【国家标准(GB)】 分散型过程控制系统用工业数据公路 MAC-物理层接口和规范

中华人民共和国国家标准
分散型过程控制系统用工业过程数据公路MAC-物理层接口规范
Process data highway,type C(PROWAY C),for distributed pracess contrul systemsMAC-physical layerinterfacespecificationUDC681.32
:621-503
GB 9469.788
本标准等效采用国际电工委员会标准IEC955分散型过程控制系统用工业过程数据公路》。1主题内容与适用范围
本标准规定了MAC子层和物理层之间的接口。本部分与GB9469的其他部分以及与LAN规范之间的关系见图1。>第2层
第2层
数据舒路公路层
第0层
PROWAY创略拉制于层
雄体诺取控制子层
物理层
图1与LAN模型的关系
本标准适用于分散型过程控制系统用工业过程数据公路。2MAC-物理层接口服务规范
2.1物理层服务综述
浦10部分
第3帮分
第4都分
一第 5 部分
— 第 7 部分
第8警分
第巴排分
第日分
2.1.1物理层提供服务的一般描述这些条非形式地描述了由物理层提供的服务这些服务用丁MAC符号的发送和接收，每个都用个MAC符号周期。这些服务联个起来提供了.·种方法，使得协何的MAC实体能通过共享通信媒体米协调它们的发送和交换信息。
2.1.2服务说明使用的模型
R附A的老文献
与符号发送和接收有关的原语是：GB 9469. 7--88
PHY-DATA.request和PHY-DATA.indication.PHY-DATA，request原语传给物理层，请求把一个符号放到局域网的.通信媒休上，每个MAC符号周期只接受一个这样的请求。PHY-DATA.inclication来自物理层，表示从媒体上接收到一个MAC符号。2.1.4基本服务和选择
在所有的实现中都要求全部的PHY-I)ATA服务，而其中两个HY-DATA原语却是必须具备的2.2与物理层实体交.作用的细节本条详细描述与物理层服务有关的原语和参数。应该注意，这些参数是抽象说明的。参数规定了必须为接妆(MAC或物理)层实体可利用的信息。在利用这些信息的方法中，不限制具体的实现。2.2.1 PHY-DATA.request
2.2.1. 1功能
本原语是MAC符号传送服务的服务请求原语。2. 2.12 语义　
本原语提供参数如下：
PHY-DATA.request(MAC 符号)
MAC符号可以是下述符号之一：
a.zero——对应二进制的0
one…-对应二班制的1
data是zero和 one的集合名：
c：non-data一一在定界符中使用，并总是成对发送，在八位位纽中总是有如下形式non-data non data data non-data data data data:d.pad-idle-一发送一个前导码/间空闲信号（前导码是 1 和 0 的物理层实体序列)e.silence—一发送一个MAC符号周期的静止。静止定义为无载波。2.2.1.3产生条件
本原语从MAC了层传到物理层，请求在局域网媒件上发送所规定的符号。每当MAC子层从物理层接收到PHY-DATA，indication时，则PHY-DATArequest原语应传到物理层，在FHY-DATA.indication和后面的PHY-DATA，rcqucst之闻应存与实现有关的恒定相位关系，这由MAC决定。2.2.1.4接收效巢
物理层收到本原语之后，使用与局域网媒体相适应的发信技术对符号进行编码和发送。物理层用本地定义的证实原语来通知收到了该原语。2.2.1.5限制
pad-idle符号，它们的集合称作前导码，在每一MAC恢开始时发送，它是接收器的练可信号，同时又在两个连续恢之间提供了一个非零的最小分，但它受到如下限制：源发站必须发送儿位位组最少倍数的pad-idle，使得它们的持续时间至少为8ps，同时在完成所要求的最后个八位位组的发送之后,到发送第一个帧定界符之前，还可以(不星必须)发送更多pacl-ille符号的八位位组：
