LonWorks网络技术研究
摘要
本文从设计小区智能化管理网络系统这一应用出发，详细介绍了Lon Works节点的设计过程，包括软硬件的设计，并给出已经获得成功的应用例子；提出了多种Lon Works网络与其他网络互连的方案并进行比较；通过一个简单例子介绍了DDE原理以及PC机应用软件的设计。对EIA-709标准进行了介绍，详细分析了各层协议原理，尤其是可预测p坚持CSMA、带身份验证的请求——应答服务等，并分别与TCP／IP协议的各层进行比较。并在此基础上，提出了优化Lon Works应用的多种新方法：Lon Works中多个定时器值的计算、Lon Works节点网络映象的修改、自安装节点的设计以及自行组建Lon Works网络方案。经过实验证实，采用这些方法，可以降低Lon Works的设计开发和组建的费用，有效地解决了Lon Works应用成本较高这一问题，同时给Lon Works应用带来了很大灵活性。
This paper starts with the application of intelligent control of residence zone, explains how to design a LonWorks node in details, including the design of software and hardware, with some successful examples. It also presents a series of way to connect LonWorks network with other networks and explains them with comparison. With a simple example, it introduces the DDE and the design of application software. Furthermore, this paper focuses on the EIA-709 standard, explains each layers of it at length, especially the predictive
p-persistent CSMA, Request-Response with authentication etc, and compares EIA-709 with TCP/IP. Based on the above, the paper gives some techniques to use LonWorks much better: calculating the value of the timers, modifying the network image of a LonWorks node, designing a selfjnstalled node and constructing the LonWorks network without the tools such as LonMaker. Approved by the experiments, these techniques can reduce the expenditure of design and construction, solve the high_cost problem of LonWorks application, and also improve the flexibility of LonWorks at the same time.
This paper starts with the application of intelligent control of residence zone, explains how to design a LonWorks node in details, including the design of software and hardware, with some successful examples. It also presents a series of way to connect LonWorks network with other networks and explains them with comparison. With a simple example, it introduces the DDE and the design of application software. Furthermore, this paper focuses on the EIA-709 standard, explains each layers of it at length, especially the predictive
p-persistent CSMA, Request-Response with authentication etc, and compares EIA-709 with TCP/IP. Based on the above, the paper gives some techniques to use LonWorks much better: calculating the value of the timers, modifying the network image of a LonWorks node, designing a selfjnstalled node and constructing the LonWorks network without the tools such as LonMaker. Approved by the experiments, these techniques can reduce the expenditure of design and construction, solve the high_cost problem of LonWorks application, and also improve the flexibility of LonWorks at the same time.
引文
【01】 《现场总线技术及其应用》，阳宪惠，清华大学出版社，1999
【02】 《工业企业网与现场总线技术及应用》，顾洪军，人民邮电出版社，2002
【03】 《现场总线控制》，周明，中国电力出版社，2002
【04】 《微型计算机控制技术》，潘新民、王燕芬，高等教育出版社，2001
【05】 《CAN总线原理和应用系统设计》，邬宽明，北京航空航天大学出版社，1996
【06】 《MCS-51系列单片机应用系统设计》，何立民，北京航空航天大学出版社，1990
【07】 《单片机基础》，李广第，北京航空航天大学出版社，1994
【08】 《LON网络控制技术及应用》，杨育红，西安电子科技大学出版社，1999．4
【09】 《LON网络程序设计》，杨育红、涂敏、李滨等，西安电子科技大学出版社，2001
【10】 《计算机网络》(第三版)，Andrew S. Tanenbaum 著，熊桂喜、王小虎等译，清华大学出版社，1998
【11】 《电力电子系统电磁兼容设计基础及干扰抑制技术》，钱照明，浙江大学
【12】 《单片机应用系统抗干扰技术》，王幸之、王雷、翟成、王闪，北京航空航天大学出版社，2000
【13】 《智能天工-21C智能小区弱电集成系统设计安装使用手册》，杭州信诚电子有限公司，2001．7
【14】 《Neuron Chip Data Book》, Echelon Corporation, February 1995
【15】 《Neuron Chip Local Operating Network LSIs——TMPN3150/3120》, Toshiba Corporation, 2000
【16】 《Motorola LonWorks Technology Device Data》, Motorola Corporation
【17】 《LonWorks FTT-10A Free Topology Transceiver User's Guide》, Echelon, Version 5.0
【18】 《Neuron C Reference Guide》, Echelon Corporation, Revision 2
