CAN現場總線系統

設計技術1主要內容第1章現場總線與數據通信基礎第2章CAN總線的概念及相關協議第3章CAN總線系統的結構原理第4章CAN網絡控制器與相關芯片第5章開發CAN模塊的單片機及C51編程語言基礎2主要內容第6章最小的CAN通信系統第7章CAN接口模塊的設計第8章應用介紹——陶瓷輥道窯CAN總線監控系統的設計與實現第9章CAN應用層協議第10章CAN總線實時性研究及實時性解決方案3第一章現場總線與數據通信基礎4現場總線概念定義：現場總線（Fieldbus）是應用在生產現場、在測量控制設備之間實現雙向、串行、多節點、數字通信的開放型控制網絡技術。自控領域的局域網，企業的底層網絡。5控制系統體系結構演變6控制系統體系結構演變1、初級控制系統20世紀50年代以前，由于工業生產規模較小，各類檢測、控制儀表處于發展的初級階段，生產設備以機械設備為主，所用的設備主要是安裝在生產現場、具有簡單測控功能的基地式儀表，信號基本上都是在本儀表內起作用（主要是顯示功能），一般不能傳送給別的儀表或系統，各測控點為封閉狀態，無法與外界溝通信息，操作人員只能通過對生產現場的巡檢來了解生產過程的運行狀況。7控制系統體系結構演變2、模擬儀表控制系統（PCS、ACS）60年代至70年代后期，先后出現了以電子管、晶體管、集成電路為核心的氣動和電動單元組合式儀表兩大系列。它們分別以壓縮空氣和直流電源作為動力，用于對防爆要求較高的化工生產和其他行業，防爆等級為本質安全型，并以氣壓信號0.02MPa～0.1MPa，直流電流信號0mA～10mA、4mA～20mA，直流電壓信號0V～5V，1V～5V等作為儀表的標準信號，在儀表內部實行電壓并聯傳輸，外部實行電流串聯傳輸，以減小傳輸過程的干擾。8控制系統體系結構演變3、集中式數字控制系統（CCS）模擬信號的傳遞需要一對一的物理連接，信號變化緩慢，提高計算速度與精度的開銷、難度都較大，信號傳輸的抗干擾能力也較差，因此，80年代初人們開始尋求用數字信號取代模擬信號，研制出直接數字控制（DirectDigitControl，DDC）系統，用數字計算機代替控制室內的儀表來完成控制系統功能。由于數字計算機價格昂貴，人們總是用一臺計算機取代控制室的所有儀表，于是出現了集中式數字控制系統。這樣，解決了信號傳輸及抗干擾問題。風險高度集中9控制系統體系結構演變4、集散控制系統（DCS）隨著計算機可靠性的提高和價格的下降，自控領域又出現了新型控制方案——集散控制系統，它由數字調節器、可編程控制器（PLC）以及多臺計算機構成，當一臺計算機出故障時，其他計算機立即接替該計算機的工作，使系統繼續正常運行。在集散系統中系統的風險被分散到多臺計算機承擔，避免了集中控制系統的高風險，提高了系統的可靠性。因此，它被工業生產過程廣泛接受，這就是今天正在被許多企業采用的DCS系統。在DCS系統中，測量儀表、變送器一般為模擬儀表，控制器多為數字式，因而它又是一種模擬數字混合系統。封閉10控制系統體系結構演變5、現場總線控制系統（FCS）現場總線控制系統突破了DCS通信由專用網絡的封閉系統來實現所造成的缺陷，把基于封閉、專用的解決方案變成了基于公開化、標準化的解決方案，即可以將來自不同廠商而遵守同一協議規范的自動化設備通過現場總線控制系統把DCS集中與分散結合的集散系統結構變成了新型全分布式系統結構，把控制功能徹底下放到現場。現場總線具有較高的測控性能，一是得益于儀表的智能化，二是得益于設備的通信化。11控制系統體系結構演變控制器遠程傳感器和執行機構...控制器現場總線智能自治節點控制器工控機...遠程傳感器和執行機構現場總線控制集散控制集中控制12控制系統測控能力13現場智能儀表內部結構模型4～20mA標準現場總線標準14全數字通信多分支結構系統的開放性交互性現場設備的智能化和功能自治性系統結構的高度分散性對現場環境的高度適應性多為短幀傳送，實時性強，可靠性高，安全性好低帶寬現場總線的特點15企業信息化與自動化層次信息層控制層設備層各類局域網802（IEEE），TCP/IP實現控制系統網絡化，容許符合標準的設備方便接入。傳感器、I/O部件、變送器、閥門、驅動器等，各設備廠商遵循公認的標準，設備可互操作。1617三層網絡的特點信息層高速報文傳送高容量數據共享控制層支持I/O信息，報文的傳輸和診斷功能開放性技術能夠設置信息的優先級支持多主、廣播和點對點

