通信協議范文10篇

[摘要]本文基于局域網環境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統，介紹和分析了常用通信協議的特點、性能和必要的配置方法。

[關鍵詞]局域網；通信協議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

[摘要]本文基于局域網環境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統，介紹和分析了常用通信協議的特點、性能和必要的配置方法。

[關鍵詞]局域網；通信協議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

隨著半導體制造工藝技術的發展，單芯片集成度一直遵循著摩爾定律發展，目前單芯片已集成上千萬邏輯門。傳統的SoC(片上系統)設計方法已成為當今IC設計的主流_】]。SoC設計采用總線架構技術，將整個系統功能模塊集成到一片硅片上。然而，隨著片內資源規模的擴大，尤其在多處理器系統設計中，SoC技術遇到了巨大挑戰：系統地址空間有限，不能無限地增加系統模塊；采用總線架構不能支持兩個或兩個以上功能模塊同時占用總線，降低通信效率；全局時鐘同步結構大大增加系統功耗[2-3]。為了解決多處理器系統中基于總線架構的SoC設計面I臨的困難，國外一些研究機構于本世紀初提出了基于片上網絡(NetworkonChip，NoC)的IC設計方法。NoC的核心思想是借鑒計算機網絡技術L4]，采用路由和分組交換技術代替總線架構，從體系機構上徹底解決多處理器通信的發展瓶頸]。NoC架構與SoC架構相比主要的優點有：地址空間易于擴展，可集成無限多個功能模塊；具有并行通信能力，多個功能模塊可同時傳輸數據；采用全局異步局部同步(GloballyAsychronousLocallySynchro—nous，GALS)的時鐘策略，每個通信節點工作在獨立的時鐘，可有效降低系統功耗和設計面積。NoC架構將是未來系統設計的發展方向。目前，國內科研機構對NoC的研究還處于理論研究階段，主要針對NoC的拓撲結構及數據在通信節點之間傳輸的路由算法進行研究，取得了一系列研究成果。然而，還未發現有針對NoC架構中資源節點內部模塊擴展及其傳輸控制的研究。筆者重點介紹NoC結構的組成、工作原理，提出一種適宜NoC資源節點通信的單向總線傳輸協議，借鑒以太網技術定義了數據幀格式。設計采用MicroBlaze軟核處理器作為主資源節點，Flash控制器和RS232串口控制器作為從資源節點，采用VHDL硬件描述語言描述各個功能模塊，在XilinxFPGA開發板上驗證。

1NoC體系結構

NoC設計利用拓撲結構實現內部資源節點的通信，拓撲結構是NoC設計的關鍵技術之一，常用的拓撲結構有蜂窩結構、2D—Mesh、3D-Mesh、To—rus、Fat-tree、八角形結構、Proteo等_6’。其中，2D-Mesh結構簡單，易于硬件實現和網絡擴展。筆者采用2D—Mesh拓撲結構為例介紹NoC體系結構，如圖1所示。圖1中，S表示通信節點，實現相鄰節點的數據傳輸，每個通信節點與周圍4個通信節點和1個本地節點相連；R表示資源節點，數據傳輸的發起者或接收者，可以是處理器、存儲單元、ASIC、特定功能模塊IP等；RNI表示資源節點網絡接口l8]，連接資源節點與通信節點，實現傳輸數據的打包和解包。資源節點發送數據時，發送數據經資源網絡接口打包成網絡傳輸幀格式，輸出到本地通信節點。根據發送數據的接收目的節點，采用一定的路由算法，確定XY路由和自適應DyAD路由算法，實現簡單、并能夠有效避免鎖死現象E9]。利用電路交換或包交換方式，源通信節點將數據傳輸到目的通信節點，目的通信節點將接收的數據發送到本地資源網絡接口，經過解包操作將有效數據傳輸給本地資源節點。從圖1可以看出，多個資源節點可以同時在2D—Mesh網絡中進行數據傳輸，增強了系統并行處理能力。然而，隨著系統規模的擴大，如果每個資源節點只包含一個處理單元，則網絡拓撲結構龐大，數據傳輸延遲增加，降低系統性能。如果每個資源節點包含一個處理系統，該系統由一個主資源節點和若干個從資源節點組成，則每個資源節點的功能增強，網絡拓撲結構精煉，增強系統功能。主資源節點與從資源節點的通信可以采用傳統的總線架構，如AMBA、Wishbone、CoreConnect等，但隨著從資源節點數目的增加，通信效率將成為上述總線應用的挑戰。為了增強NoC架構中資源節點系統的處理性能，筆者提出一種新的單向總線通信協議，實現主資源節點與從資源節點的并行通信。下面將詳細介紹該總線協議的工作原理及實現方法。

