[摘要]本文基于局域網(wǎng)環(huán)境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統(tǒng)，介紹和分析了常用通信協(xié)議的特點(diǎn)、性能和必要的配置方法。

[關(guān)鍵詞]局域網(wǎng)；通信協(xié)議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

[摘要]本文基于局域網(wǎng)環(huán)境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統(tǒng)，介紹和分析了常用通信協(xié)議的特點(diǎn)、性能和必要的配置方法。

[關(guān)鍵詞]局域網(wǎng)；通信協(xié)議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

隨著半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)的發(fā)展，單芯片集成度一直遵循著摩爾定律發(fā)展，目前單芯片已集成上千萬邏輯門。傳統(tǒng)的SoC(片上系統(tǒng))設(shè)計方法已成為當(dāng)今IC設(shè)計的主流_】]。SoC設(shè)計采用總線架構(gòu)技術(shù)，將整個系統(tǒng)功能模塊集成到一片硅片上。然而，隨著片內(nèi)資源規(guī)模的擴(kuò)大，尤其在多處理器系統(tǒng)設(shè)計中，SoC技術(shù)遇到了巨大挑戰(zhàn)：系統(tǒng)地址空間有限，不能無限地增加系統(tǒng)模塊；采用總線架構(gòu)不能支持兩個或兩個以上功能模塊同時占用總線，降低通信效率；全局時鐘同步結(jié)構(gòu)大大增加系統(tǒng)功耗[2-3]。為了解決多處理器系統(tǒng)中基于總線架構(gòu)的SoC設(shè)計面I臨的困難，國外一些研究機(jī)構(gòu)于本世紀(jì)初提出了基于片上網(wǎng)絡(luò)(NetworkonChip，NoC)的IC設(shè)計方法。NoC的核心思想是借鑒計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)L4]，采用路由和分組交換技術(shù)代替總線架構(gòu)，從體系機(jī)構(gòu)上徹底解決多處理器通信的發(fā)展瓶頸]。NoC架構(gòu)與SoC架構(gòu)相比主要的優(yōu)點(diǎn)有：地址空間易于擴(kuò)展，可集成無限多個功能模塊；具有并行通信能力，多個功能模塊可同時傳輸數(shù)據(jù)；采用全局異步局部同步(GloballyAsychronousLocallySynchro—nous，GALS)的時鐘策略，每個通信節(jié)點(diǎn)工作在獨(dú)立的時鐘，可有效降低系統(tǒng)功耗和設(shè)計面積。NoC架構(gòu)將是未來系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展方向。目前，國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)對NoC的研究還處于理論研究階段，主要針對NoC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)在通信節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)穆酚伤惴ㄟM(jìn)行研究，取得了一系列研究成果。然而，還未發(fā)現(xiàn)有針對NoC架構(gòu)中資源節(jié)點(diǎn)內(nèi)部模塊擴(kuò)展及其傳輸控制的研究。筆者重點(diǎn)介紹NoC結(jié)構(gòu)的組成、工作原理，提出一種適宜NoC資源節(jié)點(diǎn)通信的單向總線傳輸協(xié)議，借鑒以太網(wǎng)技術(shù)定義了數(shù)據(jù)幀格式。設(shè)計采用MicroBlaze軟核處理器作為主資源節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)lash控制器和RS232串口控制器作為從資源節(jié)點(diǎn)，采用VHDL硬件描述語言描述各個功能模塊，在XilinxFPGA開發(fā)板上驗(yàn)證。

1NoC體系結(jié)構(gòu)

