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《现场总线系统设计》教学大纲一、课程地位与课程目标（一）课程地位现场总线控制网络是检测技术与自动化装置专业的一门重要课程。
本课程综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的发展成果，主要介绍现场总线的发展和应用概况、现场总线控制网络的通信基础、支持现场总线控制网络的核心技术以及控制网络的开发过程等。
通过本课程的学习，学生能了解当今世界的热点，掌握现场总线这种可构成全分布式控制系统的技术。
（二）课程目标1、掌握常见工业过程现场总线技术种类及应用；2、熟练掌握PROFIBUS总线系统设计及实现方法；3、树立现代控制系统设计观念，充分考虑安全、环保、经济因素；4、具有自主学习及创新思维方式，特别注重团队协作意识。
二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合参观、实验教学、团队项目模式。
1、课堂教学主要让学生树立现场总线控制系统的观念，控制系统设计不仅要具有良好的性能指标，还要充分考虑环境、经济、社会因素。
2、课内讲课内容以实践案例为主进行讲解，以提高学生学习兴趣，培养学生主动思考、积极讨论氛围。
在理论授课过程中结合实验室参观，使学生认现场总线仪表及控制器。
3、完成典型现场总线控制系统设计实验。
4、通过一些综合性现场总线系统实训项目，学生通过项目组的方式设计实现，培养学生的团队协作意识。
三、课程主要内容与基本要求1、了解现场总线技术的产生背景、现场总线技术的定义和基本特点；掌握现场总线的发展趋势和目前研究的热点，熟悉目前常见的几种现场总线技术。
2、熟悉PROFIBUS总线的组成、技术实现原理以及应用；对现场总线的实质和具体应用有一个概括的了解。
3、了解PROFIBUS总线的基本概念和报文结构。
了解DP总线的基本特点、设备类型以及系统配置方法。
掌握简单的PROFIBUS- DP系统组成。
4、了解PROFIBUS- PA的技术特点，熟悉PROFIBUS- PA的系统结构；了解PROFIBUS-PA的现场安装；熟悉PROFIBUS- PA的应用。
现场总线课程教学大纲课程名称：现场总线英文名称：Field Bus课程编号：学时数：32其中实验（实训）学时数：0 课外学时数：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质和任务现场总线是计算机科学与技术专业的专业选修课，是自动控制领域的新兴技术，它是电子、仪器仪表、计算机和网络技术的发展成果，是工业自动化事业的进展需要，也是技术发展的必然。
该课程的目的是介绍现场总线的技术概况，并以计算机网络、通信、开放系统互连参考模式等知识为基础，针对基金会现场总线、Lon Works总线、PROFIBUS总线、CAN总线、HART总线等几种有影响力的现场总线技术，详细地介绍了他们各自的技术特点、规范、通信控制芯片、接口电路设计以及现场总线控制系统和网络系统的设计、应用等，使学生了解自动化技术的发展过程及其自控领域的新技术。
该课程的任务是使学生初步了解和掌握现场总线技术的基础知识和与之相关的计算机网络、通信方面的知识，为学生将来的实践工作打下一定的基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点掌握现场总线的基础知识，对涉及到的网络与通信方面的知识要了解并掌握，基金会现场总线、Lon Works总线、PROFIBUS总线、CAN总线、HART总线等几种有影响力的现场总线技术是该课程教学的重点内容，而对涉及较少的网络与通信方面的知识是该课程学习的难点。
（一）现场总线概述介绍现场总线的概况、发展背景与趋势、特点与优点，简要说明几种有影响力的现场总线技术，并介绍了以现场总线为基础的企业信息系统。