2單向總線的設計

單向總線結構如圖2所示。圖2中，MR表示主資源節點(MasterResource)；SR表示從資源節點(SlaveResource)；MRNI表示主資源節點網絡接圖2旱同總線結構口(MasterResourceNetworkInterface)；SRNI表示從資源節點網絡接口(SlaveResourceNetworkInterface)。主資源節點獨占總線由時鐘線和數據線組成，通過該總線，主資源節點可向各個從資源節點同時發送數據；從資源節點共享總線由時鐘線和數據線組成，各從資源節點通過該總線向主資源節點發送數據。每個從資源節點網絡接口都與仲裁模塊相連，由總線占有請求信號線和仲裁模塊產生的應答信號線組成。

2．1單向總線工作原理

1網絡通信協議

目前，局域網中常用的通信協議主要有：NetBEUI協議、IPX/SPX兼容協議和TCP/IP協議。

1.1NetBEUI協議①NetBEUI是一種體積小、效率高、速度快的通信協議。在微軟如今的主流產品，在Windows和WindowsNT中，NetBEUI已成為其固有的缺省協議。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的單網段部門級小型局域網而設計的。②NetBEUI中包含一個網絡接口標準NetBIOS。NetBIOS是IBM用于實現PC間相互通信的標準，是一種在小型局域網上使用的通信規范。該網絡由PC組成，最大用戶數不超過30個。

1.2IPX/SPX及其兼容協議①IPX/SPX是Novell公司的通信協議集。與NetBEUI的明顯區別是，IPX/SPX顯得比較龐大，在復雜環境下具有很強的適應性。因為，IPX/SPX在設計一開始就考慮了多網段的問題，具有強大的路由功能，適合于大型網絡使用。②IPX/SPX及其兼容協議不需要任何配置，它可通過“網絡地址”來識別自己的身份。Novell網絡中的網絡地址由兩部分組成：標明物理網段的“網絡ID”和標明特殊設備的“節點ID”。其中網絡ID集中在NetWare服務器或路由器中，節點ID即為每個網卡的ID號。所有的網絡ID和節點ID都是一個獨一無二的“內部IPX地址”。正是由于網絡地址的唯一性，才使IPX/SPX具有較強的路由功能。在IPX/SPX協議中，IPX是NetWare最底層的協議，它只負責數據在網絡中的移動，并不保證數據是否傳輸成功，也不提供糾錯服務。IPX在負責數據傳送時，如果接收節點在同一網段內，就直接按該節點的ID將數據傳給它；如果接收節點是遠程的，數據將交給NetWare服務器或路由器中的網絡ID，繼續數據的下一步傳輸。SPX在整個協議中負責對所傳輸的數據進行無差錯處理，IPX/SPX也叫做“Novell的協議集”。③NWLink通信協議。WindowsNT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協議：“NWLinkSPX/SPX兼容協議”和“NWLinkNetBIOS”，兩者統稱為“NWLink通信協議”。NWLink協議是Novell公司IPX/SPX協議在微軟網絡中的實現，它在繼承IPX/SPX協議優點的同時，更適應了微軟的操作系統和網絡環境。WindowsNT網絡和Windows的用戶，可以利用NWLink協議獲得NetWare服務器的服務。從Novell環境轉向微軟平臺，或兩種平臺共存時，NWLink通信協議是最好的選擇。

1.3TCP/IP協議TCP/IP是目前最常用到的一種通信協議，它是計算機世界里的一個通用協議。在局域網中，TCP/IP最早出現在Unix系統中，現在幾乎所有的廠商和操作系統都開始支持它。同時，TCP/IP也是Internet的基礎協議。①TCP/IP具有很高的靈活性，支持任意規模的網絡，幾乎可連接所有的服務器和工作站。但其靈活性也為它的使用帶來了許多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協議時都不需要進行配置，而TCP/IP協議在使用時首先要進行復雜的設置。每個節點至少需要一個“IP地址”、一個“子網掩碼”、一個“默認網關”和一個“主機名”。在WindowsNT中提供了一個稱為動態主機配置協議（DHCP）的工具，它可自動為客戶機分配連入網絡時所需的信息，減輕了聯網工作上的負擔，并避免了出錯。同IPX/SPX及其兼容協議一樣，TCP/IP也是一種可路由的協議。TCP/IP的地址是分級的，這使得它很容易確定并找到網上的用戶，同時也提高了網絡帶寬的利用率。當需要時，運行TCP/IP協議的服務器（如WindowsNT服務器）還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是，IPX/SPX協議中的IPX使用的是一種廣播協議，它經常出現廣播包堵塞，所以無法獲得最佳的網絡帶寬。②Windows中的TCP/IP協議。Windows的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網，而且可以方便地接入其它的服務器。如果Windows工作站只安裝了TCP/IP協議，它是不能直接加入WindowsNT域的。雖然該工作站可通過運行在WindowsNT服務器上的服務器（如ProxyServer）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄WindowsNT服務器的域。要讓只安裝TCP/IP協議的Windows用戶加入到WindowsNT域，還必須在Windows上安裝NetBEUI協議。

