Lonworks习题答案
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1. LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片分别用以完成什么功能？
一个用于链路层的控制，一个用于网络层的控制，另一个用于用户的应用程序。
MAC处理器完成介质访问控制，也就是ISO（国际标准化组织）的OSI（开放式系统互联参考模型）七层协议的1层和2层，其中包括碰撞回避算法。
网络处理器完成OSI的3~6层协议，它处理网络变量、地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程。
应用处理器完成用户的编程，其中包括用户程序对操作系统的服务调用。
2. LonTalk协议提供了哪几种类型的报文服务？
应答或称为端对端的应答服务
请求-响应方式
非应答重发方式
非应答方式
3. LonTalk协议支持的拓扑结构有哪几种？
总线型，星型，自由拓扑
4. LonWorks的技术特点？
1） 拥有三个处理单元的神经元芯片
2） 支持多种通信介质（双绞线、电力线、光纤、无线、红外等）和他们的互联
3） LanTalk是LonWorks控制网络的通信协议，支持ISO标准七层网络协议，提供一个固化在神经元芯片的网络操纵系统
4） 预测性退避CSMA
5） 提供给使用者一整套开发LonWorks节点的平台，包括单节点开发工具NodeBuilder、多节点和系统网络样机开发工具LonBuilder、节点应用程序开发语言Neuron C等
6） 提供现成的网络管理工具、网络维护诊断工具、网络操作系统
7） 支持面向对象的编程以及LonMark互操作性协会的标准化工作，因而很容易实现网络的互操作性
5. LonWorks支持哪些通信介质？
支持多种通信介质（双绞线、电力线、光纤、无线、红外等）和他们的互联
6. 画出一个以神经元芯片为核心的Lonworks控制节点结构框图。
7. 画出一个基于主机的Lonworks控制节点结构框图。
8. 简述ShortStack服务器。
ShortStack微服务器：是Echelon公司在其第三代产品中推出的一个重要产品，它是将现有设备接入LonWorks网络的最快、最简单、最便宜的方法。也是实现基于主机节点的另一个重要方法。它是一个固件产品，可对一些本身具有主处理器的设备，只需在现有的设计上增加少量的应用代码和驱动，再加上ShortStack微服务器，便可将原有的产品变成一个Lonworks的网络产品，从而也变成一个互联网产品。ShortStack微服务器要与配套的软件ShortStack API一起使用，以方便在主处理器上应用和驱动以及对硬件接口的开发。
9. 在LonWorks中，网络连接设备有哪几种？
中继器、桥接器、路由器
10. 目前通用的现场总线标准中哪种协议使用了路由器？哪种协议具有与OSI相对应的七层模型？
LonWorks
11. i.Lon 互联网连接设备包含哪几种不同的产品，产品有何特点？
i.LON Lon Works互联网连接设备系列包含3种不同的产品：
i.Lon 1000 Internal服务器，这是一个高性能的LonWorks至IP的路由器，并内置Web服务器
i.Lon 100，这是一个LonWorks至IP的网关，同时也是一个IP远程网络接口（RNI），它包括内置的Web服务器、SOAP/XML接口，并具有数据记录功能、报警和时序功能、I/O控制和读表功能等
i.Lon 10，是一个IP远程网络接口（RNI）
12. Lonworks技术的性能特点
1） 拥有三个处理单元的神经元芯片
2） 支持多种通信介质（双绞线、电力线、光纤、无线、红外等）和他们的互联
3） LanTalk是LonWorks控制网络的通信协议，支持ISO标准七层网络协议，提供一个固化在神经元芯片的网络操纵系统
4） 预测性退避CSMA
5） 提供给使用者一整套开发LonWorks节点的平台，包括单节点开发工具NodeBuilder、多节点和系统网络样机开发工具LonBuilder、节点应用程序开发语言Neuron C等
6） 提供现成的网络管理工具、网络维护诊断工具、网络操作系统
7） 支持面向对象的编程以及LonMark互操作性协会的标准化工作，因而很容易实现网
络的互操作性
13. 目前的神经元芯片由哪几个公司生产，包含哪些系列？各支持哪样的应用？
神经元芯片目前由TOSHIBA和Cypress两家公司研制和生产，主要包含3150和3120两大系列。3150支持外部存储器，适合更为复杂的应用；而3120不支持外部存储器，它本身带有ROM。
14. 神经元芯片包含哪些存储器？分别存储什么内容？
