《第5章 网络通信与现场总线》.pdf

第 5 章 网络通信与现场总线 5.1 网络与现场总线 计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物，是社会向信息化迈进的必要条 件，它为大范围的信息交流和资源共享提供了良好的条件，已成为当今全球信息产业的基 石。近年来，计算机技术与通信技术都获得了突飞猛进的发展，计算机技术渗透到通信技 术领域中，大大地提高了通信系统的性能，促进了通信由模拟向数字化并最终向综合业务 的方向发展。同时，通信技术又为多个计算机之间的数据传输、资源共享和协调合作提供 了必要的手段，促进了计算机技术的发展。计算机网络综合了这两方面的新技术，涉及面 更宽，应用范围更广，对信息技术的发展产生了深远的影响。 5.1.1 计算机网络概述 网络与计算机一样，都经历了从简单到复杂的发展过程。从最初的计算机与多个终端 之间的数据通信发展到现在的复杂的网际互联，计算机网络技术发展的势头十分迅猛，各 种各样的网络技术更是五花八门，那么究竟计算机网络的概念是什么呢？对计算机网络的 定义有多种，广义上来讲，计算机网络就是在协议控制下由一台或多台计算机、若干台终 端设备、数据传输设备，以及便于终端和计算机之间或者若干台计算机之间数据流动的通 信控制处理机等所组成的系统集合。这表明，计算机网络是在协议控制下通过通信系统来 实现计算机之间的连接与数据传输的。计算机网络与一般的计算机互连的本质区别就在于 有无协议作用。 1．网络发展的三个阶段 （1）第一代计算机网络（以单个计算机为中心的远程连机系统），系统构成如图 5-1 所示。 终端 终端 调制解调器 控制 调制解调器 集中线 终端 前 主 端 机 机 终端 调制解调器 终端 调制解调器 控制 终端 图5-1 第一代面向终端的计算机网络 218 可编程计算机控制器技术 在这种系统中，主要存在的是终端与中心计算机之间的通信，其中只有中心计算机具 备自主处理的功能。这与后来出现的多个计算机互连的网络相比，只能称其为面向终端的 计算机网络。其中，前端处理机专门负责通信的工作，减轻了中心计算机通信与数据处理 的双重任务，提高了其工作效率；终端控制器通常是在终端较集中的地点设置的，它首先 通过低速线路将附近各终端连接起来，再通过高速通信线路与远程中心计算机的前端机相 连，终端控制器能够在一些终端的空闲时间内传送其他处于工作状态的终端的数据，提高 了远程线路的利用率，降低了通信费用；调制解调器，则是利用模拟通信线路远程传输数 字信号所必需的设备。 （2 ）第二代计算机网络，系统结构如图5-2 所示。 H H IMP H IMP