NoC設(shè)計利用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源節(jié)點(diǎn)的通信，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是NoC設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一，常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有蜂窩結(jié)構(gòu)、2D—Mesh、3D-Mesh、To—rus、Fat-tree、八角形結(jié)構(gòu)、Proteo等_6’。其中，2D-Mesh結(jié)構(gòu)簡單，易于硬件實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。筆者采用2D—Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例介紹NoC體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。圖1中，S表示通信節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，每個通信節(jié)點(diǎn)與周圍4個通信節(jié)點(diǎn)和1個本地節(jié)點(diǎn)相連；R表示資源節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)起者或接收者，可以是處理器、存儲單元、ASIC、特定功能模塊IP等；RNI表示資源節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接口l8]，連接資源節(jié)點(diǎn)與通信節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的打包和解包。資源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)資源網(wǎng)絡(luò)接口打包成網(wǎng)絡(luò)傳輸幀格式，輸出到本地通信節(jié)點(diǎn)。根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的接收目的節(jié)點(diǎn)，采用一定的路由算法，確定XY路由和自適應(yīng)DyAD路由算法，實(shí)現(xiàn)簡單、并能夠有效避免鎖死現(xiàn)象E9]。利用電路交換或包交換方式，源通信節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康耐ㄐ殴?jié)點(diǎn)，目的通信節(jié)點(diǎn)將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到本地資源網(wǎng)絡(luò)接口，經(jīng)過解包操作將有效數(shù)據(jù)傳輸給本地資源節(jié)點(diǎn)。從圖1可以看出，多個資源節(jié)點(diǎn)可以同時在2D—Mesh網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，增強(qiáng)了系統(tǒng)并行處理能力。然而，隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，如果每個資源節(jié)點(diǎn)只包含一個處理單元，則網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)龐大，數(shù)據(jù)傳輸延遲增加，降低系統(tǒng)性能。如果每個資源節(jié)點(diǎn)包含一個處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一個主資源節(jié)點(diǎn)和若干個從資源節(jié)點(diǎn)組成，則每個資源節(jié)點(diǎn)的功能增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)精煉，增強(qiáng)系統(tǒng)功能。主資源節(jié)點(diǎn)與從資源節(jié)點(diǎn)的通信可以采用傳統(tǒng)的總線架構(gòu)，如AMBA、Wishbone、CoreConnect等，但隨著從資源節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加，通信效率將成為上述總線應(yīng)用的挑戰(zhàn)。為了增強(qiáng)NoC架構(gòu)中資源節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的處理性能，筆者提出一種新的單向總線通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)主資源節(jié)點(diǎn)與從資源節(jié)點(diǎn)的并行通信。下面將詳細(xì)介紹該總線協(xié)議的工作原理及實(shí)現(xiàn)方法。

2單向總線的設(shè)計

單向總線結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2中，MR表示主資源節(jié)點(diǎn)(MasterResource)；SR表示從資源節(jié)點(diǎn)(SlaveResource)；MRNI表示主資源節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接圖2旱同總線結(jié)構(gòu)口(MasterResourceNetworkInterface)；SRNI表示從資源節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接口(SlaveResourceNetworkInterface)。主資源節(jié)點(diǎn)獨(dú)占總線由時鐘線和數(shù)據(jù)線組成，通過該總線，主資源節(jié)點(diǎn)可向各個從資源節(jié)點(diǎn)同時發(fā)送數(shù)據(jù)；從資源節(jié)點(diǎn)共享總線由時鐘線和數(shù)據(jù)線組成，各從資源節(jié)點(diǎn)通過該總線向主資源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。每個從資源節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接口都與仲裁模塊相連，由總線占有請求信號線和仲裁模塊產(chǎn)生的應(yīng)答信號線組成。

2．1單向總線工作原理

1網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

目前，局域網(wǎng)中常用的通信協(xié)議主要有：NetBEUI協(xié)議、IPX/SPX兼容協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。

1.1NetBEUI協(xié)議①NetBEUI是一種體積小、效率高、速度快的通信協(xié)議。在微軟如今的主流產(chǎn)品，在Windows和WindowsNT中，NetBEUI已成為其固有的缺省協(xié)議。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的單網(wǎng)段部門級小型局域網(wǎng)而設(shè)計的。②NetBEUI中包含一個網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)NetBIOS。NetBIOS是IBM用于實(shí)現(xiàn)PC間相互通信的標(biāo)準(zhǔn)，是一種在小型局域網(wǎng)上使用的通信規(guī)范。該網(wǎng)絡(luò)由PC組成，最大用戶數(shù)不超過30個。