(Peer-to-Peer)的通信方式高速I/O信息和報文的傳送有效地數據共享確定性和可重復性

(Determinism&Repeatability)設備層有類似于控制層的要求，但更強調降低安裝費用、系統調試時間。18典型現場總線簡介基金會現場總線（FoundationFieldbus，FF）1994年，由ISP和WorldFIP兩大集團合并成立現場總線基金會，擁有120多個成員如AB、ABB、Honeywell等。采用ISO/OSI物理層，數據鏈路層和應用層，增加了用戶層。有低速（H1，31.25kb/s,200m，400m，1200m，1900m）與高速（H2，1Mbps,2.5Mpbs,750m,500m）之分，H2逐漸被HSE（100Mb/s，甚至更高）取代。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和無線發射等傳輸介質。應用領域以過程自動化為主，比如化工，石油，污水處理。19典型現場總線簡介過程現場總線（Processfieldbus，Profibus）西門子為首的13家公司共有3種版本Profibus-FMS（FieldbusMessageSpecification），適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等。Profibus-PA（ProcessAutomation），用于過程自動化的總線類型，它遵從IEC61158-2標準。Profibus-DP（DecentralisedPeripherals），分散外設間的高速數據傳輸，適合于加工自動化領域的應用。采用ISO/OSI模型的物理層、數據鏈路層和應用層。傳輸速率為9.6kbps-12Mbps，傳輸距離為100m-1.2km。采用總線型、樹型、星型。支持雙絞線和光纖。制造自動化和過程控制自動化,電力，鐵路交通。20典型現場總線簡介控制器局域網絡（ControllerAreaNetwork，CAN）由德國Bosch開發,起初專為汽車工業設計。遵循ISO/OSI模型，采用了物理層和數據鏈路層，應用層協議允許用戶自行開發。采用短幀結構，最可靠。可采用雙絞線、同軸電纜、光纜等傳輸介質。通訊速率最高1Mb/s，最遠通訊距離可達10km。成為ISO國際標準。芯片由摩托羅拉、Intel、Philips等公司生產，價格低廉，用量最大。21典型現場總線簡介局部操作網絡（LocalOperatingNetwork，LON）由美國Echelon公司推出，摩托羅拉、東芝支持倡導，組成LonMARK互操作協會。采用ISO/OSI模型全部7層通訊協議。通訊速率從300b/s到1.5Mb/s，通訊距離可達2700m。采用總線型、樹型。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線、電力線、無線發射等傳輸介質。LonTalk協議固化在Neuron芯片中，每片芯片帶3個8位微處理器。最大的應用領域在樓宇自動化，在工業控制領域如石油、鐵路也有應用。22典型現場總線簡介設備網（DeviceNet）由Rockwell推出，交由ODVA管理后得到全球眾多制造商的支持，如Omron，Hitachi，ABB采用物理層、數據鏈路層和應用層。可選數據傳輸速率125Kbps、250Kbps、500Kbps。對等、多主和主從通信方式。可帶電更換網絡節點，在線修改網絡配置。基于CAN的技術，低成本，高可靠性。23典型現場總線簡介控制網（ControlNet）由美國RockwellAutomation推出，交由CI管理后在全世界范圍內擁有包括RockwellAutomation、ABB、Honeywell等70家著名廠商組成的成員單位。通訊速率5Mb/s，通訊距離30km。采用物理層、數據鏈路層和應用層。支持總線型、樹型和星型。應用于交通運輸、汽車制造、冶金、礦山、電力、食品等領域。基于CAN的技術。24典型現場總線簡介P-Net（ProcessautomationNet）1984年由丹麥ProcessdataA/s公司提出，由Process-DataSilkeborgAps開發。