（二）网络与通信基础介绍在现场总线中的计算机网络与通信系统的基本知识，说明如何应用现场总线技术进行网络互连与数据交换。
重点：计算机局域网及其拓扑结构、网络的传输介质、数据交换、差错控制。
难点：计算机局域网拓扑结构及数据交换。
（三）开放系统互连参考模型介绍OSI参考模型及模型中每一层的功能与其遵循的协议，说明OSI模型与现场总线通信模型的相互关系。
课程编号：04021160
《现场总线技术》教学大纲
学时：32 学分：2
一、教学大纲的说明
1、授课对象：电子信息工程专业、四年制本科
2、课程性质：专业方向类选修课
3、任务及要求
本课程是电子信息工程专业本科生的一门专业技术课程。
本课程的任务主要是了解现场总线技术的基本概念、网络模型和基于现场总线的网络构架，了解各种不同的现场总线的特点，要求学生掌握网络模型和各种现场总线的特点；掌握CAN总线的使用方法。
4、与其他课程的联系
先修课程：电子技术
后续课程：无
二、教学大纲
1、课程内容：主要有现场总线的概念、特点和发展趋势，通信网络的基本概念，网络模型，各种
现场总线的介绍，包括：基金会现场总线、LonWorks总线、PROFIBUS、CAN、HART协议等内容，由现场总线组成的控制系统网络介绍。
2、重点难点
重点：现场总线的特点，各种现场总线的特点，CAN总线的使用方法。
难点：通信网络的基本概念，CAN总线的使用方法。
3
三、教材及主要参考书
教材：阳宪惠主编《现场总线技术及其应用》清华大学出版社 2002
参考书：饶运涛邹继军郑勇芸著《现场总线CAN原理与应用技术》北京航空航天大学出版社2003.6
大纲批准：大纲审定：大纲制定：马书研。
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：现场总线技术是一门工作技能教育层面的专业选修课。
该课程与《检测技术及海洋智能仪器》、《自动化仪表与过程控制》、《SOPC原理及应用》、《单片机应用技术基础》、《海洋自动观测技术》等课程有着较强的联系。
现场总线技术将为自动化专业学生提供系统的数据通信技术基础知识、计算机网络技术基础知识、CAN总线技术规范及CAN 总线系统设计方法。
现场总线技术课程主要包括数据通信技术基础、计算机网络体系结构与协议、CAN总线技术规范、CAN器件及CAN总线系统开发实例等内容。
2.设计思路：现场总线控制系统FCS是继集散式控制系统DCS后出现的新一代工业控制系统，适应了现代工业控制系统的分布式、数字化、开放性发展方向，现场总线技术是现场总线控制系统的技术核心。
现场总线技术种类众多，作为道路交通运输工具的国际标准的CAN总线，在工业控制领域同样发挥了巨大作用，其控制器已广泛集成于工业级微处理器芯片（SOC）中，因此，本课程以CAN总线技术为核心介绍现场总线技术，期望通过深入剖析一种现场总线技术，让学习者在学习其他现场总线技术时可举一反三。
本课程定位为现场总线技术的基础课程，以《现场总线工业控制网络技术》教材章节内容为基础，课程内容编排顺序为：（1）计算机网络与现场总线概述；（2）数据通信技术基础；（3）计算机网络体系结构与协议；（4）CAN总线协议规范；（5）CAN器件及CAN总线系统开发实例。
- 1 -3.课程与其他课程的关系：修读本课程的学生应具备C程序设计、微机原理及接口技术、单片机应用技术、SOPC技术、自动化仪表与过程控制、检测技术及智能仪器等基本专业素质和技能。
先修课程：C程序设计、微机原理及接口技术、单片机应用技术基础、检测技术及智能仪器、SOPC原理及应用。
二、课程目标了解现场总线与计算机网络的关系；了解计算机网络的发展过程；了解现场总线标准的制订；了解几种常见的现场总线技术及其特点；理解计算机网络的概念、组成与典型拓扑结构；理解工业自动化发展过程中形成的典型控制系统；理解现场总线的概念、现场总线控制系统的概念和现场总线控制系统的特点；了解工业以太网技术。