③TCP/IP協議在局域網中的配置。只要掌握了一些有關TCP/IP方面的知識，使用起來也非常方便。④IP地址。TCP/IP協議也是靠自己的IP地址來識別在網上的位置和身份的，IP地址同樣由“網絡ID”和“節點ID”（或稱HOSTID，主機地址）兩部分組成。一個完整的IP地址用32位（bit）二進制數組成，每8位（1個字節）為一個段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段與段之間用“，”號隔開。為了便于應用，IP地址在實際使用時并不直接用二進制，而是用大家熟悉的十進制數表示，如192.168.0.1等。在選用IP地址時，總的原則是：網絡中每個設備的IP地址必須唯一，在不同的設備上不允許出現相同的IP地址。⑤子網掩碼。子網掩碼是用于對子網的管理，主要是在多網段環境中對IP地址中的“網絡ID”進行擴展。例如某個節點的IP地址為192.168.0.1，它是一個C類網。其中前面三段共24位用來表示“網絡ID”；而最后一段共8位可以作為“節點ID”自由分配。⑥網關。網關（Gateway）是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份，負責對不同的通信協議進行翻譯，使運行不同協議的兩種網絡之間可以實現相互通信。如運行TCP/IP協議的WindowsNT用戶要訪問運行IPX/SPX協議的Novell網絡資源時，則必須由網關作為中介。如果兩個運行TCP/IP協議的網絡之間進行互聯，則可以使用WindowsNT所提供的“默認網關”（DefaultGateway）來完成。⑦主機名。網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個用戶或設備一個有意義的名稱，如“HAOYUN”。

摘要：計算機與計算機之間的通信離不開通信協議，通信協議實際上是一組規定和約定的集合。兩臺計算機在通信時必須約定好本次通信做什么，是進行文件傳輸，還是發送電子郵件；怎樣通信，什么時間通信等。

關鍵詞：計算機網絡通信協議

0引言

本文就計算機網絡通信協議、選擇網絡通信協議的原則、TCP/IP通信協議的安裝、設置和測試等，作進一步的研究和探討。

1網絡通信協議

目前，局域網中常用的通信協議主要有：NetBEUI協議、IPX/SPX兼容協議和TCP/IP協議。

[摘要]本文基于局域網環境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統，介紹和分析了常用通信協議的特點、性能和必要的配置方法。

[關鍵詞]局域網；通信協議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

摘要：概述了智能建筑中通信協議和現場總線的現狀，并就此領域內出現的新型數據通信協議——BACnet作了詳細介紹。

關鍵詞：BACnet智能建筑樓宇自動化面向對象

隨著計算機、通信、控制和圖形顯示技術即4C技術的快速發展和全球對信息高速公路的大力建設，智能建筑，這個數字化、網絡化和信息化的結合產物開始進入人們的視野。然而，如今智能建筑內各種控制功能變得愈發強大而復雜，致使不同廠商生產的設備使用于同一建筑物內，但各個廠商基本上都是開發自己專有的通信協議，于是各式各樣的通信協議和設備給智能建筑的系統集成及管理使用帶來諸多不便，用戶處于受制于廠商而使造價提高、使用和維護費用增加的境地。所以制定一個開放的、統一的通信協議標準，并形成即插即用（plugandplay）的環境，就成為十分迫切需要解決的問題。

目前，在智能建筑領域，現場總線和通信協議主要有：（1）最初應用于工業控制領域的總線協議，如具有代表性的Profibus總線、Lonworks總線、CAN總線等；（2）專門針對智能建筑的總線和通信協議，如美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。本文就其中的BACnet作詳細介紹。