hon-data符号仅在帧定界符中使用，它们总是成对出现，帧定界符的符号序列应是：an-data Ioti-data data non-data non-data data data date，这单衔个 tdata 符号既可是符号 ero 也可是符号 ane。当data符号在帆定界符之间发送时，发送的tata符号数目总是8的倍数，在八个符号的帖定界符GB 9469. 7--88
pad-idle八位位红和data八位位组不能互相混合）。在PHY-DATA.indication和PHY-DATA.request原谱之间与实现有关的恒定相位关系的波动不得大于2%。
2.2.1.6附注
这个请求的证实是一种定时证实，每发送一·个MAC符号周期只能作山一次。因此，该请求也贝能每发送一个MAC符号周期重复一次。2.2.2PHY-DATA.indication
2.2.2.1功能
本原语是符号传送服务的指示原语2.2. 2.2语义
本原谱提供参数如下：
PHY-DATA.indication(MAC 符号MAC符号可以是下述符号之\！
zero—对应二进制的 0;
one一一对应二进制的 1:
non-data一一定界符中使用，总是成对地发送：d、pad-idle——对应 个MAC 符号周期,在此期间收到前导码/愤间空闲,并作为一个 une 来报告：
e.gilence-一对应于一个接收到静止（或伪静止)的MAC符号周期：fbad-signal一一对应于一个MAC符号周期.在此期间收到一个个适当的发信，或与实现有关的接收器检出错误（参见GB9169.8).2.2.2.3产生条件
本原语从物理层传到MAC了层，表示从局网媒体上收到一个被说明的符号。2.2.2.4．接收效果
MAC子层实体接收到本原语的效果在GB9469.6定义，如果在恢接收期问，即MAC收倒结束定界符之前收到了bad-signal符号，则MAC将它作为出错Ⅱ终止该顺。2.2.2.5附注
本指示原语是一种定时指示，每接收一个MAC符号调期只能作出次，因而也只能在每接收一个MAC符号周期重复一次。
每次传送是以pad-idle符号开始，可以预料这些符号中的些内容（但不是全部）。在发送和接收站之间要损失掉，因此报告为silcncc。当物理层将连续的Ppad-idle编码为一个otie和zeroJ列时，允许接收器将这发送的pad-idle序列译码为one.和zero序列，并按此报告给MAC实体。换句话说，接收幕本身光需具有检测和报告pad-idle的能力,相反它可以象daia样报告相应信号。在没有差错和碰撞的发送里，除上述两种作为pad-idle发送的符号外，其余报告的符号序列都与有关的PHY-DATA.request发送的符号序列样3MAC-物理层接口实现规范
3.1术语
规范所用的模型参见GB9469.1附录A中的参考文献11，12和13.PSCo-
物理发送码加权0
物理发送码加权1bZxz.net
物理发送码权2
物理发送定时
PLD—物理线路拆接
PPS— 物理主信号源
3.2.2至 MAC实体的信号
下列信号源于PHY实体：
物理接收码加权
PR1——物理接收码加权1
PR2—物理接收码加权2
PRT—一物理接收定时
物理监视状态
GB 9469. 7 --88
3.3MAC实体-物理实体接口信号的详细规范3.3.1物理发送信号(PSCO,PSC1、PSC2)方向:至 PHY 实体。
物理发送编码信号热行PHY-DATA.request原语所采用的可能值。3.3.1.1物理发送编码
组成物理发送信号的基本信号是：PSCO—物理发送码加权0
PSC1一物理发送码加权1
PSC2——物理发送码加权 2
在物理发送定时（PSI)信号从ON转换到OFF时，根据表1，对丁当前MAC符号用期物理发送信少的编码值定义了FHY-DATA，reguest原语的值，表1物理发送编码
PHY. request 值
ilcncc
pad-idie
nun-data
bad-signal
3. 3. 1.2 要求
送编码
x一无意义
a所有物理发送原子信号(PSCO.PSC1,PSC2)在物理发送定时(PST)信号从ON到OFF转换时,应当有效：
b.MAC实体改变物理发送原子信号(PSCo、PSC1,PSC2)的状态必须与物理发送定时(PST)信方向:米自 PHY 实体。
GB 9469.788
物理接收编码信号执行PHY-DATA.indication原语所来用的可能值。3.3.2.1物理接收编码