《集散控制系统及现场总线技术》教学大纲课程名称：集散控制系统及现场总线技术（Distribution Control System and Field Bus Technology）课程编码：1502ZY028 课程类别：专业选修学分：2 分总学时：32 学时，其中，理论学时：22 学时；实验学时：10 学时适用专业：自动化、自动化产业班先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、过程控制系统及装置杨三青周永乾一、课程性质《集散控制系统及现场总线技术》是自动化专业的一门专业选修课。
本课程介绍集散控制系统及现场总线的基本概念、特点及发展情况；详细阐明了系统构成、数据通信、控制算法、系统的操作、显示及信息综合管理及应用。
旨在培养从事工业企业集散控制系统及现场总线的生产、建设、管理、维护第一线需要的有理论、重实践的高技能型人才，使学生获得集散控制系统及现场总线的基本知识和实际应用能力，为今后从事职场工作打下坚实基础。
二、课程目标（一）育人目标紧紧围绕坚定学生理想信念，以爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体为主线，将育人要素嵌入到集散控制系统及现场总线技术课堂教学中。
通过积极培育和践行社会主义核心价值观，运用马克思主义哲学的方法论，引导学生正确做人和做事；注重在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
让学生成为德才兼备、又红又专、全面发展的人才。
（二）知识和能力目标1.了解集散控制系统及现场总线的基本概念，体系结构，各种信号传输标准（支撑毕业要求2.1）2.掌握集散控制系统及现场总线硬件组成、数据通信，网络架构，熟悉各种通信协议。
（支撑毕业要求2.1）3.掌握集散控制系统及现场总线软件组成，了解各种控制算法、系统的操作、显示及信息综合管理等技术。
现场总线控制系统课程标准（大纲）
一、课程名称：现场总线控制系统
二、面向对象：学生
三、课时：××课时
四、总体目标：通过本课程的学习，使学生能够认识什么是现场总线控制系
统，了解国际上几种典型的现场总线技术及产品。
能够根据被
控对象及企业的需求选择合适的现场总线构建实用的现场总
线控制系统和企业网络。
五、内容提要: 本课程为主干专业必修课，是一门实践性很强的课程。
该
课程主要讲述了现场总线控制网络的通信基础、几种典型
的现场总线的协议模型和网络结构以及各自的特点和优
势，介绍了它们常用的工业场合和典型应用。
以典型的工
程实项目剖析现场总线控制系统的规划、安装、组态、调
试和维护。
六、教学方法：本课程采用项目任务为引领下的模块化教学方法。
南京化工职业技术学院
自动控制系自动化教研室
目录
项目：用FF现场总线实现乙烯裂解控制模块一：乙烯裂解的工艺介绍
模块二：介绍FCS在该装置控制中的作用模块三：现场总线控制网络的通信基础
模块四：典型的现场总线技术介绍
模块五：现场总线控制系统的组态。
《现场总线控制技术》教学大纲《现场总线控制技术》课程教学大纲课程名称：现场总线控制技术（Technology of Field Bus Control System ）课程代号：02332150学时数：38（实验6学时）学分数：2适用专业：自动化、电气工程及其自动化执笔人：徐晓光一、本课程的性质、任务和作用本课程综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的最新发展成果，旨在介绍现场总线这一自控领域的新技术，使学生了解工业自动化领域当今世界自控技术的研究热点和发展方向。
本课程的主要任务是使学生在了解工业自动化的发展历程以及在现场总线技术中使用的基础知识的基础上，掌握目前在工业现场使用最多的PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA的基本原理和具体应用，对工业以太网技术、AS-i 技术及与现场总线密切相关的OPC技术和IEC61131-3编程语言等新技术也要有所认识。