【19】 《Neuron C Programmer's Guide》, Echelon Corporation, Revision 4
【20】 《Node Builder User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【21】 《RTR-10 Router Core Module, Module 61000》, Echelon Corporation, 2001
【22】 《LPR Router Module, Module 42100, 42101,42102, 42103,42104 and 42105》, Echelon Corporation, 1999
【23】 《LonWorks PCLTA-20 PCI Lon Talk Adapter User's Guide》, Echelon Corporation, Version 5.0
【24】 《LonMaker User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【25】 《LonManager DDE SERVER User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【26】 《LNS DDE Server User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【27】 《i.LON 1000 Internet Server, Module 72001 and 72002》, Echelon Corporation, 2001
【28】 《i.LON 1000 User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【29】 《Motorola TTL Data Book》, Motorola Corporation
【30】 《Atmel Products Data》, Atmel Corporation, July 1999
【31】 《Maxim 引领ESD保护之路》, Maxim Corporation, 2000
【32】 王锦标，现场总线控制系统，微计算机信息，1996，第12卷第6期，P8～16
【33】 李万周等，现场总线概论，微计算机信息，1996，第12卷第6期，P17～19
【34】 刘英华、吕广明、韩宁、寿大云，利用LONWORKS技术开发家庭智能化系统，微计算机信息，1999，第15卷第5期，P43～44
【35】 李小青，双口RAM在多CPU计算机测控系统中的应用，微计算机信息，1999，第15卷第1期，P54～56
【36】 燕飞、齐维贵、韩宁、寿大云，智能建筑一体化，微计算机信息，1999，第15卷第5期，P13～14
【37】 杨士元，E-Home在中国，嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集，2001，P16～21
【38】 吕京建、孟晓溪，实时以太网技术研究，嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集，2001，P22～28
【39】 宋琪、戴海燕，LonWorks技术在智能小区系统中的应用，中国智能建筑信息网
【40】 张青虎，Lonworks网络技术在楼宇自动化系统中的应用，中国工控网
【41】 数字化家庭的基础——HomeNet，网络文章
【42】 刘向杰、彭一民等，现场总线控制系统的现状与发展，电力系统自动化时代网站
【43】 沈德耀、金敏，现场总线纵横谈，网络文章
【02】 《工业企业网与现场总线技术及应用》，顾洪军，人民邮电出版社，2002
【03】 《现场总线控制》，周明，中国电力出版社，2002
【04】 《微型计算机控制技术》，潘新民、王燕芬，高等教育出版社，2001
【05】 《CAN总线原理和应用系统设计》，邬宽明，北京航空航天大学出版社，1996
【06】 《MCS-51系列单片机应用系统设计》，何立民，北京航空航天大学出版社，1990
【07】 《单片机基础》，李广第，北京航空航天大学出版社，1994
【08】 《LON网络控制技术及应用》，杨育红，西安电子科技大学出版社，1999．4
【09】 《LON网络程序设计》，杨育红、涂敏、李滨等，西安电子科技大学出版社，2001
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【12】 《单片机应用系统抗干扰技术》，王幸之、王雷、翟成、王闪，北京航空航天大学出版社，2000
【13】 《智能天工-21C智能小区弱电集成系统设计安装使用手册》，杭州信诚电子有限公司，2001．7
【14】 《Neuron Chip Data Book》, Echelon Corporation, February 1995
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【18】 《Neuron C Reference Guide》, Echelon Corporation, Revision 2
【19】 《Neuron C Programmer's Guide》, Echelon Corporation, Revision 4
【20】 《Node Builder User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
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【22】 《LPR Router Module, Module 42100, 42101,42102, 42103,42104 and 42105》, Echelon Corporation, 1999
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【24】 《LonMaker User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【25】 《LonManager DDE SERVER User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【26】 《LNS DDE Server User's Guide》, Echelon Corporation, Version 1.0
【27】 《i.LON 1000 Internet Server, Module 72001 and 72002》, Echelon Corporation, 2001
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【30】 《Atmel Products Data》, Atmel Corporation, July 1999
【31】 《Maxim 引领ESD保护之路》, Maxim Corporation, 2000
【32】 王锦标，现场总线控制系统，微计算机信息，1996，第12卷第6期，P8～16
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【35】 李小青，双口RAM在多CPU计算机测控系统中的应用，微计算机信息，1999，第15卷第1期，P54～56
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【37】 杨士元，E-Home在中国，嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集，2001，P16～21
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【39】 宋琪、戴海燕，LonWorks技术在智能小区系统中的应用，中国智能建筑信息网
【40】 张青虎，Lonworks网络技术在楼宇自动化系统中的应用，中国工控网
【41】 数字化家庭的基础——HomeNet，网络文章
【42】 刘向杰、彭一民等，现场总线控制系统的现状与发展，电力系统自动化时代网站
【43】 沈德耀、金敏，现场总线纵横谈，网络文章