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第八章 LON总线 8.1 LON总线概述 8.2 LonWorks技术规范 8.3 LON总线通信控制器：Neuron Chip 8.4 LON总线通信 8.5 LON总线通信协议：LonTalk 8.6 应用程序编程语言：Neuron C 8.7 LON开发工具 8.8 LON总线应用 8.9 LonWorks互操作性 8.1 LON总线（局部操作网络）概述 • LON总线（Local Operating Network，90年）： Echelon公司推出，采用OSI模型全部七层通讯协 议，主要用于工厂自动化、楼宇自动化。 • LonWorks技术为设计和实现可互操作的控制网络提 供了一套完整、开放、成品化的解决方案。 • 通信速率从300bps到1.25Mbps/130m，直接通信距 离可达2700m（78kbps，双绞线），支持多种低成 本的通信介质。 • LON总线得到Toshiba、Cypress、Freescale等公司 的支持，是基于嵌入式神经元芯片（Neuron Chip） 技术和LonTalk协议，采用了面向对象的设计方 法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。 • 容易组成对等/主从式、设备/传感器级以及过程控 制级的现场总线系统。 LON总线通信模型： 采用OSI-RM全部7层：物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 应用层 提供网络应用服务 表示层 数据解释 会话层 远程通信控制（请求/响应，确认） 传输层 端到端可靠性传输 网络层 报文传输寻址和路由选择 数据链路层 数据帧可靠性传输 物理层 电气连接 LON总线通信结构示意图1： 第三代LonWorks技术的应用系统结构 8.2 LonWorks技术规范 • LON总线中的LonWorks技术使用了开放式通信 协议LonTalk，LonWorks技术核心是嵌入式神 经元芯片（Neuron Chip），它是LON总线的通 信处理器，网络互联操作都是由它完成的。 • LON总线控制网络的节点可以是仅使用Neuron Chip（同时为通信处理器和测控处理器），也 可以为基于Neuron Chip的Host Base节点，构 建低层控制网络Infranet。 • LonWorks技术提供了LON总线网络全面解决方 案，便于开发一系列LON总线产品。 8.2.1 LonWorks技术概要 LonWorks技术主要由以下几部分组成： • LON总线（LonWorks）节点和路由器。 • Internet联接设备 • 开放式LonTalk通信协议。 • LON总线（LonWorks）收发器。 • LON总线网络和节点开发工具。 • LNS网络服务工具和网络管理工具 8.2.2 LON总线节点 • 现场控制网络节点包括CPU、I/O处理单元、通信 处理器、收发器等功能，LonWorks节点通常有两 种方式构成：以Neuron Chip为核心的网络节点 和采用Host Base结构的网络节点。 • 以Neuron Chip为核心的网络节点：由于Neuron Chip具有网络节点的大部分功能（应用CPU、I/O 处理单元、通信处理器），只需要增加收发器便 可以构成一个现场控制网络节点。 • Host Base结构的网络节点：由主机（主CPU）+ Neuron Chip+收发器构成，主机完成复杂的测控、 计算等功能，Neuron Chip完成通信控制器功能。 LON总线节点收发器： • LonWorks收发器和控制模块是成品器件， 已通过了安全机构认证，具有良好的互操 作性，大大简化了开发成本和时间。收发 器在Neuron Chip和LonWorks网络间提供 了一个物理的通讯接口，适用于多种传输 介