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第1章 计算机网络基础 1

1.1 计算机网络概述 1

1.1.1 计算网络的基本组成 2

1.1.2 计算机网络功能 3

1.2 计算机网络的产生与发展 5

1.2.1 第一阶段——面向终端的计算机网络 5

1.2.2 第二阶段——计算机多机互联网络 5

1.2.3 第三阶段——标准化互联网络 6

1.2.4 第四阶段——高速互联网络 6

1.3 网络拓扑结构 7

1.3.1 环型拓扑 7

1.3.2 星型拓扑 7

1.3.3 总线型拓扑 8

1.3.4 树型拓扑 8

1.4 网络传输介质 8

1.4.1 双绞线 8

1.4.2 同轴电缆 9

1.4.3 光纤 10

1.4.4 无线传输 11

1.4.5 几种传输介质的比较 12

1.5 网络传输介质的访问控制方式 12

1.5.1 载波监听多路访问／冲突检测 12

1.5.2 令牌 13

1.5.3 时分复用 13

1.6 网络互连参考模型 15

1.6.1 网络互连的基本概念 15

1.6.2 开放系统互连参考模型 15

1.6.3 OSI参考模型的功能划分 16

1.7 网络互连设备 18

1.7.1 中继器 18

1.7.2 网桥 19

1.7.3 路由器 19

1.7.4 网关 20

复习参考题 21

第2章 数据通信基础 22

2.1 基本术语 22

2.1.1 总线 22

2.1.2 数据通信系统 25

2.1.3 数据通信的发送与接收设备 26

2.1.4 通信软件 26

2.2 通信系统的性能指标 27

2.2.1 有效性指标 27

2.2.2 可靠性指标 28

2.2.3 通信信道的频率特性 29

2.2.4 信号带宽与介质带宽 29

2.2.5 信噪比对信道容量的影响 30

2.3 数据编码 31

2.3.1 数据编码波形 31

2.3.2 模拟数据编码 34

2.4 数据传输方式 35

2.4.1 串行传输和并行传输 35

2.4.2 同步传输与异步传输 36

2.4.3 位同步、字符同步与帧同步 36

2.5 通信线路的工作方式 37

2.5.1 单工通信 37

2.5.2 半双工通信 38

2.5.3 全双工通信 38

2.6 信号的传输模式 38

2.6.1 基带传输 38

2.6.2 载波传输 39

2.7 传输差错检测 39

2.7.1 传输差错的类型 39

2.7.2 传输差错的检测 40

2.7.3 循环冗余校验的工作原理 41

2.7.4 自动重传 43

复习参考题 43

第3章 列车信息传输协议 44

3.1 TCN列车通信网络 44

3.1.1 列车通信网的体系结构 45

3.1.2 多功能车辆总线MVB 46

3.1.3 绞线式列车总线WTB 49

3.1.4 WTB容错 54

3.2 ARCNET通信标准 55

3.2.1 ARCNET帧结构 55

3.2.2 ARCNET工作机制 57

3.2.3 帧的发送与接收 58

3.2.4 故障维护 58

3.3 CAN总线通信标准 59

3.3.1 CAN总线的技术特点 59

3.3.2 CAN总线技术规范 59

3.4 电流环 66

3.5 HDLC协议 69

3.5.1 HDLC帧结构 69

3.5.2 HDLC帧类型 70

3.5.3 数据链路层工作过程 71

复习参考题 72

第4章 动车组网络控制系统网络结构 73

4.1 CRH1动车组网络结构 73

4.1.1 CRH1动车组网络控制系统网络拓扑结构 73

4.1.2 TCMS的主－从结构及配置 76

4.1.3 TCMS的冗余 81

4.2 CRH2动车组网络结构 88

4.2.1 列车通信网络 88

4.2.2 车厢通信网络 89

4.2.3 设备通信网络 90

4.3 CRH3动车组网络结构 94

4.3.1 列车通信网络 97

4.3.2 车厢通信网络 97

4.3.3 设备通信网络 98

4.4 CRH5动车组网络结构 99

4.4.1 网络拓扑结构 99

4.4.2 列车级网络 102

4.4.3 车厢通信网络 102

4.4.4 设备通信网络 103

复习参考题 105

第5章 动车组网络控制系统设备 106

5.1 CRH1动车组网络设备 106

5.1.1 中央控制单元 106

5.1.2 网关 113

5.1.3 智能显示单元 114

5.1.4 其他网络接口设备 119

5.2 CRH2动车组网络设备 121

5.2.1 中央装置 121

5.2.2 终端装置 123

5.2.3 显示控制装置 124

5.2.4 显示器 126

5.2.5 IC卡读写装置 127

5.3 CRH3动车组网络设备 127

5.3.1 中央控制单元 127

5.3.2 分布式输入输出站 129

5.3.3 多功能车辆总线中继器 132

5.3.4 人机接口设备 133

5.4 CRH5动车组网络设备 137

5.4.1 主处理单元构成 137

5.4.2 司机显示单元 143

5.4.3 本地显示单元 144

复习参考题 144

第6章 动车组网络控制系统主要控制对象 146

6.1 CRH1动车组网络控制系统控制对象 146

6.1.1 牵引控制单元 146

6.1.2 制动控制单元 148

6.1.3 空调控制单元 154

6.1.4 门控单元 154

6.2 CRH2动车组网络控制系统主要控制对象 156

6.2.1 司机室显示单元 156

6.2.2 牵引控制单元 157

6.2.3 制动控制单元 157

6.2.4 辅助制动控制单元 160

6.2.5 空调控制单元 161

6.3 CRH3动车组网络控制系统主要控制对象 162

6.3.1 牵引控制单元 162

6.3.2 制动控制单元 164

6.3.3 充电机控制单元 164

6.3.4 辅助变流器控制单元 166

6.3.5 车门控制单元 167

6.3.6 火灾检测和烟雾报警系统 167

6.4 CRH5动车组网络控制系统控制对象 168

6.4.1 牵引控制单元 168

6.4.2 制动控制单元 168

6.4.3 辅助控制单元 169

6.4.4 充电机 170

6.4.5 门控单元 170

6.4.6 空调控制单元 170

6.4.7 卫生间 171

6.4.8 自动车钩单元 171

复习参考题 171

附录A 动车组网络控制系统模拟测试题 172

A1 模拟试题一 172

A2 模拟试题二 174

参考文献 176