机车网络控制基础课件：ARCNET网络.pptx

机车网络控制;复习：列车通信网络标准;?【主要内容】（本节课）;第三节ARCNET网络;一、令牌总线简介;一、令牌总线简介;一、令牌总线简介;二、ARCNET协议;三、ARCNET帧的类型及其结构;1.ARCNET帧不管是哪种帧都由ALERT引导

2.（a）所示为邀请发送（ITT）令牌帧。它总是传递给它的后继工作站。

EOT是ASCII码中的传输结束控制符。后跟的两个字节都是DID（终点标识符），即后继工作站的地址。重复使用DID的目的是增加可靠性。;（b）是空闲缓冲器询问（FBE）帧。

ENQ是ASCII字符集中的询问字符。它后跟的两个字节DID是想通过询问了解空闲缓冲器状态的工作站标识。DID重复使用也是为提高寻找终点工作站的可靠性。;（c）是ACK（确认）帧，由ALERT和ACK组成。

ACK是ASCII字符集中的确认字符当响应FBE帧而发送ACK时，表示接收工作站具有可供使用的缓冲器空间。ACK帧所以没有DID字段是因为这种帧是作为广播方式发送的。;（d）是NAK（否认）帧。

NAK是ASCII字符集中的否认字符。

当响应FBE帧而发送NAK时，表示接收工作站不具有可供使用的缓冲空间。NAK帧也没有DID字段，其原因与ACK帧相同。;（e）PAC帧，即数据帧。

帧中SOH（标题开始）是ASCⅡ字符集中的标题开始字符。SID（源点ID）和DID（终点ID）表示源点和终点工作站的地址。CP（连续指针）字段指示工作站在存储器中找到的传输数据的起点。数据字段DATA具有可变长度，处于1字节和508字节之间，用以携带用户数据。2字节的CRC字段由发送站添加，用来保护DATA字段。;四、ARCNET的工作机制;1.逻辑环的建立

①前提：在启动时，首先要构成逻辑次序，即逻辑环，每个站都不断跟踪保持其前驱工作站和后继工作站的站标识。

②设置后继者与超时值：每个工作站将其自身的后继者（NID）设置为自身站地址（ID）加1，并按下述公式设置超时值。

TimeOut=146×（255-ID）μs

③找到后继者：具有最大地址值的工作站首先超时，于是它创建ITT帧，并将该令牌帧发送给它的后继站。如果在74μs后没有响应，最大地址值的工作站便认为具有后继NID地址的站不存在，随后便将NID值增加1，再次发送DID为新值的ITT。这种过程重复直至该最大地址值的工作站???到自己的后继者为止。

;1.逻辑环的建立

④重复找下一个后继者：被找到的后继工作站像前驱工作站一样，重复此过程。

⑤开始令牌传递：一旦找到所有活动工作站，正常的令牌传递操作便可开始。配置时间在24到61us范围,取决于活动站的数目和工作站地址的值。

⑥建议：为使TimeOut初始值为0和将配置时间减至最小,建议将ARCNET一个工作站的地址设置为255。;ARCNET局域网的数据传输速率为156.25K～10Mbps（比特每秒），其用户数据的长度为0～507字节，有两种ARCNET数据帧模式，其中短帧模式用户数据的最长度为253字节，长帧模式用户数据的最大长度507字节，只要按一定的格式将用户数据写入协议控制器内置的2KRAM中，在数据发送时，协议控制器会自动将其组织到ARCNET的数据帧中。传输数据在协议控制器内置的2KRAM中的存放格式。;ARCNET支持广播消息。广播消息发出后无需回送确认帧，通过消息广播一次可以将消息传送给网络上的所有节点，可见广播速度很快。

;;重新配置是ARCNET网络中难以避免的事情。因为故障破坏了令牌的正确传递,或者在令牌传递环上增加或去掉工作站，网络都必须进行重新配置。

当一个节点加电或840ms（2.5Mbps速率下）没有收到令牌时，它即发出一个重构脉冲，使总线终止一切活动，造成令牌丢失，从而引发系统重构，经过重构时间的多少取决于网上节点的多少和数据传输速率的大小，通常为20-30ms。

当一个节点由于故障或断电而退出网络时不需进行整个逻辑环的重构，因为当逻辑环上的一个节点（存有退网节点的ID值）向它发送令牌时，不能收到它的响应,因而今牌发送者将它的NID值加1重发令牌，直到收到响应，即找到逻辑环中新下一个节点为止（实际上新的下一个节点就是故障节点在原逻辑环的下一个节点），节点的退网也就完成。