采用ISO/OSI的物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層。采用屏蔽雙絞線，數據傳輸速率為76.8kbps，傳輸距離1.2km。多主控制器，主從式總線，每段最多可容納32個主控制器。應用主要集中農業、水產、飼養、林業、食品等行業。25典型現場總線簡介WorldFIP（WorldFactoryInstrumentationProtocol）WorldFIP基于FIP協議，其最初由法國于80年代開發，并成為法國國家標準和歐洲標準，有WorldFIP協會組織。采用ISO/OSI模型的物理層、數據鏈路層、應用層。具有單一的總線結構，可適應不同應用領域的需求。不同應用領域采用不同的總線速率，過程控制采用31.25kpbs，制造業為1Mbps，驅動控制為1-5Mbps。主要應用在過程自動化、制造自動化、電力、鐵路運輸。26典型現場總線簡介Interbus（InternationalBus）1984年由德國PhoenixContact公司開發，后成立Interbus組織（InterbusClub）。采用ISO/OSI物理層，數據鏈路層和應用層。集中式主從方案，環型拓撲，傳輸速率為500Kbps。InterBus適用于分散輸入輸出、串行總線的PLC和PC系統。Interbus是一種傳感器級的現場總線，采用令牌網，經濟性是它的一大特點。Interbus的應用主要在汽車制造、機械制造、水處理、隧道交通、食品、輕工、煙草、印刷等行業。27典型現場總線簡介AS-i（ActuatorSensorInterface）AS-i由德國11家傳感器/執行器制造商針對機床控制中的二進制開/關設備聯合開發，成立ASI國際協會。AS-i系純粹的主從系統，支持最多31個從節點，每個節點帶4位數據，整個網絡共有124個可尋址輸入/輸出。采用黃色的非屏蔽、非絞的雙線傳輸數據和電源。AS-i可通過具網關功能的主設備（PLC或PC）連接至高一級總線系統，特別適用于作為小型PLC的通訊總線。28典型現場總線簡介SDS（SmartDeviceSystem）SDS專為I/O級控制應用設計，以擴展到更高一級總線，由HoneywellMicroSwitchDivision開發。SDS標準定義了應用層、物理層和設備規約。連接簡單I/O設備至PLC或PC，以查詢方式工作時特別有效。同時可以運行在對等模式下，以提供分散控制。規定的4種傳輸速率為125K、250K、500K和1M，網絡中可容納至多64個節點。基于CAN的技術，數據傳送方式與DeviceNet類似。29典型現場總線簡介HART（HighwayAddressableRemoteTransducer）HART協議為可尋址遠程傳感器數據通路通信協議。最早由Rosemount公司開發并得到80多家著名儀表公司的支持和加盟，于1993年成立了HART通信基金會。其特點是在現有模擬信號傳輸線上實現數字信號通信，是模擬系統向數字系統轉變過程中的過渡性產品，因而在現場總線發展的過渡時期具有較強的市場競爭能力，得到了較快的發展。30主要現場總線技術比較31各種現場總線的應用領域開關量信號紅外色譜掃描儀器傳感器分析儀器單回路控制器驅動裝置微驅動裝置控制閥門馬達啟動器接觸器電磁閥ASI數據寬度：位字節數據流SeriplexCANBaseNetworksINTER-BUSPROFI-BUS-DPPROFIBUSP-NETLONWorksFIPFOUNDATIONFieldbus32現場總線應用領域現場總線技術的應用領域十分廣泛，凡屬設備間需要數據通信的場合都需要它。連續、離散制造業，如電力、石化、冶金、紡織、造紙，過程自動化儀表；火車、汽車、輪船、機器人、數控機床；智能傳感器樓宇自控、倉儲智能交通、環境監測（大氣、水污染監測網絡）農、林、水利、養殖等其技術與產品在工業控制計算機、測控板卡、儀器儀表、系統集成、應用系統等領域都有良好的發展前景。33現場總線應用領域34現場總線市場份額數據來自美國VDC公司35全球現場總線新增節點數數據來自IMSResearch36中國現場總線新增節點數37現場總線標準化（IEC61158）Type1，IEC

