上一讲讲了基金会现场总线的低速部分H1,本讲的内容是FF的高速部分HSE。
1.HSE的由来
依照现场总线基金会本来的构思，基金会现场总线FF（Foundation Fieldbus）是由低速部分H1与高速部分H2一起组成，H2的传输速率有1Mbps与2.5Mbps二种，传输距离分别为750m与500m。因为技能的低速开展，互联网技能向操控网络的浸透，H2还未正式出台就现已显得不习惯使用的需求而改为高速以太网HSE（High Speed Ethernet），其传输速率为100Mbps，并于2000年3月29日发布了HSE的规范。因为HSE选用了以太网，所以要简略地先介绍了一下以太网与工业以太网。
2.以太网的简介
（1）以太网的由来
以太网（Ethernet）开始是由美国Xerox公司于1975年推出的一种局域网，他以无源电缆作为总线来传送数据，并以曾经在前史上表明传达电磁波的以太（Ether）来命名，那个时分以为以太无所不在（实际上现在以为他并不存在），所以借此来理解为能够将很多数据一次送往任何各地。1980年9月，DEC(数据设备公司，现在已被Compact公司收买，已不存在)，Intel及Xerox协作发布了Ethernet物理层和数据链路层的规范，称为DIX规范。IEEE802.3是由美国电气与电子工程师协会IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)发布了以太网物理层和数据链路层的规范。IEEE802.3是由IEEE在DIX规范根底上进行了修正而拟定的规范，电子IEEE仅仅美国的电气和电子工程师协会，所以IEEE802.3并不是国际规范，只要当国际规范化安排ISO(International Standards Organigation)承受而成为ISO8802-3规范后，才干正式成为国际规范，所以以太网就取得快速的开展。严厉来讲，以太网与IEEE802.3规范并不完全相同，但人们一般都将IEEE802.3就以为是以太网规范。
（2）介质拜访操控协议CSMA/CD
最能表证以太网通讯的根底便是CSMA/CD。在802.3以太网MAC(介质拜访操控)层中，对介质的拜访操控选用了载波监听多路拜访/抵触检测协议CSMA/CD其主要思维可用“先听后说，边说边听”的形象来表明。“先听后说”是指在发送数据之前先监听总线的状况。在以太网上，每个设备能够在任何时分发送数据。发送给在发送数据之前先要检测通讯信道中的载波信号，假如没有检测到载波信号，阐明没有其他站在发送数据，或者说在信道上没有数据，该站能够发送。不然，阐明信道上有数据，需等候一个随机的时刻后再重复检测，直到能够发送数据中止。当信号在传送时，每个站均查看数据帧中的意图地址字段，并依此判定是承受该帧仍是疏忽该帧。因为数据在网中的传输需求时刻，总线上可能会呈现二个和二个以上的站点监听到总线上没有数据而发送数据帧，因而就会产生抵触，“边说边听”便是指在发送数据的进程的一起检测总线上的抵触。抵触检测最基本思维是一边将信息输送到传输介质上，一边从传输介质上接纳信息，然后将发送出去的信息和接纳的信息进行按位比较。假如二者共同，阐明没有抵触；假如二者不共同，则阐明总线上产生了抵触。一旦检出抵触今后，不用讲数据帧悉数发完，CSMA/CD当即中止数据帧的发送，并向总线发送一串堵塞信号，让其总线上其他各线均能感知抵触现已产生。总线上各站点“听”到堵塞信号今后，均等候一段随机的时刻，然后再去重发受抵触影响的数据帧。这一段随机的时刻一般由网卡中的一个算法来决议。CSMA/CD的优势在于站点无需依托中心操控就能进行数据发送。当网络通讯量较小的时分，抵触很少产生，这种介质拜访操控方法是快速而有用的。当网络负载较重的时分，就简单呈现抵触，网络功能也相应下降。
这种通讯方法，对通讯量大并且没有实时性要求的场合对错常有用的，因而在办公自动化上使用十分合适；而在操控范畴上使用时，因为不能满意实时性和时刻上确实定性的要求，就呈现了问题，有必要采纳相应办法才干见效，这在今后有关实时以太网的讲座中，再行解说。
（3）抵触退避算法
在802.3以太网中，当检测到抵触检测出来今后，就要重发本来的数据帧。抵触过的数据帧的重发又可能再次引起抵触。为防止这种状况的产生，常常选用错开各站的重发时刻的方法来处理，重发时刻的操控问题便是抵触退避算法问题。
最常用的核算重发时刻距离的算法便是二进制指数退避算法。其本质上是依据抵触的前史估量网上信息量而决议本次应等候的时刻。按此算法，当产生抵触时，操控器推迟一个随机长度的距离时刻，如下式所示：
TN=R×A×(2N-1)
式中：R为0～1的随机数；A是时刻片（可选总线循环一周的时刻）；N是接连抵触的项数。整个算法进程能够理解为
1）每个帧在初次产生抵触时的退避时刻为T1。
2）当重复产生一次抵触，则最大退避时刻加倍，然后安排重传数据帧。
3）在10次磕碰产生后，该距离将被冻结在最大时刻片（即1023）上。
4）16次磕碰后，操控器将中止发送，并向节点微处理器报答失利信息。
这个算法中等候时刻的长短与抵触的前史有关，一个数据帧遭受的抵触次数越多，则等候时刻越长，阐明网上传输的数据量越大。
3.工业以太网
以太网是用于办公自动化的技能，要用于工业范畴有必要在沿袭以太网技能的根底上，采纳相应的办法才行。
（1）以太网与工业以太网不同之点
1）新近的以太网规范只包含OSI通讯模型中的物理层与数据链路层；而工业以太网则还包含了网络层，传输层和使用层，见图1所示。图中MAC代表介质拜访操控（Media Access Control）,IP(Internet Protoeol)指网际互联协议，TCP（Transmission Control Protocol）为传输操控协议而UDP（User Datagram Protocol）则指用户数据报协议。
图1工业以太网与OSI互连参阅模型的分层对照
2）要习惯工业环境需采纳的办法：
·优质的%&&&&&%及资料以保证其可靠性。
·机械环境的习惯性，如耐根动、耐冲击。
·气候环境的习惯性，如工作温度要求为-40～85℃，至少为-20～70℃，并要耐腐蚀、防尘与防水。
·电磁环境习惯性或电磁兼容性EMC如契合EN50081-2、EN50082-2规范（EN为欧洲规范）
这样工业以太网的价格就比以太网要高得多。至于实时性，时刻确定性，供电与防爆等问题在今后的实时工业以太网中解说。