圖1BACnet的體系結構層次圖

1BACnet協議概述

1硬件類故障

通常，RS-485收發器須在共模電壓為-2～-6V或+2～+6V之間，才能正常工作，如果超出此范圍會影響通訊，嚴重的會損壞通訊接口。由于每個電能表生產廠家的設計都不一樣，因此，在測得電平值后，可查閱相應電能表的使用說明書，判斷電平值是否落在規定的正常工作電壓范圍內。若端子間電壓不在規定正常工作范圍內，則可初步判斷電能表通訊接口損壞。接口與讀表終端接口不匹配由于電能表生產廠家與抄表終端生產廠家所采用的RS-485接口芯片不同，或設計電路的差異，在某些應用環境條件下造成接口間不能正常匹配工作。以上類型的故障屬于硬件類的故障，應聯系電子式電能表生產廠家的技術人員處理。

2通訊協議或連接口不匹配類故障

目前國內規定電能表的RS-485接口的通信協議為2007年使用的《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》。相對于1997版的通信協議，2007版的通信協議增加了擴展功能中所應用的術語和定義，并且規范、統一定義及使用，避免出現歧義。因此2007年以前生產的電能表可能無法與《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》兼容，導致485通信口通信失敗。對于此類故障，只需使用合適的電能表通信規約/協議進行通信即可解決。在通過軟件設置抄讀多功能電能表的參數和數據時，需要使用計算機連接現場通信網絡。而多功能電能表與計算機有時會出現無法連接的現象。這是由于計算機通信接口采用RS-232標準，連RS-232/RS-485構成的通信網絡時，必須做232與232/485接口之間的電平轉換。此類故障在滿足通信可靠性的前提下，可采用簡單方便的無外接電源的轉換器。這類轉換器不需要靠初始化RS-232串口取電，無需任何握手信號如RTS、DTR等，從而保證了在RS-232方式下編寫的程序無需更改便可在RS-485方式下運行，確保適合現有的操作軟件和接口硬件，可應用于主控機之間，點到多點遠程多機通信網絡，實現多機應答通信。

3編程或設計過程失誤類故障

由于485總線是半雙工通訊方式，無法同時進行收與發，發送狀態與接收狀態之間的轉換需要一定的延時，因此《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》規定幀間有延時，主要是給發送方一個狀態轉換的時間，保證接收方能完整接收返回的數據。而一些生產年份較早的多功能電能表對此考慮不夠。往往表現在：①電能表從接收狀態切換至發送狀態。在接收到主站的請求命令幀后，未進行延時，就立刻發送應答幀，而此時主站還處于發送狀態，等主站切換到接收狀態時，電能表前面的數據幀已發送完，導致主站接收到的應答幀不完整，通信失敗。②電能表從發送狀態切換至接收狀態。電能表RS-485圖1多功能電能表與計算機通信接口的連接圖由發送狀態轉為接收狀態也需要延時，而有的主站在設置收發流程時，未按照接收完數據幀后需要延時的要求，馬山又開始發送下一個命令幀，而此時電能表還沒有切換回接收狀態，通信失敗。電能表485總線是一種數字異步通信方式。異步通信的收發不同步的通信特性，使接收方不能準確判斷哪一個字節是一幀數據通信的開始，因此《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》中規定68H代表一幀數據的開始，稱幀起始符。有些主站在設置收發流程時未能貼近實際情況，輕率的以接收到的第一個字符作為幀起始標志數據，而不是68H為起始數據標識；若電表在68H之前發了幾個命令控制字符，則接收到的數據將會同步出錯。而且當總線上持續有干擾信號存在，正確數據幀會和前面若干字節的雜亂數據混在一起被接收方接收，因為無法同步處理修正，通訊也會失敗。建議主站和電能表設置收發流程時嚴格遵守以68H作為幀起始符，在開始接收數據前都要判定是否為幀起始符，若不是則棄掉該字節，按要求繼續判斷，直到收到68H才開始接收數據。奇偶校驗是一種校驗代碼傳輸正確性的方法。通過在編碼中增加一位校驗位來使編碼中的1的個數為奇數個（奇校驗）或偶數個（偶校驗）。在485通信時，接收雙方會先定下奇偶校驗方式進行數據檢錯，如果數據幀為錯誤信息，則剔除并等待對方方重發。有的主站和電能表設置收發流程時，依據多長時間內收不到新的一個字節數據來判斷一幀已收完。這個方法考慮不夠周詳，沒有根據所收數據幀的長度和結束符“16H”及時地將數據接收任務結束，如果遇到以下情況，會導致通信失敗。因為RS-485芯片的接收靈敏度為200mV，即（V+）~（V-）≥200mV。當UA-UB≥200mV時，輸出邏輯“0”為高電平；當UA-UB≤-200mV時，輸出邏輯“1”為低電平；當-200mV＜UA-UB＜200mV時，輸出不確定。如果總線上所有的RS-485芯片均處于接收狀態時，UA-UB=0，總線處于高阻狀態，既不是高電平也不是低電平，芯片輸出狀態不確定，可能輸出“1”，也可能輸出“0”。電能表在發送完應答幀后，通常會馬上從發送切換到接收狀態。當主站的RS-485芯片收完最后一個字節的停止位后，將繼續保持為“0”，即電能表一段時間內收不到新的字節數據，此時，電能表視為數據接收任務結束（見圖3接收波形）。而有的主站RS-485芯片則可能從“0”跳變保持為“1”（見圖3接收跳變波形），電能表則認為又收到一個字節00H，這樣接收方可能因此判定一個字節校驗位出錯，從而將之前接收正確的一幀丟掉，造成通信失敗。解決此類故障，建議通信雙方在編程或設計時嚴格遵守《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》執行，確保主站與電能表數據傳輸準確和完整。