61158技術規范。由IEC/ISA負責制訂的，曾試圖使之成為統一的國際標準的一個技術規范，基金會現場總線FF的H1（低速現場總線）是其子集。

Type2，ControlNet現場總線。美國AB公司、Rockwell開發，ControlNet

International（CI）組織支持。

Type3，Profibus現場總線。德國西門子公司開發，Profibus用戶組織（PNO）支持。歐洲現場總線標準三大總線之一。

Type4，PNet現場總線。丹麥Process

Data公司開發，PNet用戶組織支持。歐洲現場總線標準三大總線之一。Type5，FF

HSE（High

Speed

Ethernet，高速以太網）。現場總線基金會FF開發的H2（高速現場總線）。

Type6，SwiftNet現場總線。美國SHIP

STAR協會主持制定，波音公司支持。

Type7，WorldFIP現場總線。法國WorldFIP協會制訂并支持。歐洲現場總線標準三大總線之一。

Type8，Interbus現場總線。德國Phoenix

Contact公司開發，Interbus

Club支持。

38現場總線標準化（IEC61158）數據來自IEC61158第4版39現場總線標準化IEC62026AS-I，德國西門子公司支持DeviceNet，美國羅克韋爾公司、日本OMRON公司支持SDS，美國Honeywell公司支持Seriplex，美國Honeywell公司支持ISOCAN，ISO11898(1Mb/s)CAN，ISO11519(125kb/s)BACnet，ISO16484-5CC-Link，ISO15745-540數據通信基礎41通信模型通信模型在大多數場合下，信源兼為信宿，通信的雙方需要隨時交流信息，因此要求雙向通信。這時，通信雙方都要有發送器和接收器。如果兩個方向有各自的傳輸介質，則雙方都可獨立進行發送和接收；但若共用一個傳輸介質，則必須用頻率或時間分割的辦法來共享。通信系統除了完成信息傳遞外，還必須進行信息的交換。傳輸系統和交換系統共同組成一個完整的通信系統，乃至構成復雜的通信網絡。42數據、信息和信號計算機所能處理的數字、文字、圖形等信息都是以數據的形式在計算機、外圍設備和計算機網絡中產生、存儲、傳輸和處理的。數據與信息有著密不可分的關系，可以簡單的認為數據是還沒有加工的原料，而信息是加工處理過的成品；更確切地說，信息是數據的內容和解釋，而數據是信息的抽象表示或信息的載體。例如：電話號這串數字本身就是一個數據，它所包含的信息為：021表示上海，88886666則表示某電話的電話號碼。由于計算機所處理的數據總是有某種意義的數據，所以通常在不混淆的情況下，很少對信息和數據這兩個概念加以區分。43數據、信息和信號數據的類型模擬數據（AnalogData）是由傳感器采集得到在某個區間連續變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在電話、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。數字數據（DigitalData）則是在某個區間產生的離散的值，例如文本信息、整數和脈沖數等，或者模擬數據經量化后得到的離散的值，例如在計算機中用二進制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數據。44數據、信息和信號信號與數據、信息有所不同，信號是數據的具體物理表現，具有確定的物理描述形式，如電壓、磁場強度等。數據通常需要用某種信號進行傳遞和處理（即編碼）。