通过本课程的学习能独立承担和开展现场总线控制系统相关的研究工作。
二、本课程的相关课程可编程序控制器、可视化数据处理技术、计算机控制技术，机电传动与控制，单片机原理与应用，自动控制原理等课程三、本课程的基本内容及要求（二）基本内容第1章概述1．1 现场总线的基本概念1．2 现场总线的特点1．3 现场总线的现状1．4 现场总线的未来第2章数据通信基础2．1 通信模型2．2 数据传输2．3 传输媒体2．4 传输数据编码2．5 数据通信接口2．6 差错检测与校正2．7 多路复用技术第3章现场总线体系结构3．1 网络体系结构概述3．2 开放系统互连参考模型中的若干重要概念3．3 现场总线体系结构的建立及特点3．4 现场总线网络的拓扑结构第4章媒体访问控制技术4．1 媒体访问控制技术概述4．2 集中控制型受控访问方法4．3 ALOHA随机访问方法4．4 CSMA 随机访问方法线控制系统的特点。
第2章数据通信基础掌握通信模型、数据传输、传输媒体、传输数据编码、数据通信接口和差错检测与校正的概念及方法，了解多路复用技术的构成及使用方法。
《现场总线控制系统》课程教学大纲课程代码：030142004课程英文名称：Field Control System课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0适用专业：自动化大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是自动化专业的一门选修课，其基本任务和教学目的：使学生了解现场总线的基本结构与基本组成，掌握现场总线的基本工作原理、基本分析方法和基本实验技能，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为毕业后进一步从事自动化专业工作打下必要的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，学生应了解现场总线的定义、现场总线的产生和发展的过程、现场总线的特点，了解工业控制网络的体系结构；掌握数据通信的理论基础、数据的编码方式、传输方式和传输介质、网络拓扑结构和媒体访问技术；熟练掌握PROFIBUS协议结构、通信模型、传输技术和总线访问技术；了解基金会现场总线（FF）通信系统的构成、FF网络拓扑结构、通信模型、FF的功能块和FF组态的基本知识；了解LonWorks协议及神经元芯片技术等相关内容；了解CAN 通信协议（物理层、媒体访问控制子层、逻辑链路控制子层）、CAN的控制器和收发器以及CAN 的应用。
学习本课程之后，要求学生具备初步的设计和规划现场总线控制系统的能力和研究、开发现场总线技术产品的初步能力，并为后续课程的学习打下必要的基础。
（三）实施说明从基本教育出发，站在培养人才的高度上，来看待本课程所应承担的责任。
在讲授具体内容时，要分清每一部分内容在本课程中所处的地位，只有这样才能在大纲实施过程中得心应手。
应从学生的现有水平出发，采用由浅入深、由实践到理论、由问题引导、由整体到局部再到整体、理论与实际密切结合和充分发挥学生的主动性的教学方法，实际上是反映了任何领域初学者认识新事物的普通规律。
使用“教一学—做”相结合的引探教学法，实现知识、理论和实践内容的一体化教学，以促进学生的创造能力的培养。
课程名称:现场总线技术（教学大纲)课程代码:03110311学分：2。
5总学时：40适用专业：自动化先选修课程：模拟电路、数字电路、微型计算机原理一课程的性质、目的与任务课程性质：本课程为自动化本科生必修考查专业课课程目的与任务：现场总线技术应用于工业自动化领域，形成了全分布式控制网络系统。
通过本课程的学习，让学生了解目前正在全世界范围自动化领域蓬勃发展的新型控制技术.课程要求明确现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理、现场总线系统的工程设计等；掌握计算机网络基本知识、工业网络通信特点，以及现场总线的基本概念和几种典型现场总线的技术特点以及相关软、硬件的使用方法；能够根据实际需要对现场总线进行选型；能够简单设计基于现场总线的控制系统。