1.2IPX/SPX及其兼容協(xié)議①IPX/SPX是Novell公司的通信協(xié)議集。與NetBEUI的明顯區(qū)別是，IPX/SPX顯得比較龐大，在復(fù)雜環(huán)境下具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。因?yàn)?，IPX/SPX在設(shè)計一開始就考慮了多網(wǎng)段的問題，具有強(qiáng)大的路由功能，適合于大型網(wǎng)絡(luò)使用。②IPX/SPX及其兼容協(xié)議不需要任何配置，它可通過“網(wǎng)絡(luò)地址”來識別自己的身份。Novell網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)地址由兩部分組成：標(biāo)明物理網(wǎng)段的“網(wǎng)絡(luò)ID”和標(biāo)明特殊設(shè)備的“節(jié)點(diǎn)ID”。其中網(wǎng)絡(luò)ID集中在NetWare服務(wù)器或路由器中，節(jié)點(diǎn)ID即為每個網(wǎng)卡的ID號。所有的網(wǎng)絡(luò)ID和節(jié)點(diǎn)ID都是一個獨(dú)一無二的“內(nèi)部IPX地址”。正是由于網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性，才使IPX/SPX具有較強(qiáng)的路由功能。在IPX/SPX協(xié)議中，IPX是NetWare最底層的協(xié)議，它只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的移動，并不保證數(shù)據(jù)是否傳輸成功，也不提供糾錯服務(wù)。IPX在負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送時，如果接收節(jié)點(diǎn)在同一網(wǎng)段內(nèi)，就直接按該節(jié)點(diǎn)的ID將數(shù)據(jù)傳給它；如果接收節(jié)點(diǎn)是遠(yuǎn)程的，數(shù)據(jù)將交給NetWare服務(wù)器或路由器中的網(wǎng)絡(luò)ID，繼續(xù)數(shù)據(jù)的下一步傳輸。SPX在整個協(xié)議中負(fù)責(zé)對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯處理，IPX/SPX也叫做“Novell的協(xié)議集”。③NWLink通信協(xié)議。WindowsNT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協(xié)議：“NWLinkSPX/SPX兼容協(xié)議”和“NWLinkNetBIOS”，兩者統(tǒng)稱為“NWLink通信協(xié)議”。NWLink協(xié)議是Novell公司IPX/SPX協(xié)議在微軟網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)，它在繼承IPX/SPX協(xié)議優(yōu)點(diǎn)的同時，更適應(yīng)了微軟的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。WindowsNT網(wǎng)絡(luò)和Windows的用戶，可以利用NWLink協(xié)議獲得NetWare服務(wù)器的服務(wù)。從Novell環(huán)境轉(zhuǎn)向微軟平臺，或兩種平臺共存時，NWLink通信協(xié)議是最好的選擇。

1.3TCP/IP協(xié)議TCP/IP是目前最常用到的一種通信協(xié)議，它是計算機(jī)世界里的一個通用協(xié)議。在局域網(wǎng)中，TCP/IP最早出現(xiàn)在Unix系統(tǒng)中，現(xiàn)在幾乎所有的廠商和操作系統(tǒng)都開始支持它。同時，TCP/IP也是Internet的基礎(chǔ)協(xié)議。①TCP/IP具有很高的靈活性，支持任意規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，幾乎可連接所有的服務(wù)器和工作站。但其靈活性也為它的使用帶來了許多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協(xié)議時都不需要進(jìn)行配置，而TCP/IP協(xié)議在使用時首先要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置。每個節(jié)點(diǎn)至少需要一個“IP地址”、一個“子網(wǎng)掩碼”、一個“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”和一個“主機(jī)名”。在WindowsNT中提供了一個稱為動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）的工具，它可自動為客戶機(jī)分配連入網(wǎng)絡(luò)時所需的信息，減輕了聯(lián)網(wǎng)工作上的負(fù)擔(dān)，并避免了出錯。同IPX/SPX及其兼容協(xié)議一樣，TCP/IP也是一種可路由的協(xié)議。TCP/IP的地址是分級的，這使得它很容易確定并找到網(wǎng)上的用戶，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。當(dāng)需要時，運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的服務(wù)器（如WindowsNT服務(wù)器）還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是，IPX/SPX協(xié)議中的IPX使用的是一種廣播協(xié)議，它經(jīng)常出現(xiàn)廣播包堵塞，所以無法獲得最佳的網(wǎng)絡(luò)帶寬。②Windows中的TCP/IP協(xié)議。Windows的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網(wǎng)，而且可以方便地接入其它的服務(wù)器。如果Windows工作站只安裝了TCP/IP協(xié)議，它是不能直接加入WindowsNT域的。雖然該工作站可通過運(yùn)行在WindowsNT服務(wù)器上的服務(wù)器（如ProxyServer）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄WindowsNT服務(wù)器的域。要讓只安裝TCP/IP協(xié)議的Windows用戶加入到WindowsNT域，還必須在Windows上安裝NetBEUI協(xié)議。