模擬信號是指取值隨時間連續變化的信號。數字信號是指時間和數值上都不連續的信號。模擬信號和數字信號之間有著明顯的差異，但兩者在一定的條件下可以相互轉換。模擬信號可以通過采樣、量化、編碼等步驟變成數字信號，這個過程通常稱為模數（A/D）轉換。數字信號也可通過解碼、平滑等步驟恢復為模擬信號，這個過程通常稱為數模（D/A）轉換。45通信線路的工作方式單工單工是指信號在任何時間內只能沿信道的一個方向傳輸，不允許改變方向。采用這種通信方式時，信源只允許發送信息，而信宿只能接收數據。半雙工方式半雙工是指信號在信道中可以雙向傳輸，但兩個方向只能交替進行，而不能同時進行。全雙工方式全雙工方式允許通信的雙方在任何一個時刻，均可同時在兩個方向傳輸數據信號。也就是說，通信雙方在發送數據信息的同時仍可以接收對方發送來的信息。46數據的傳輸模式并行傳輸數據以成組的方式在多條并行信道上同時進行傳輸，每位單獨使用一條線路。串行傳輸數據按照順序一位一位地在通信設備之間的一條通信信道上傳輸。47數據的傳輸模式在串行傳輸過程中，數據是一位一位依次傳輸的，發送端通過發送時鐘確定數據位的起始和結束。信號通過傳輸線路的到達接收端，為了保證能夠被準確無誤地接收，接收端必須與發送端同步。所謂同步就是要求通信的發送端和接收端在時間基準上保持一致。也就是說接收端不但要知道一組二進制位的開始與結束，還要知道每位二進制持續的時間，這樣才能做到用適當的采樣頻率采樣所收到的數據。由于發送端與接收端的時鐘信號不能絕對一致，因此必須采取一定的同步手段。異步傳輸同步傳輸。48異步傳輸數據傳輸以字符為單位，即每個字符作為一個獨立的整體進行發送，字符與字符之間的間隔可以是任意的。實現方法是：當沒有數據發送時，傳輸線路處于空閑狀態，線路信號電平與二進制“1”對應的電平相同。當發送端發送字符時，為了通知接收端準備接收數據，在要發送的字符前加上一個起始位，起始位的長度為1bit，其信號電平與二進制“0”對應的電平相同。接收端通過檢測信號電平發生的跳變來判斷新數據的到達，從而與發送端取得同步。49異步傳輸為了通知接收端一個字符已經傳輸結束，在字符代碼的最后加上1位、1.5位或2位終止位（邏輯“1”）。異步傳輸方式簡單、易實現，但傳輸效率較低，開銷較大，這是因為每個字符都要附加起始位和終止位。因此，異步傳輸常用于低速設備。8位字符8位字符1b1.5b1.5b1b起始位終止位起始位終止位……50同步傳輸同步傳輸是將若干個字符組合起來（稱作數據幀或簡稱為幀）一起進行傳輸。在數據幀的第一部分包含一組同步字符，類似于異步傳輸的起始位，用于通知接收方一個數據幀已經到達，它同時還能確保接收方的采樣速度和比特的到達速度保持一致，使收發雙方進入同步。數據幀的最后一部分是一個幀結束標記，類似于異步傳輸方式中的終止位，用于表示在下一幀開始之前沒有別的即將到達的數據。SYNSYN控制字符數據字符控制字符幀起始標記幀結束標記51同步傳輸同步傳輸以數據幀為單位來傳送數據，幀中的字符是連續的，字符間無需加入附加位，因此同步傳輸比異步傳輸效率高，開銷也很小。缺點是發送端和接收端的控制復雜，且對線路要求也較高。52基帶傳輸在數據通信中，由計算機或終端產生的數字信號，其頻譜從零開始，包括直流、低頻和高頻等多種成份，這種原始的脈沖電信號所固有的頻率范圍叫基本頻帶，簡稱基帶（BaseBand）。在信道中直接傳輸基帶信號就稱為基帶傳輸，基帶傳輸也稱數字傳輸。它是指把要傳輸的數據轉換為數字信號，使用固定的頻率在信道上直接傳輸。目前大部分計算機局域網，都采用基帶傳輸方式。由于基帶傳輸是把數字信號按照原樣進行傳輸，不需要經過任何調制或解調，因此所需附屬設備少，價格低。