一、基于多維控制的多級安全網絡通信模型

網絡安全通信是實現信息系統互聯互通的主要手段，因此建立多級安全網絡通信模型是實現網絡信息系統安全互聯的重要保障。當前，雖然正對多級安全模型的研究已經取得了一定的效果，但是依舊不能夠滿足多級安全網絡通信的實際需求，存在著靈活性較差、客體信息聚合推導泄密、傳輸信息泄密干擾等問題。因此，實現多級安全網絡信息系統間的安全互聯互通的關鍵是支持具有多級安全屬性的網絡通信安全機制。

二、安全標記綁定技術

在網絡信息系統中，安全標記是強制訪問控制實施的基礎。實現安全標記與課堂之間的綁定是多級安全網絡中實現數據安全共享的關鍵。實現安全標記與客體的綁定包括信息客體、進程等，當前的安全標記與客體的綁定并不能夠滿足多級安全控制的需要，需要對存在的問題進行分析，在此基礎上提出基于數據樹統一化描述的安全標志與課堂的綁定方式，從而實現了綁定的統一性，確保了安全標記的安全性，為實施更為細粒度的訪問控制提供了保障。

三、信息客體聚合推導控制方法

多級安全網絡中存在著客體信息聚合導致了信息泄密問題。需要對客體之間的關系進行分析，通過多級安全網絡信息課堂聚合推導控制方法實現對多級安全網絡訪問控制策略的制定。通過對關聯客體與相似客體的角度研究了客體聚合推導控制。信息客體聚合推導控制方法包括兩個方面，一方面是基于屬性關聯的客體聚合信息級別推演方法，另一方面是基于聚類分析的客體聚合信息級別推演方法。通過這兩種方式實現多級安全網絡防護基本原則的改變，對多級安全網絡中主體對客體的訪問進行有效的控制，降低或者消除泄密的風險。

摘要：本文對單片機通信性能的分析和評價方法進行研究，指出了物理接口電路分布參數的分析方法和保證通信系統通信接口控制性能固件正確性的組合選擇法。對單片機通信性能評價時，可以使用本文提出單片機通信性能分析參數。這些參數是比特吞吐系數ξ、數據傳輸有效性σ和數據識別率η。利用這些參數，可以定量地對單片機通信性能進行分析，同時也可以利用這些參數進行單片機的選擇和應用系統設計。

關鍵詞：單片機通信性能分析

引言

現代信息網絡技術的一個突出特點，就是使工業控制系統6中的所有設備連接成網，從而在一個核心軟件管理下工作（這個軟件可能是分布式的操作系統，也可能是嵌入式操作系統），形成一個有機的整體。這種整體網絡方式的現代工業控制系統具有傳統獨立控制系統所無法比擬的先進性，不僅能極大地提高工業設備的生產效率，還可以大大提高系統的安全性和可靠性。

目前，為了實現網絡化系統，工業設備都必須以網絡終端的形式出現在系統中，而這種網絡終端大多用單片機或數字信號處理來實現。由于工業控制系統設備的多樣性和分布性，智能模塊方式的單片機終端已經成為主流設備控制方式。隨著信息和電子技術的發展，各種工業控制系統網絡不斷改進，這就對單片機通信功能的要求不斷增加。特別是對各種現場總線技術中通信接口和通信協議，更是提出了新的通信要求：不僅能適應某一個通信協議，還希望能成為一種通信協議自動轉換的智能終端。因此，單片機通信功能是否滿足設計目標要求是必須設計中的一個關鍵問題。

在單片機應用技術中，需要有一個對單片機通信性能進行分析評價的理論方法，只有這樣才能解決對單片機通信性能進行評價和設計的問題。本文的目的就是通過研究討論，提出一個對單片機通信性能的分析和評價方法。