③TCP/IP協(xié)議在局域網(wǎng)中的配置。只要掌握了一些有關(guān)TCP/IP方面的知識，使用起來也非常方便。④IP地址。TCP/IP協(xié)議也是靠自己的IP地址來識別在網(wǎng)上的位置和身份的，IP地址同樣由“網(wǎng)絡(luò)ID”和“節(jié)點(diǎn)ID”（或稱HOSTID，主機(jī)地址）兩部分組成。一個完整的IP地址用32位（bit）二進(jìn)制數(shù)組成，每8位（1個字節(jié)）為一個段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段與段之間用“，”號隔開。為了便于應(yīng)用，IP地址在實(shí)際使用時并不直接用二進(jìn)制，而是用大家熟悉的十進(jìn)制數(shù)表示，如192.168.0.1等。在選用IP地址時，總的原則是：網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備的IP地址必須唯一，在不同的設(shè)備上不允許出現(xiàn)相同的IP地址。⑤子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼是用于對子網(wǎng)的管理，主要是在多網(wǎng)段環(huán)境中對IP地址中的“網(wǎng)絡(luò)ID”進(jìn)行擴(kuò)展。例如某個節(jié)點(diǎn)的IP地址為192.168.0.1，它是一個C類網(wǎng)。其中前面三段共24位用來表示“網(wǎng)絡(luò)ID”；而最后一段共8位可以作為“節(jié)點(diǎn)ID”自由分配。⑥網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)（Gateway）是用來連接異種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置。它充當(dāng)了一個翻譯的身份，負(fù)責(zé)對不同的通信協(xié)議進(jìn)行翻譯，使運(yùn)行不同協(xié)議的兩種網(wǎng)絡(luò)之間可以實(shí)現(xiàn)相互通信。如運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的WindowsNT用戶要訪問運(yùn)行IPX/SPX協(xié)議的Novell網(wǎng)絡(luò)資源時，則必須由網(wǎng)關(guān)作為中介。如果兩個運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互聯(lián)，則可以使用WindowsNT所提供的“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”（DefaultGateway）來完成。⑦主機(jī)名。網(wǎng)絡(luò)中唯一能夠代表用戶或設(shè)備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個用戶或設(shè)備一個有意義的名稱，如“HAOYUN”。

摘要：計算機(jī)與計算機(jī)之間的通信離不開通信協(xié)議，通信協(xié)議實(shí)際上是一組規(guī)定和約定的集合。兩臺計算機(jī)在通信時必須約定好本次通信做什么，是進(jìn)行文件傳輸，還是發(fā)送電子郵件；怎樣通信，什么時間通信等。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

0引言

本文就計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、選擇網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的原則、TCP/IP通信協(xié)議的安裝、設(shè)置和測試等，作進(jìn)一步的研究和探討。

1網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

目前，局域網(wǎng)中常用的通信協(xié)議主要有：NetBEUI協(xié)議、IPX/SPX兼容協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。

[摘要]本文基于局域網(wǎng)環(huán)境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統(tǒng)，介紹和分析了常用通信協(xié)議的特點(diǎn)、性能和必要的配置方法。

[關(guān)鍵詞]局域網(wǎng)；通信協(xié)議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

摘要：概述了智能建筑中通信協(xié)議和現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀，并就此領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)的新型數(shù)據(jù)通信協(xié)議——BACnet作了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：BACnet智能建筑樓宇自動化面向?qū)ο?/p>

隨著計算機(jī)、通信、控制和圖形顯示技術(shù)即4C技術(shù)的快速發(fā)展和全球?qū)π畔⒏咚俟返拇罅ㄔO(shè)，智能建筑，這個數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化的結(jié)合產(chǎn)物開始進(jìn)入人們的視野。然而，如今智能建筑內(nèi)各種控制功能變得愈發(fā)強(qiáng)大而復(fù)雜，致使不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備使用于同一建筑物內(nèi)，但各個廠商基本上都是開發(fā)自己專有的通信協(xié)議，于是各式各樣的通信協(xié)議和設(shè)備給智能建筑的系統(tǒng)集成及管理使用帶來諸多不便，用戶處于受制于廠商而使造價提高、使用和維護(hù)費(fèi)用增加的境地。所以制定一個開放的、統(tǒng)一的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并形成即插即用（plugandplay）的環(huán)境，就成為十分迫切需要解決的問題。

