《基金会现场总线通信栈的研究与开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基金会现场总线通信栈的研究与开发（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大连理工大学硕士学位论文摘要本文蒸于基衾会现场总线协议，对基余会现场总线通信层中的数据链路层和部分应翅层进行了磺究与设计。瑷场愍线鼹络正援蹇魂亿领域辗怒，基金会现场憋线是最矮毒发展前景的现场总线之一，论文研究的目的在于实现基金会现场总线通信栈协议中数据镀路层帮疆场葱线谤翅子滋豹设嚣。文中酋先对罄盒会现场总线系统模型做以简要分析，指明基盒会现场总线协议遵循霞际统一标准，其有狠强的开放髓和兼容瞧。分析了两个目标层：数据链路层和现场总线访闯子层，研究现场总线访问子层为通信提供的虚拟通信关系的工作情况和内部协议状态机。着黧研究数据链路层阿活动，讨论了数据镳路层撼供的逶傣方式。数据链鼹层根撂设备功熊不同
2、为设鍪分类，本文锤对镪路主设备类型研究链路上的总线仲裁器一链路活幼调度嚣一的主蒙职能。论文孛绘崮设计两令瓣标瑟戆实凌方法。褒场慧线接溷予层豹凌毒卡表凌在萁蕊议凝态机的实现上，文中主要通过函数描述进彳亍阐述。针对数据链路层底层( 物理媒介访问)控翻功髓的实现，本设诗采糟N u c l e u sP L U S 实露搽侔系统，零j 翊N u c l e u sP L U S 丰富酌资源，设计接收数据、响应令牌、竞争活动和链路活动调度器调度髂任务，实现数据链路层对物理介质的访问控制。同时讨论了通信带宽的分配策略，给出设计中采用的周期遴信荣宽分配法。关链词：基金会现场总线O ：F ) 虑拟逶储关系C
3、V 镰) ；谶路活动调魔器彻嘲；链路主设备( ；数据链路层山基金会现场总线通信栈的研究与开发T h eR e s e a r c ha n dD e v e l o p m e n to fF o u n d a t i o nF i e l d b u sC o m m u n i c a t i o nS t a c kA b s t r a c tD a t al i n kl a y e ra n dp a r t i a la p p l i c a t i o nl a y e ro ff o u n d a t i o nf i e l d b u sc o m m u n i
4、c a t i o nt a y e r sa 羚r e s e a r c h e da n dd e v e l o p e di nt h i st h e s i s ，w h i c ha b a s e do nf o u n d a t i o nf i e l d b u sp r o t o c o l s S i n c ef i e l d b u sn e t w o r ki sg r o w i n gu pi na u t o m a t i o ns c o p e s ，a l s ef o u n d a t i o nf i e l d b u si so
5、 n eo ft h o s ef i e l d b u s e st h a th a v et h eb e s tf u t u r e 。t h i sr e s e a r c ha i m g s 白。i m p l e m e n td a t al i n kl a y e rp r o t o c o la n df i e l d b u sa c c e s ss u b l a y e rp r o t o c o lo ff o u n d a t i o nf i e l d b u sc o m m u n i c a t i o ns t a c kp r o
6、 t o c o l s F i r s t l yf o u n d a t i o nc o m m u n i c a t i o na r t h i t e c t u r ei sb r i e f l ya n a l y z e d , i tC a l li n d i c a t et h a tf o u n d a t i o nf i e l d b u sd e f i n i t i o n sc o n f o r mt ot h eg l o b a ld e f i n i t i o n sf o rt h es a m ep o r t i o n s
7、，S Of o u n d a t i o nf i e l d b u si so p e na n dc o m p a t i b l e S e c o n d l yt w ol a y e r sa r ed e s c r i b e di nt h et h e s i s ：t h ed a t al i n kl a y e r ( D L L ) a n dt h ef i e l d b u sa c c e s ss u b l a y e r ( F A S ) 。T h e s ed e s c r i p t i o n si n c l u d eo p e
8、r a t i o n so fv i r t u a lc o m m u n i c a t i o nr e l a t i o n s h i p sw h i c h 躺p r o v i d e db yt h eF A s 缸c o m m u n i c a t i o n , a n dF A Sp r o t o c o ls t a t em a c h i n e s ，T h e nt h i sp a r tf o c u s e sO np r e 豫n t i n gt h er e s e a r c h e so fD L La c t i v i t i