雙絞線、同軸電纜和光纖都可作為基帶傳輸的傳輸介質。53頻帶傳輸基帶信號含有直流和大量的低頻成分，往往不能直接通過電話線路這類介質進行傳輸，因此需要采取措施把數字信號轉換成線路允許傳輸的頻帶范圍內的模擬信號，才能在電話線路上傳輸，這就形成了頻帶傳輸。所謂頻帶傳輸就是將基帶信號變換（調制）成便于在模擬信道中傳輸的、具有較高頻率范圍的模擬信號（稱為頻帶信號），再將這種頻帶信號在模擬信道中傳輸，在接收端，進行相反變換（解調），把模擬的調制信號還原為數字信號。54信號的編碼技術在通信系統中，數據可分為模擬數據和數字數據，而根據傳遞的信號的性質不同，數據傳輸的通道也可分為模擬通信信道與數字通信信道。這樣不同類型的信號在不同類型的信道上傳輸時形成了4種組合：模擬數據在模擬信道上傳輸、數字數據在模擬信道上傳輸、模擬數據在數字信道上傳輸、以及數字數據在數字信道上傳輸。無論哪種組合，在傳輸數據之前，都應解決數據的編碼問題，使數據表示為適合于該信道傳輸的編碼。55模擬信號傳輸模擬數據幅度調制（AM）簡稱調幅，使載波信號幅度隨原始的模擬數據（即調制信號）的幅度變化而得到的信號（已調信號），載波的頻率是不變的。頻率調制（FM）簡稱調頻，使載波信號頻率隨原始的模擬數據的頻率變化而得到的信號，而載波的幅度是不變的。相位調制（PM）簡稱調相，使載波信號的相位隨原始的模擬數據的相位變化而得到的信號，而載波的幅度、頻率是不變的。56模擬信號傳輸數字數據57數字信號傳輸模擬數據抽樣在每隔固定長度的時間點上抽取模擬數據的瞬時值，作為從這一次抽樣到下一次抽樣之間該模擬數據的代表值。根據采樣定理，當抽樣的頻率大于或等于模擬數據的最大主頻率的兩倍時，所得的離散信號可以無失真地代表被抽樣的模擬數據。量化把抽樣取得的電平幅值按照一定的分級標度轉換為對應的整數。這樣，就把連續的電平幅值轉換為離散的數字量。編碼編碼是指把量化的結果轉換為對應的二進制碼。58數字信號傳輸數字數據59信號傳輸方式模擬信號->模擬通信不論信號是用來表示模擬數據，還是數字數據的，處理方式相同，都通過放大器來傳播。模擬信號->數字通信假設這個模擬信號表示的是數字數據，信號通過轉發器傳播。在每個轉發器上，根據入口信號恢復數字數據，并用它來生成新的輸出模擬信號。數字信號->模擬通信不使用數字信號->數字通信數字信號表示的是0和1的比特流，它代表了數字數據，或者是經過編碼的模擬數據。在每個轉發器上，根據入口信號恢復數字數據，并用它來生成新的輸出數字信號。60數字通信vs.模擬通信數字通信與模擬通信相比具有明顯的優點：安全性好，便于加密。抗干擾能力強。模擬信號在傳輸過程中和疊加的噪聲很難分離，噪聲會隨著信號被傳輸、放大、嚴重影響通信質量。數字通信中的信息是包含在脈沖的有無之中的，只要噪聲絕對值不超過某一門限值，接收端便可判別脈沖的有無，以保證通信的可靠性。遠距離傳輸仍能保證質量。因為數字通信是采用再生中繼方式，能夠消除噪音，再生的數字信號和原來的數字信號一樣，可繼續傳輸下去，這樣通信質量便不受距離的影響，可高質量地進行遠距離通信。適應各種通信業務要求（如電話、電報、圖像、數據等），便于實現統一的綜合業務數字網，便于采用大規模集成電路，便于實現加密處理，便于實現通信網的計算機管理。數字通信正向著小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發展，最終必將取代模擬通信。61介質訪問控制方式介質訪問控制方式是指控制計算機網絡中多個節點利用公共傳輸介質發送和接收數據的方法。62載波偵聽多路訪問/沖突檢測