二．教学基本要求通过本课程的学习，学生应了解现场总线技术的发展及应用；理解现场总线网络的构成;掌握现场总线的硬、软件构成,能根据工业生产过程的具体要求设计出相应的基于现场总线的控制系统。
三教学内容第一章现场总线概述(4学时）1、现场总线的简介2、现场总线发展趋势3、现场总线应用系统第二章网络与数据通信基础（8学时）1 基本术语2 通信系统性能指标3 数据编码4 数据传输方式5 信号传输模式6 传输差错控制7 网络拓扑8 网络传输介质9 网络传输介质的访问控制10 网络互连的通信参考模型第三章 CAN总线（16学时)1 CAN总线简介2 CAN总线的分层3 帧类型与帧空间4 CAN总线的存取访问控制5 CAN总线的错误处理6 CAN控制器MCP2515接口电路7 MCP2515报文的发送8 MCP2515报文的接收9 MCP2515中断处理10 MCP2515的错误检测11 MCP2515的工作模式选择12 MCP2515读写指令13 MCP2515工程实例讲解第四章基金会现场总线FF（12学时）1 FF的主要技术特点2 H1网段的物理连接3 H1网段的链路活动调度4 H1 网段的网络管理5 H1 网段的系统管理6 FF的功能块7 设备描述与设备描述语言8 FF控制器四考核方式平时成绩：30％考试成绩（开卷）：70％。
《现场总线控制技术》教学大纲课程名称：现场总线控制技术适用班级：2016级电气自动化技术辅导教材：《工业控制网络》王振力等编著人民邮电出版社一、本课程的地位、任务和作用本课程综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的最新发展成果，旨在介绍现场总线这一自控领域的新技术，使学生了解工业自动化领域当今世界自控技术的研究热点和发展方向。
本课程的主要任务是使学生在了解工业自动化的发展历程以及在现场总线技术中使用的基础知识的基础上，掌握目前在工业现场使用最多的PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA的基本原理和具体应用，对工业以太网技术、AS-i技术及与现场总线密切相关的OPC技术和IEC61131-3编程语言等新技术也要有所认识。
通过本课程的学习能独立承担和开展现场总线控制系统相关的研究工作。
二、本课程的相关课程《可编程序控制器》、《可视化数据处理技术》、《计算机控制技术》，《机电传动与控制》，《单片机原理与应用》，《自动控制原理》等课程。
三、本课程的基本内容及要求教学基本要求：第1章概述了解现场总线与现场总线控制系统的现状与发展，了解现场总线与现场总线控制系统的特点。
第2章数据通信基础掌握通信模型、数据传输、传输媒体、传输数据编码、数据通信接口和差错检测与校正的概念及方法，了解多路复用技术的构成及使用方法。
第3章现场总线体系结构了解网络体系结构的基本概念，掌握开放系统互连参考模型中的若干重要概念及现场总线体系结构的建立方法和特点，了解现场总线网络的拓扑结构。
第4章媒体访问控制技术了解媒体访问控制技术的概念，掌握集中控制型受控访问方法，了解ALOHA随机访问方法和CSMA随机访问方法，了解物理环访问方法和令牌总线访问方法。
第5章位传输现场总线了解位传输总线的基本概念，和汽车总线的分类，了解CAN总线体系结构及协议标准，了解CAN控制器、CAN总线收发器、CAN节点的实现方法，了解CAN总线应用系统设计的基本方法。
第6章设备现场总线了解设备现场总线的基本概念，掌握Profibus总线的特点、体系结构和产品开发的基本方法。
第7章FF现场总线了解基金会现场总线种类及体系结构，了解FF-H1物理层、FF-H1通信栈、FF-H1用户层以及FF的网络管理系统。
第8章工业以太网了解工业以太网体系结构和基本特性，了解高速以太网现场总线FF-HSE。