9、e s ，a l s oc o m m t L r f i c a t i o nm o d e l sp r o v i d e db yt h eD L La 陀d i s c u s s e di ni t T h eD L Lc l a s s i f i e sf i e l dd e v i c e si nt e r m so ft h e i rf i m c t i o n s I nt h i sp a r t , t h el i n ka c t i v i t ys c h e d u l e ri Si n t r o d u c e d , i ti Sas p
10、e c i a ls c a to f l i n km a s t e r , t h a to p e r a t e sa tt h eD L La st h eb u sa r b i t e rf o rt h el i n k F i n a l l yt h ed e s i g no ft h ea b o v el a y e r si sg i v e n O no n eh a n d ，t h ep r o j e c to fF A Si sd e s c r i b e da st h ed e s i g no fi 岱p r o t o c o ls t a t
11、 em a c h i n e s , w h i c ha r es o m ef i m c t i o n si nt h i sp a p e r O nt h eo t h e rh a n d ，f o rt h eD L L ，t h ef o c u si St h ed e s i g no ft h el o w e rl e v e l ( m e d i aa c c e s s )f u n c t i o n s ，As e r i e so f t a s k sa r ed e s i g n e dt a k ea d v a n t a g eo f N u
12、 c l e u sP L U SR T O S Sa b u n d a n tr e s o u r c e s T h o s et a s k si n v o l v eb a s i cr e c e i v i n gm e s s a g e st a s k ，r e s p o n s i n gt o k e nt a s k s ，c o m p e t i n gl i n ka c t i v i 移s c h e d u l e rr o l et a s k s , s c h e d u l i n gc o m m u n i c a t i o nt a
13、s k s , a n dS Oo n , w h i c ha r ed e v e l o p e dt oc o n t r o la c c e s s e st o w a r d sm e d i a S i m u l t a n e o u s l y ，ab a n d w i d t ha l l o c a t i o ns c h e m ef o rp e r i o d i cc o m m u n i c a t i o na d o p t e di nt h ep r o j e c ti sd e s i g n a t e d ，i tb e l o n
14、g st oas o r to fc o m m u n i c a t i o nb a n d w i d t ha l l o c a t i o ns c h e m e ，K e yW o r d s ：F o u n d a t i o nF i e l d b u s ( F F ) ；V i r t u a lC o m m u n i c a t i o nR e l a t i u n s h i p ( V C R ) ；L i n kA c t i v eS c h e d u l e r ( L A S ) ；L i n kM a s t e r O L M ) ；D
15、 a t aL i n kL a y e r ( D L L )。珏一独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：五墅E I I 彗：洫【，互天连耀】_ = 大学颧圭学位论文引言现场总线技术是2 0 世纪8 0 年代末9 0 年代初发展起来的应用于过程自动化和制造自动化的现场设备互联网络通信技术，其目的在于为工厂中
16、的测量与控制设备提供条可靠的双向的串行数字数搦通信链路。按照国际电工委员会( I E c ) 标准和现场总线基金会( F F ) 的定义，现场总线是连接智能现场设备和窃动纯系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络H 】。现场总线主要解决现场的错能化仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信，以及这蝗现场设备和高级控制系统乃歪整个金泣信息诧管理系统之闻豹信息传递河题。现场总线控制系统0 7 c s ) 与传统控制系统( 如I D C S 、P L C 等) 相比，现场总线控制系统具有全数字双向通信、可互操作、高度分散、开放性好、准确毪可靠经商、投资与维护藏本低等独特静优点 2 1 。基金会现场总线( F o u n d a t i o nF M d b u s ) 是现场慈线蒸金会潲d d 如sF o u n d a t i o n ) 为适应自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，它分低逮( v F - m ) 耱离速( 鞭壤s E ) 两都分，并均被现场总线瀚际标撼I E C 6 1 1 5 8 所采