目前，在智能建筑領(lǐng)域，現(xiàn)場總線和通信協(xié)議主要有：（1）最初應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的總線協(xié)議，如具有代表性的Profibus總線、Lonworks總線、CAN總線等；（2）專門針對智能建筑的總線和通信協(xié)議，如美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。本文就其中的BACnet作詳細(xì)介紹。

圖1BACnet的體系結(jié)構(gòu)層次圖

1BACnet協(xié)議概述

1硬件類故障

通常，RS-485收發(fā)器須在共模電壓為-2～-6V或+2～+6V之間，才能正常工作，如果超出此范圍會影響通訊，嚴(yán)重的會損壞通訊接口。由于每個電能表生產(chǎn)廠家的設(shè)計都不一樣，因此，在測得電平值后，可查閱相應(yīng)電能表的使用說明書，判斷電平值是否落在規(guī)定的正常工作電壓范圍內(nèi)。若端子間電壓不在規(guī)定正常工作范圍內(nèi)，則可初步判斷電能表通訊接口損壞。接口與讀表終端接口不匹配由于電能表生產(chǎn)廠家與抄表終端生產(chǎn)廠家所采用的RS-485接口芯片不同，或設(shè)計電路的差異，在某些應(yīng)用環(huán)境條件下造成接口間不能正常匹配工作。以上類型的故障屬于硬件類的故障，應(yīng)聯(lián)系電子式電能表生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員處理。

2通訊協(xié)議或連接口不匹配類故障

目前國內(nèi)規(guī)定電能表的RS-485接口的通信協(xié)議為2007年使用的《DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議》。相對于1997版的通信協(xié)議，2007版的通信協(xié)議增加了擴(kuò)展功能中所應(yīng)用的術(shù)語和定義，并且規(guī)范、統(tǒng)一定義及使用，避免出現(xiàn)歧義。因此2007年以前生產(chǎn)的電能表可能無法與《DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議》兼容，導(dǎo)致485通信口通信失敗。對于此類故障，只需使用合適的電能表通信規(guī)約/協(xié)議進(jìn)行通信即可解決。在通過軟件設(shè)置抄讀多功能電能表的參數(shù)和數(shù)據(jù)時，需要使用計算機(jī)連接現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。而多功能電能表與計算機(jī)有時會出現(xiàn)無法連接的現(xiàn)象。這是由于計算機(jī)通信接口采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)，連RS-232/RS-485構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)時，必須做232與232/485接口之間的電平轉(zhuǎn)換。此類故障在滿足通信可靠性的前提下，可采用簡單方便的無外接電源的轉(zhuǎn)換器。這類轉(zhuǎn)換器不需要靠初始化RS-232串口取電，無需任何握手信號如RTS、DTR等，從而保證了在RS-232方式下編寫的程序無需更改便可在RS-485方式下運(yùn)行，確保適合現(xiàn)有的操作軟件和接口硬件，可應(yīng)用于主控機(jī)之間，點(diǎn)到多點(diǎn)遠(yuǎn)程多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多機(jī)應(yīng)答通信。