第9章现场总线控制系统的设计与集成了解企业信息网的一般组成，了解现场总线控制系统的一般设计应用过程，掌握一种现场总线控制系统的集成技术，了解连接设备的应用方法，了解OPC 技术及其应用。
实验内容及要求：实验内容主要让学生了解现场总线的基本原理和结构，以西门子Profibus 总线为例，学习现场总线规范，通讯控制芯片，接口设计及应用编程和操作等，并介绍了几种常用的现场总线技术。
1、S7-200PLC与触摸屏的串口通讯，用RS485串口电缆将CPU226直接连接到触摸屏，在触摸屏上组态一个按钮和一个指示灯，操作电梯运行，并正确显示指示灯的状态2、S7-200PLC与计算机组态软件的PPI协议通讯，用PPI电缆将CPU226接到工控机的串口上，在计算机上用MCGS软件直接操作电梯的运行，主要的实验内容是：在MCGS中设置PPI通讯协议，组态一个按钮和一个状态指示灯，操作电梯运行，并正确显示指示灯的状态。
3、Step7v5.4编程基础，S7-300plc组态（2学时，选做，验证型），熟悉Step7v5.4软件的操作环境和使用步骤以及怎样在SIMATIC管理器中创建项目。
4、用一台计算机同时连接S7 -300和S7 –400 PLC，在WINCC中，建立两个设备，分别连接300PLC和400PLC，在画面上组态两个数值输入单元分别读写两套PLC中的数据。
5、S7-300plc 之间的Modbus通讯实验（2学时，选做，验证型），熟悉现场总线Modbus网络通讯的基本原理和Step7硬件组态，掌握S7-300PLC编程和两个PLC之间网络通讯的具体方法。
6、S7-300plc之间的DP通讯实验（2学时，选做，验证型），熟悉现场总线DP网络通讯的基本原理，掌握S7-300PLC编程和两个PLC之间DP网络通讯的具体方法。
7、MCGS通过Modbus 协议控制风机变频器的启停和调速，在计算机和变频器之间，连接RS485通讯电缆，修改变频器的参数，将变频器启、停和速度给定模式切换成串口模式，在MCGS中组态变频器的按钮和速度设定，最终实现在计算上启、停变频器并调整速度。
四、习题数量及要求为帮助学生理解和巩固本课程的基本概念、理论与基本分析、设计方法，从巩固基础和提高能力方面安排习题，也可以根据授课内容布置学生撰写设计论文。
五、教学方式与考核方式教学方式：面授辅导、平时作业考核方式：考勤、作业和考试六、几点说明推荐教材和主要参考书：推荐教材：《工业控制网络》王振力等编著人民邮电出版社主要参考书：1.张凤登编著. 现场总线技术与应用. 北京：科学出版社.20082.阳宪惠主编. 现场总线技术及其应用(第2版). 北京：清华大学出版社.20083.陈在平编.著现场总线及工业控制网络技术. 北京：电子工业出版社.20084.李正军编著. 现场总线技术及其应用技术. 北京：机械工业出版社.20095.王永华.现场总线技术及应用教程. 北京：机械工业出版社，20076.李正军主编.现场总线及其应用技术. 北京：机械工业出版社，20057.王常力、罗安主编.集散型控制系统选型与应用. 北京：清华大学出版社，1996《现场总线控制技术》复习范围复习题1、假设某个信道的带宽为600Hz ，且信噪比为3dB ，这个信道的容量是多少？ 解答：香农公式)SNR 1(log 2+=B CB ＝600Hz ，(SNR)dB ＝10lgSNR ＝3dB ，所以SNR ＝2根据香农公式（2－9），得 C=600log 2(1+2)=600*1.58=950 bps2、一个数字信号传输系统要求其工作在19200bps 。
⑴ 如果一个信号单元可编码成4比特的单字，那么所需要的最小信道带宽为多少？ ⑵ 在8比特单字的情况下又是多少？解答：根据奈奎斯特公式 C=2Blog 2 M ，C=19200，⑴ M=4，B=4800bps ；⑵ M=8，B=3200bps ；3、信道的带宽为10kHz ，功率为1000W ，操作环境温度为50℃，则这个信道的热噪声值为多少？解答：k 为玻尔兹曼常数，其值为1.3803×10-23J/o K ；T 为绝对温度。