组成物理接收信号的原子信号是：PRCO:
物理接收编码如权0
物理接收编码加权1
PRC2—物理接收编码加权2
在物理接收定时（PRT)信号从ON到OFF转换时，根据表2，对于当前MAC符号周期物理接收信号的值定义了PHY-DATA.indication原语的值。表2物理接收编码
PHY.indication值
gilence
pad-idle
non-data
bad-Rignal
3.3.2.2要求
物·理
x一无意义
a：所有物理接收原子信号(PRCO.PRC1、PRC2)在物理接收定时(PRT)信号从ON到OFF转换时,应当有效：
b：MAC实体改变物理接收源子信号（PRCo，PRC1、PRC2)的状态必须与物理接收定时（PRT）信号从OFF到ON的转换同步，
c、物理接收原子信号(PRC0、PRC1、PRC2)在开路接收器上的状态应是 OFF。3.3.3定时信
3.3.3.1物理发送定时(PST)
方向:至 PHY 实体。
3.3.3.1.1功能
物理发送定时(PST)信号用于建立PHY实体的传输位速率，并且为PHY实体提供信号码元定时信息。
3.3.3.1.2要求
a物理发送定时(PST)信号应有标称值相同的OV和OFF状态周期，其频率对应于MAC实体位速率；
h。物理发送定时(PST)信号的 OFF到ON 转换,应使得物理层实体能按本标准第 3. 3.1 条的规定解释PHY-DATA.request 原语的当前值，.
物现发送定时(PST)信号在开路接收器上的状态应是OFFMAC实体在PST和 PTT信号之间应保持恒定的相位关系。GB 9469. 7—88
物理接收定时（PRT)信号为MAC实体提供信号码定时信息。3-3. 3.2.2要求
a-物理接收定时(PRT)信号ON到OFF的转换，应使得MAC.实体能按本标准部分第3.3.3条的规定解释PHY-DATA.indication 原语的当前值；b，物理接收定时(PRT)信专在开路接收器上的状态应是OFF。3. 3. 3. 2. 3附注
物理接收定时(PRT)信号由PHY实体从包括前导码在内的传输线上的状态转换中获得。3.3.3.3物理传送定时(PTT）
方向:来百PHY 实体。
3-3.3.3.1功能
物理传送定时（FTT）信号为MAC实休提供精确的定时信息，并用来建立MAC实体的信号码元定时。
3. 3. 3. 3.2要求
a。物理传送定时(PTT)信男由 PHY实体从满足GR 9469.8第 6.1条要求的频率源中获得,b.物理传送定时信专(PTT)在开路接收器上的状态应是OFF：C：当打开PHY实体电源时,PHY实体就开始通过PTI信号提供定时信息，3.3.4管理信号
3.3.4.1物理线路拆接(PLD）
方向：至PHY实体。
3. 3.4. 1. 1 功能
物理线路拆接(PLD)信号执行FIIY-RESET.rcqucst原语的线路拆接值。这样它可以启动和关闭PHY实体的发送器。
3.3.4.1.2要求
E：当物理线路拆接（PL.D)信号设置成ON时，PHY实体的发送器将无条件地从线路拆接；b.当物理线路拆接(PLD)信号设置成OFF时，所有PHY实体的发送器都被启动进行正常操作；e.物埋线路拆接(PLD)信号从ON到OFF的转换，将设置“正带”状态的监视功能，它会主动检查物理层实体的操作是否正确：d，物理线路拆接(PLD)信号从ON到OFF的转换使禁止崂明电路复位，e.物理线路拆接(LD)信号的路状态是ON。3.3.4-2物理监视状态(PWS)
方向：来自PIIY实体。
3. 3. 4.2. 1功能
物理监视状态（PWS)信号执行PHY-MOIDE-CHANGE.indication原语的崂叻禁止值。这样它指示物理层实体监视的状态。
3. 3.4.2.2要求
只要PHY实体的监规处于“正常\状态，物理监视状态（PWS)信号的（ON状态就应当继续保持；
b.物理监视状态(PWS)信号的OFF状您指示PHY实体监视已经检测到了一个错误状态。注，PWS=OFF状态将起PHY实体从线路上断开。3.3.4.3物理主信号源(PPS)
：com3.3.4.3.2要求
GB 9469.7:: 88
这个信号的ON状态应使得主接收器为接收信令源b.