3編程或設(shè)計過程失誤類故障

由于485總線是半雙工通訊方式，無法同時進(jìn)行收與發(fā)，發(fā)送狀態(tài)與接收狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換需要一定的延時，因此《DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議》規(guī)定幀間有延時，主要是給發(fā)送方一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時間，保證接收方能完整接收返回的數(shù)據(jù)。而一些生產(chǎn)年份較早的多功能電能表對此考慮不夠。往往表現(xiàn)在：①電能表從接收狀態(tài)切換至發(fā)送狀態(tài)。在接收到主站的請求命令幀后，未進(jìn)行延時，就立刻發(fā)送應(yīng)答幀，而此時主站還處于發(fā)送狀態(tài)，等主站切換到接收狀態(tài)時，電能表前面的數(shù)據(jù)幀已發(fā)送完，導(dǎo)致主站接收到的應(yīng)答幀不完整，通信失敗。②電能表從發(fā)送狀態(tài)切換至接收狀態(tài)。電能表RS-485圖1多功能電能表與計算機(jī)通信接口的連接圖由發(fā)送狀態(tài)轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)也需要延時，而有的主站在設(shè)置收發(fā)流程時，未按照接收完數(shù)據(jù)幀后需要延時的要求，馬山又開始發(fā)送下一個命令幀，而此時電能表還沒有切換回接收狀態(tài)，通信失敗。電能表485總線是一種數(shù)字異步通信方式。異步通信的收發(fā)不同步的通信特性，使接收方不能準(zhǔn)確判斷哪一個字節(jié)是一幀數(shù)據(jù)通信的開始，因此《DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議》中規(guī)定68H代表一幀數(shù)據(jù)的開始，稱幀起始符。有些主站在設(shè)置收發(fā)流程時未能貼近實(shí)際情況，輕率的以接收到的第一個字符作為幀起始標(biāo)志數(shù)據(jù)，而不是68H為起始數(shù)據(jù)標(biāo)識；若電表在68H之前發(fā)了幾個命令控制字符，則接收到的數(shù)據(jù)將會同步出錯。而且當(dāng)總線上持續(xù)有干擾信號存在，正確數(shù)據(jù)幀會和前面若干字節(jié)的雜亂數(shù)據(jù)混在一起被接收方接收，因?yàn)闊o法同步處理修正，通訊也會失敗。建議主站和電能表設(shè)置收發(fā)流程時嚴(yán)格遵守以68H作為幀起始符，在開始接收數(shù)據(jù)前都要判定是否為幀起始符，若不是則棄掉該字節(jié)，按要求繼續(xù)判斷，直到收到68H才開始接收數(shù)據(jù)。奇偶校驗(yàn)是一種校驗(yàn)代碼傳輸正確性的方法。通過在編碼中增加一位校驗(yàn)位來使編碼中的1的個數(shù)為奇數(shù)個（奇校驗(yàn)）或偶數(shù)個（偶校驗(yàn)）。在485通信時，接收雙方會先定下奇偶校驗(yàn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)檢錯，如果數(shù)據(jù)幀為錯誤信息，則剔除并等待對方方重發(fā)。有的主站和電能表設(shè)置收發(fā)流程時，依據(jù)多長時間內(nèi)收不到新的一個字節(jié)數(shù)據(jù)來判斷一幀已收完。這個方法考慮不夠周詳，沒有根據(jù)所收數(shù)據(jù)幀的長度和結(jié)束符“16H”及時地將數(shù)據(jù)接收任務(wù)結(jié)束，如果遇到以下情況，會導(dǎo)致通信失敗。因?yàn)镽S-485芯片的接收靈敏度為200mV，即（V+）~（V-）≥200mV。當(dāng)UA-UB≥200mV時，輸出邏輯“0”為高電平；當(dāng)UA-UB≤-200mV時，輸出邏輯“1”為低電平；當(dāng)-200mV＜UA-UB＜200mV時，輸出不確定。如果總線上所有的RS-485芯片均處于接收狀態(tài)時，UA-UB=0，總線處于高阻狀態(tài)，既不是高電平也不是低電平，芯片輸出狀態(tài)不確定，可能輸出“1”，也可能輸出“0”。電能表在發(fā)送完應(yīng)答幀后，通常會馬上從發(fā)送切換到接收狀態(tài)。當(dāng)主站的RS-485芯片收完最后一個字節(jié)的停止位后，將繼續(xù)保持為“0”，即電能表一段時間內(nèi)收不到新的字節(jié)數(shù)據(jù)，此時，電能表視為數(shù)據(jù)接收任務(wù)結(jié)束（見圖3接收波形）。而有的主站RS-485芯片則可能從“0”跳變保持為“1”（見圖3接收跳變波形），電能表則認(rèn)為又收到一個字節(jié)00H，這樣接收方可能因此判定一個字節(jié)校驗(yàn)位出錯，從而將之前接收正確的一幀丟掉，造成通信失敗。解決此類故障，建議通信雙方在編程或設(shè)計時嚴(yán)格遵守《DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議》執(zhí)行，確保主站與電能表數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確和完整。

一、基于多維控制的多級安全網(wǎng)絡(luò)通信模型

網(wǎng)絡(luò)安全通信是實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)互聯(lián)互通的主要手段，因此建立多級安全網(wǎng)絡(luò)通信模型是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全互聯(lián)的重要保障。當(dāng)前，雖然正對多級安全模型的研究已經(jīng)取得了一定的效果，但是依舊不能夠滿足多級安全網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)際需求，存在著靈活性較差、客體信息聚合推導(dǎo)泄密、傳輸信息泄密干擾等問題。因此，實(shí)現(xiàn)多級安全網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)間的安全互聯(lián)互通的關(guān)鍵是支持具有多級安全屬性的網(wǎng)絡(luò)通信安全機(jī)制。

