幀由若干遠(yuǎn)動(dòng)字組成，以同步字SYN開頭。一幀結(jié)束后再按規(guī)約規(guī)定傳送下一幀，如此不斷循環(huán)。以微機(jī)構(gòu)成的遠(yuǎn)動(dòng)裝置通常以8位的字節(jié)作為基本單位，例如一個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)字占用6個(gè)字節(jié)，共48位，同步字可采用三組EB90H，也是48位。
上圖循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)的幀結(jié)構(gòu)
遠(yuǎn)動(dòng)字基本結(jié)構(gòu)見下圖，其中第1個(gè)字節(jié)為地址字，用以識(shí)別各個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)字。地址字也稱點(diǎn)號(hào)或功能碼。最后一個(gè)字節(jié)為校驗(yàn)碼，用作抗干擾保護(hù)。中間的4個(gè)字節(jié)為遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。如為遙測(cè)遠(yuǎn)動(dòng)字則可傳送2個(gè)遙測(cè)量，每個(gè)遙測(cè)量占2個(gè)字節(jié)共16位，其中12位為遙測(cè)量的數(shù)值，另4位用作標(biāo)志位，表明遙測(cè)量的數(shù)值是否有效等。如為遙信遠(yuǎn)動(dòng)字，則可傳送2組遙信數(shù)據(jù)，每組2個(gè)字節(jié)16位，總共4個(gè)字節(jié)32位，可以傳送32個(gè)開關(guān)量的狀態(tài)。
8 8 8 8 8 8
上圖循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)的字結(jié)構(gòu)
1.3.2 電力數(shù)據(jù)網(wǎng)問答式遠(yuǎn)動(dòng)通信
目前問答式遠(yuǎn)動(dòng)裝置的分站端大多采用模塊式結(jié)構(gòu)，一般按功能劃分，以模塊為單位。遙測(cè)量、遙信量等分別存放在指定的模塊中。每個(gè)模塊都有自己的地址。一個(gè)模塊包含若干個(gè)字，例如8個(gè)字，每個(gè)字有16位，需要訪問有關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)可直接指定模塊地址、字地址。傳送的報(bào)文以8位字節(jié)為單位，附加起始位和停止位，但不帶奇偶校驗(yàn)位。其報(bào)文格式、各種信息類型以及主站與分站之間的應(yīng)答過程，此處就不再加以詳述。
1.3.3 遠(yuǎn)動(dòng)中的一般幀格式
遠(yuǎn)動(dòng)中的信息，不論循環(huán)式或問答式，通常都以幀為單位進(jìn)行傳輸。為了保證可靠、快速和高效率地傳送信息，對(duì)于遠(yuǎn)動(dòng)中幀格式的安排，一般要考慮如下一些基本問題。
（1）明確區(qū)分一幀的首尾，例如設(shè)置幀分界符，幀開始標(biāo)志、幀長(zhǎng)信息。幀的結(jié)束標(biāo)志等。
（2）標(biāo)明源站或目的站的地址。
（3）明確各種命令／響應(yīng)幀的功用，規(guī)定相應(yīng)的功能代碼。
（4）采用抗干擾保護(hù)，確定發(fā)生差錯(cuò)后的重發(fā)以及防止幀丟失或重復(fù)的措施。
（5）保證用戶數(shù)據(jù)的透明性，對(duì)用戶數(shù)據(jù)應(yīng)不加限制。
（6）根據(jù)接收站的緩沖器容量，為避免接收的數(shù)據(jù)過量而造成溢出，設(shè)置數(shù)據(jù)流控制。
（7）規(guī)定信息的數(shù)據(jù)格式。
（8）減少無效信息，提高傳輸效率。
各個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的制造廠，對(duì)于上列問題的技術(shù)觀點(diǎn)不盡相同，因而所采取的措施亦各有差異。需要傳送的用戶數(shù)據(jù)有各種具體情況，長(zhǎng)短不一。幀的長(zhǎng)度可按實(shí)際情況而定的，稱為可變幀長(zhǎng)。某些幀的長(zhǎng)度可事先確定不再改變的，稱為固定幀長(zhǎng)。一般的幀結(jié)構(gòu)格式如下圖所示，圖中幀分界符F表明一幀的開始；幀長(zhǎng)字段L表明本幀的長(zhǎng)度；控制字段C表明本幀信息的特征；地址字段A表明源站或目的站的地址；信息字段I安排用戶信息；幀校驗(yàn)碼字段FCC按抗干擾要求可以配置不同的校驗(yàn)碼。
上圖一般幀結(jié)構(gòu)格式
上圖中的這些字段并非每一幀都必須備齊，對(duì)于固定幀長(zhǎng)的幀就毋需幀長(zhǎng)字段。有的響應(yīng)幀，如肯定確認(rèn)和否定確認(rèn)幀，有時(shí)會(huì)沒有信息字段和校驗(yàn)碼字段。
參考文獻(xiàn)
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[2]劉斌.電力線通信技術(shù)與實(shí)踐.機(jī)械工業(yè)出版社,2011,(6).
篇13
1短距離無線通信技術(shù)簡(jiǎn)介
近年來，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng)，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段，WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù)，以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。
2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)
“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開放性的、短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是目前國(guó)際上最新的一種公開的無線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi)，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享，也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備，使設(shè)備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。
藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接因特網(wǎng)，其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電，組成一個(gè)巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng)，新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應(yīng)未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。
作為一個(gè)新興技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無線通信技術(shù)，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個(gè)方面。
3超寬帶(UWB)技術(shù)
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末，此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無線通信的飛速發(fā)展，人們對(duì)高速無線通信提出了更高的要求，超寬帶技術(shù)又被重新提出，并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同，UWB采用極短的脈沖信號(hào)來傳送信息，通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz，因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí)，UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小，僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一，對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現(xiàn)有無線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式，它有望在無線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下(1)抗干擾性能強(qiáng)：UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時(shí)將微弱的無線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
(2)傳輸速率高：UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s，有望高于藍(lán)牙100倍。
(3)帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
(4)消耗電能少：通常情況下，無線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能少。
(5)保密性好：UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。
(6)發(fā)送功率非常?。篣WB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。
(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸，無需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào)，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本大大降低，同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。