OFF状态应使得备用接收器为接收信号源：租PLD信号相配，可以进行主，备用接收器和发送器的回送测试。应该说明，回送测试要求该站通过PLD信号的激活从线路标接，3. 4MAC-PHY 接实现
3.4.1接地
3.4.1.1信号地
信号地导体应把MAC实体电路公共点（地），与PHY实体电路公共点（地）连接起来以便在两个电路公共点之间直接提供一条导电通路，如图2所示。屏茂
麻节精地
MAC单元电路接地
按国家有关法规的要求
3.4.1.2保拟地
号接地
物通电赔按地
图2MAC物理接胞
按国家有关法规的要求
保护地（也称机架地)是为本标准定义的，它定义为MAC和PHY实体单元与各自的设备机架的电连接。保护地必须提供并Ⅱ满足GB9469.1附录A的参考文献13中的相应要求。3.4.1-3外部地连接
当任何外部地连接到系统保护地上时，必须遵守现有的国家安全法规或其他法规。3.4.1.4电路接地连接
MAC实休和PHY实体电路公共点（地>应该串联·个电阻再连接到各白的保护地。连接时电阻的额定值为100k，额定功率不小于0.5W。只有站的电路公共点（地）才接到真正的大地。接地装置的了宗于图2。
3.4.1.5电缆屏敲连接
MAC-PHY互连电缆的屏蔽层应与保护地连接，该连接仅在电缆的MAC实体一端进行，通过把MAC单光匹配的接插件的触点1和保扩地连接起来就可实现，而在电缆男·-端与相应单元匹配的接播件的触点1不了连接，以尽可能减小对外部声于扰的敏感性。警告一一应避免机架电位差的影响。接口连接系统可能没有处理电流过量的能力。GB 9469.788
A的参考文献11中说明。MAC租PIIY实体应该和固定接口接插件相配合·固定接插件有插头和凹形外克，每个接插件应配有两个锁紧部件(示于图3)在GB9469.1录A的参考文献11中给出说明。接口互连电缆的每一端应装有活动接播件，它具有插座利凸形外壳.这些活动接插件应配备有使其锁紧在固定接插件上的装置。
注：把活动接插件和医是接插件额紧在起的装置可以按照国家的法规。1.27
0060009900000000
更包包
接拥件正面触点编号
e.50oe0oo0ee0eaee
典型10
图3MAC/物理接口接插件
注：①按ISD261米制螺纹ISO通用米制螺钉螺纹一-总规范。②) 除非另有规定,容差应为 2 位十进制+51,3位-[-进制士0. 254，3.4.2.2MAC-PHY接插件插脚的分配接口信号和其他必须连接的插脚分配示于表3。螺缸：M3
螺纹最小有效
深度3.175
互馈装管
GB 9469.7-88
表3MAC-物理接口插脚分配
信号连接
信号地
信号连接
根据GB9469.1附录A的参考文献12,插脚2至18是A一A交换点，而插脚20至36是BB交换点。
表3中保留的插脚不应用于本标准未经定义的信号或电源连接。3.4.2.3MAC·PIHY接口接插件电气要求MAC-PHY接口接插件必须满足以下的电气性能要求：额定电压：60V
测试电压：根据TEC标准348的第9.7.4条，应该进行500V电压测试。触点电流额定值：每个触点5A
触点电阻：小于20mg
耐久性：在多于1000次插入后，触点电阻应不超过20m2绝缘电阻：大于5×1060
触点材料：镀金合金
3.4.3MAC-PHY 互连电缆
3.4.3.1电继长度
MAC-PHY互连电缆的长度通常应使道过电缆的信号传播时间，不超过GB9169.6第3.1条巾定义的额定MAC符号时问的20%，在数据速率为1Mbit/s时，建议最大长度为25m。3.4.3.2电缆要求
MAC-PHY互连电缆应包括用于对称信号交换电路的17根双绞线和一根信号地线。该电缆应该其有一个导电屏蔽层。
3.4.3.3电磁辐射的预防
在易丁产生过量电磁辐射的装置中，应果取特殊的预防措施，以保证在MACPHY互连电缆中引起的干扰电动势限制在叫接受的范国之内。wu
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