二、安全標(biāo)記綁定技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中，安全標(biāo)記是強(qiáng)制訪問控制實(shí)施的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)記與課堂之間的綁定是多級安全網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全共享的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)記與客體的綁定包括信息客體、進(jìn)程等，當(dāng)前的安全標(biāo)記與客體的綁定并不能夠滿足多級安全控制的需要，需要對存在的問題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出基于數(shù)據(jù)樹統(tǒng)一化描述的安全標(biāo)志與課堂的綁定方式，從而實(shí)現(xiàn)了綁定的統(tǒng)一性，確保了安全標(biāo)記的安全性，為實(shí)施更為細(xì)粒度的訪問控制提供了保障。

三、信息客體聚合推導(dǎo)控制方法

多級安全網(wǎng)絡(luò)中存在著客體信息聚合導(dǎo)致了信息泄密問題。需要對客體之間的關(guān)系進(jìn)行分析，通過多級安全網(wǎng)絡(luò)信息課堂聚合推導(dǎo)控制方法實(shí)現(xiàn)對多級安全網(wǎng)絡(luò)訪問控制策略的制定。通過對關(guān)聯(lián)客體與相似客體的角度研究了客體聚合推導(dǎo)控制。信息客體聚合推導(dǎo)控制方法包括兩個方面，一方面是基于屬性關(guān)聯(lián)的客體聚合信息級別推演方法，另一方面是基于聚類分析的客體聚合信息級別推演方法。通過這兩種方式實(shí)現(xiàn)多級安全網(wǎng)絡(luò)防護(hù)基本原則的改變，對多級安全網(wǎng)絡(luò)中主體對客體的訪問進(jìn)行有效的控制，降低或者消除泄密的風(fēng)險。

摘要：本文對單片機(jī)通信性能的分析和評價方法進(jìn)行研究，指出了物理接口電路分布參數(shù)的分析方法和保證通信系統(tǒng)通信接口控制性能固件正確性的組合選擇法。對單片機(jī)通信性能評價時，可以使用本文提出單片機(jī)通信性能分析參數(shù)。這些參數(shù)是比特吞吐系數(shù)ξ、數(shù)據(jù)傳輸有效性σ和數(shù)據(jù)識別率η。利用這些參數(shù)，可以定量地對單片機(jī)通信性能進(jìn)行分析，同時也可以利用這些參數(shù)進(jìn)行單片機(jī)的選擇和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)通信性能分析

引言

現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個突出特點(diǎn)，就是使工業(yè)控制系統(tǒng)6中的所有設(shè)備連接成網(wǎng)，從而在一個核心軟件管理下工作（這個軟件可能是分布式的操作系統(tǒng)，也可能是嵌入式操作系統(tǒng)），形成一個有機(jī)的整體。這種整體網(wǎng)絡(luò)方式的現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)具有傳統(tǒng)獨(dú)立控制系統(tǒng)所無法比擬的先進(jìn)性，不僅能極大地提高工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)效率，還可以大大提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

目前，為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，工業(yè)設(shè)備都必須以網(wǎng)絡(luò)終端的形式出現(xiàn)在系統(tǒng)中，而這種網(wǎng)絡(luò)終端大多用單片機(jī)或數(shù)字信號處理來實(shí)現(xiàn)。由于工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備的多樣性和分布性，智能模塊方式的單片機(jī)終端已經(jīng)成為主流設(shè)備控制方式。隨著信息和電子技術(shù)的發(fā)展，各種工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不斷改進(jìn)，這就對單片機(jī)通信功能的要求不斷增加。特別是對各種現(xiàn)場總線技術(shù)中通信接口和通信協(xié)議，更是提出了新的通信要求：不僅能適應(yīng)某一個通信協(xié)議，還希望能成為一種通信協(xié)議自動轉(zhuǎn)換的智能終端。因此，單片機(jī)通信功能是否滿足設(shè)計目標(biāo)要求是必須設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題。

在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)中，需要有一個對單片機(jī)通信性能進(jìn)行分析評價的理論方法，只有這樣才能解決對單片機(jī)通信性能進(jìn)行評價和設(shè)計的問題。本文的目的就是通過研究討論，提出一個對單片機(jī)通信性能的分析和評價方法。