神经元芯片至少包含512字节EEPROM，存储一些重要的非易失数据，网络配置和地址表、48位神经元ID码、可下装的应用程序代码和非易失数据。
神经元还至少包含2KB RAM，用于堆栈段、应用程序和系统程序的数据区、LonTalk协议应用缓冲区和网络缓冲区。
还可以有最多64K的存储器地址空间，提供给外部存储器的空间是59392KB,剩余的作为系统内部映射。16K的外部存储器可用于存储神经元节点的操作系统，剩余的空间可作为用户编写应用代码的存储区、应用程序所需要的额外的读写数据区、额外的应用缓冲区和网络缓冲区。
15. 神经元芯片包含哪些收发器类型？波特率分别为多少？
16. 神经元芯片通信管脚可以选择哪几种接口方式？各有何不同？
三种模式是：单端(Single ended)、差分(differential)和专用模式(special purpose mode)。
单端模式：单端模式是在LON总线中使用最广泛的一种模式，无线、红外、光纤和同轴电缆都使用该模式。数据通信是通过单端输入输出管脚CP0和CP1。该模式还包含低有效的睡眠输出(CP3)，它可以在神经元芯片进入睡眠状态时使收发器进入掉电状态。
差分模式：在差分模式下，神经元芯片支持内部的差分驱动。采用差分方式类似于单端方式。区别是后者包括一个内部差分驱动，同时不再包括睡眠输出。
专用模式：在一些专用场合，需要神经元芯片直接提供没有编码和不加同步头的原始报文，在这种情况下，需要一个智能的收发器处理从网络上或从神经元芯片上来的数据。发送的过程是：从神经元芯片接收到这种原始报文，重新编码，并插入同步头；接收的过程是：从网络上收到数据，去掉同步头，重新解码，然后送到神经元芯片。
17. 画出神经元芯片单端模式下的通信口配置框图
18. 如果神经元芯片不支持碰撞检测，怎样使数据可靠？
如果神经元芯片不支持碰撞检测，唯一能够获得数据被可靠传输的是采用应答或请求/响应方式。当采用请求/响应方式或应答方式时,需要设置重发时间——表示数据从发送完到响应所需的最长时间(在1.25Mbps线路不包含路由器的情况,典型的是48ms~96ms)。如果在重发时间内没有收到响应或应答报文,报文将重新发送。
19. 神经元芯片单端模式和差分模式下，数据解码和编码方式？
两者的数据编码和解码使用的都是差分曼切斯特编码方式。
20. Lonworks协议中支持双绞线介质的收发器类型有哪几种？
直接驱动、EIA-485和变压器耦合。
21. 画出使用神经元芯片的通信端口作为收发器的网络接口图
22. 直接驱动模式下收发器支持的最大通信速率、节点数、传输距离？
直接驱动收发器支持的最高通信速率是1.25Mbps，该速率下一条通道最多能达64个节点，距离长度达30m（使用UL级VI类线）。
23. Lonworks网络的安装模式有哪三种？
自动安装、工程安装、现场安装。
24. Lonworks网络管理包含哪些功能？
网络安装、网络维护、网络监控。
25. 列举神经元芯片11个I/O口的预编程模式。
共有34种预编程设置。如下表所示：
26. 神经元芯片的11个I/O口支持的对象类型有哪些？
直接I/O对象、并行I/O对象、串行I/O对象、计时计数器输入对象、计时计数器输出对象。
27. 神经元芯片通信端口的专用模式针对哪种应用？
需要神经元芯片直接提供没有编码和不加同步头的原始报文。在这种情况下，需要一个智能的收发器处理从网络上或从神经元芯片上来的数据。
28. EIA-485驱动方式通信方式支持的通信速率是多少？如果使用这种通信驱动方式的节点，怎样做才能尽量减少损坏节点？列举几个RS485芯片。
LonMark建议使用的EIA-485的通信速率是39kbps，最好所有节点使用共同的电压以尽量减少损坏节点。半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。
29. 列举3个采用变压器隔离方式的收发器以及支持的拓扑方式、节点数及传输距离。
30. 描述采用电源线收发器的意义。
使用电源线的意义在于，一方面所有节点通过一个48V DC中央电源供电，这对于电力资源匮乏的地区具有非常重要的意义；另一方面通信线与电源线共用一对双绞线可以节约一对双绞线。
31. 简述Lonworks电力线收发器的机制，目前常用的电力线收发器有哪两种？
电力线收发器是将通信数据调制成载波信号或扩频信号，通过耦合器耦合到220V或其他交直流电力线上，甚至没有电力的双绞线上。
常用的电力线收发器有：载波电力线收发器和扩频电力线收发器。
32. 列举3种常用的电力线收发器
PLT-10A, PLT-22， PLT-30
33. Lonworks路由器的作用。
路由器用于：
1） 扩展通道容量
2） 连接不同的通信介质或波特率
3） 提高LonWorks 网络的可靠性
4） 全面提到网络性能
34. 画出Lonworks的RTR-10路由器的框图