（CSMA/CD）優點原理比較簡單，技術上易實現。網絡中各工作站處于平等地位，不需集中控制。不提供優先級控制。缺點在網絡負載增大時，發送時間增長，發送效率下降。發送幀發送幀沖突次數超過限定值？是否發生沖突？延遲隨機時間介質忙？發送完？發送成功發送失敗YNYNNYYN63令牌環（Token-Ring）沿環傳遞令牌。等待直至捕獲到令牌，然后將令牌的控制標志從“空閑”狀態改變為“忙”狀態，并發送出一幀信息。其他的工作站隨時檢測經過本站的幀，當目的地址與本站地址相符時接收，復制完畢后轉發此幀，直到該幀沿環一周返回發送站，發送站收到接收站指向發送站的肯定應答信息時，才將發送的幀信息進行清除，并使令牌標志又處于“空閑”狀態，繼續插入環中。64令牌環（Token-Ring）優點:能提供優先權服務，有很強的實時性。在重負載環路中，“令牌”以循環方式工作，效率較高。缺點:控制電路較復雜，令牌容易丟失。（不過，IBM在1985年已解決了實用問題，近年來采用令牌環方式的令牌環網實用性已大大增強。）65令牌總線（TokenBus）令牌總線主要用于總線型或樹型網絡結構中。它的訪問控制方式類似于令牌環，把總線形或樹形網絡中的各個工作站按一定順序排列形成一個邏輯環。只有令牌持有者才能控制總線，才有發送信息的權力。信息是雙向傳送，每個站都可檢測到其它站點發出的信息。66令牌總線（TokenBus）優點各工作站對介質的共享權力均等，可以設置優先級，也可不設；有較好的吞吐能力，吞吐量隨數據傳輸速率增高而加大；連網距離較CSMA/CD方式大。缺點控制電路較復雜、成本高；輕載時，線路傳輸效率低。67OSI參考模型各層的協議細節由各層獨立進行。分層的原則是將相似的功能集中在同一層內，功能差別較大時分層處理，每層只對相鄰的上、下層定義接口。68OSI參考模型物理層通過物理介質正確地傳送比特信息，要保證發送“0”或“1”脈沖信號能夠被對方正確地檢測和接收到。數據鏈路層建立、維持和拆除鏈路連接，糾正傳輸中的差錯。網絡層確定數據包的傳輸路徑，建立、維持和拆除網絡連接。傳輸層控制開放系統之間的數據傳送。傳輸層以下3層建立了具體網絡連接，從傳輸層開始，源計算機和目標計算機之間建立起了直接對話。除了對收發數據的確認外，傳輸層還負責根據通信的需要調整網絡的吞吐量并進一步提高網絡通信的可靠性。69OSI參考模型會話層依靠傳輸層以下