我们认为噪声与频率无关。
因此，在B Hz 带宽内的热噪声N 用瓦（W ）表示就是：kTB N = （2－5）N 一般用分贝-瓦(dB-W)表示：B T B T k N lg 10lg 106.228lg 10lg 10lg 10++-=++= N=-228.6+10lg （273+50）+10lg104 = -228.6+25.1+40 =-183.5dB-W4、假设信道所要求的容量为20Mbps ，信道带宽为3MHz ，为了达到这一信道容量，要求信噪比为多少？解答：香农公式)SNR 1(log 2+=B C ，B ＝3MHz根据香农公式得 C=3×106× log 2(1+SNR)=20×106SNR=104-1=103，（SNR ）dB=10lgSNR=2 dB5、假设信道所要求的容量为20Mbps ，信道带宽为6MHz ，为了达到这一信道容量，要求信噪比为多少？解答：香农公式)SNR 1(log 2+=B C ，B ＝6MHz根据香农公式得 C=6×106× log 2(1+SNR)=20×106SNR=10-1=9，（SNR ）dB=10lgSNR=1 dB6、同轴电缆是两根导线的传输系统，如果将外层导体接地会有什么好处？解答：外壳接地时,外电场不会影响到内部,内电场也不会影响到外部，所以同轴电缆外导体接地有屏蔽内外信号互相干扰的好处，能提高信号质量，并提高信号传输速率。
7、某个NRZ1数字信号编码中，前一个比特的信号电平是高，这种编码情况下，试画出比特流的波形图。
解答：NRZ1数字信号编码的规则是：当前比特跟前一个比特相同表示“0”，当前比特跟前一个比特不相同表示“1”。
0 1 0 0 1 1 1 08、某个NRZ1数字信号编码中，前一个比特的信号电平是高，这种编码情况下，试画出比特流的波形图。
解答：NRZ1数字信号编码的规则是：当前比特跟前一个比特相同表示“0”，当前比特跟前一个比特不相同表示“1”。
0 1 1 1 0 0 1 19、下图中的波形图是用曼彻斯特编码后的二进制数据流，求一个比特周期的起始和终止时间（也就是说，提取时钟信息），并写出其表示的数据序列。
2章习题7图曼彻斯特数据流解答：在曼彻斯特编码中，每比特周期的中央存在一个跳变。
比特中央位置的跳变不仅表示了数据，而且还提供了定时机制：从高到低的跳变迁表示0，从低到高的跳变表示1。
图示数据为：1 1 1 0 0 1 1 0 1 02章习题7图曼彻斯特数据流10、某个二进制的信号编码用曼彻斯特编码，画出比特流的波形图。
解答：在曼彻斯特编码中，每比特周期的中央存在一个跳变。
比特中央位置的跳变不仅表示了数据，而且还提供了定时机制：从高到低的跳变迁表示0，从低到高的跳变表示1。
图示数据为：0 1 0 1 1 1 011、假设有一个10,000个字符的文件以2400bps的速率经过一条线路传送。
（1）如果使用异步传输，试计算其额外开销有多少比特及其传输时间。
假设每个字符包含有一个起始比特、一个1比特长的停止单元以及该字节本身的8个比特。
这8个比特字符完全由数据比特组成，无检验比特。
解答：每8个比特数据需要2个bit额外开销。
所以总共额外开销=10000÷8×2=2500bit；传输时间=（10000÷8×10）÷2400=5.2秒（2）如果使用同步传输，试计算其额外开销有多少比特及其传输时间。
假设数据以帧传送，每个帧包含了1000个字符，也就是8000比特，以及48个控制比特的额外开销。
解答：每8000个比特数据需要48个bit额外开销。
所以总共额外开销=（Int（10000÷8000）+1）×48=96bit；传输时间=（10000+96）÷2400=4.2秒12、假设有一个100,000个字符的文件以2400bps的速率经过一条线路传送。
（1）如果使用异步传输，试计算其额外开销有多少比特及其传输时间。
假设每个字符包含有一个起始比特、一个1比特长的停止单元以及该字节本身的8个比特。
