GB T 7421-1987 信息处理系统-数据通信-高级数据链路控制规程-规程类别汇编.pdf

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1、中华人民共和国国家标准信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程规程类别汇编发布实施国家标准局发布中华人民共和国国家标准信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程规程类别汇编国家技术监督局批准实施引言本标准等同采用国际标准信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程规程类别汇编高级数据链路控制规程的类别是描述数据链路操作的一些方法这些方法允许在各种逻辑结构和物理结构的数据站间进行同步的码透明的数据传输这些规程类别在整个体系结构中以一致的方式定义本标准目的之一是在不平衡规程和平衡规程的基本类别间保持最大限度的兼容性这对结构可变的数据站特别需要这些数据站按特定连接的要求可具有主站次站或组合站的特征本标准定

2、义了三种基本的规程类别两种不平衡的和一种平衡的不平衡类别适用于专用或交换的数据传输设施上点对点和多点两种结构见图不平衡类别的特征是数据链路的一端只有一个主站而另一端有一个或多个次站数据链路的管理由主站单独负责因此称为不平衡规程类别图不平衡数据链路的结构平衡类别见图适用于专用或交换的数据传输设施上的点对点结构平衡类别的特征是在一条逻辑数据链路上有两个称为组合站的数据站它们对数据链路的管理负有同等责任因此称为平衡规程类别图平衡数据链路的结构对于每种规程类别可按照该类别基本表上具备的命令和响应能力规定一种操作方法同时还列出了各种不同的可选功能对这些可选功能在规程中的使用以后考虑在本标准中增加一些说明

3、应该认识到用本标准定义的不平衡规程类别可以在一条单一的数据电路上构成对称的结构来进行工作例如将两个不平衡的规程按相反的方向组合起来帧只用作命令就能形成对称的点对点结构见图图对称数据链路的结构适用范围本标准描述了同步数据传输的规程的不平衡类别和平衡类别平衡操作准备用于数据链路任何一端都要求有同等控制的环境在整个的体系结构中包括了这些操作要求规程采用信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程帧结构定义的帧结构和数据通信高级数据链路控制规程规程要素汇编定义的规程要素对于不平衡类别数据链路是由一个主站和一个或多个次站组成并在点对点或多点的结构中以正常响应方式或异步响应方式操作对于平衡类别数据链路由两个组

4、合站组成并在点对点的结构中以异步平衡方式操作每种类别都定义了一个基本命令响应表但是数据链路的能力可用可选功能加以修改一般说明原则数据站类型对不平衡规程类别定义了两种类型的数据站见图图站构造框图只发送帧的站或只接收帧的站应相应地去掉宿或源的功能主站发送命令接收响应并最终负责数据链路层的差错恢复次站接收命令发送响应并可以启动数据链路层的差错恢复对平衡规程类别定义了一种类型的数据站见图组合站发送命令和响应接收命令和响应并且负责数据链路层的差错恢复结构对不平衡规程类别应该在各种类型的传输设施上将一个主站和一个或多个次站连接起来构成点对点或多点半双工或全双工交换或非交换的结构对平衡规程类别应该在各种类型

5、的传输设施上将两个组合站连接起来构成点对点半双工或全双工交换或非交换的结构操作方式在不平衡类别中任何一个主站与次站或多个次站的联结都应该根据所使用结构的能力以正常响应方式或异步响应方式双向交替或双向同时方式操作在平衡类别中两个组合站应根据所使用结构的能力以双向交替或双向同时的异步平衡方式操作编址方案在所有的不平衡的和平衡的类别中发送的命令总是包含目的数据站的地址发送的响应总是包含分配给发送数据站的地址发送和接收状态变量每个配对的主站对次站或组合站对组合站在信息帧传输的每个方向上都应分别使用一对独立的发送和接收状态变量接收站在收到并接受了置方式命令时应将发送和接收状态变量这两者都置成原发站在收到

6、并接受了置方式命令的确认响应时将发送和接收状态变量这两者都置基本的规程类别命名定义了三种基本的规程类别并命名为不平衡操作的正常响应方式类别不平衡操作的异步响应方式类别平衡操作的异步平衡方式类别在这些命名中第一个字母或表示不平衡或平衡的操作第二个字母或表示异步响应方式或正常响应方式第三个字母代表类别基本命令响应表下列的基本命令响应表采用单个八位位组编址非扩充控制字段格式与一个比特帧检验序列的基本命令与响应表如下所示命令响应的基本命令与响应表如下所示命令响应的基本命令与响应表如下所示命令响应可选功能有种可选功能见表可用于修改中定义的基本的规程类别通过对基本命令响应表增加或删除命令和响应或者使用另一

7、种地址或控制字段的格式或另一种帧检验序列见图就可得到这些可选功能可选功能只适用于平衡规程类别表可选功能选项功能说明要求改变提供交换标识和或数据站特征的能力增加命令增加响应提供更及时地报告帧顺序差错的能力增加命令增加响应提供请求重发单个帧的能力以便更有效地从帧顺序差错中恢复增加命令增加响应提供能交换信息字段而不影响帧顺序编号的能力增加命令增加响应提供初始化远程数据站的能力和请求初始化的能力增加命令增加响应提供执行无编号组探询全站探询与无编号单个探询的能力增加命令规定使用大于单个八位位组的编址采用扩充编址的格式代替基本编址的格式将规程局限于只允许帧作为命令删除响应将规程局限于只允许帧作为响应删除命

8、令续表选项功能说明要求改变提供使用扩充顺序编号模的能力采用扩充控制字段的格式代替基本控制字段的格式代替提供使状态变量复位的能力它只涉及一个方向信息流仅适用于增加命令提供执行数据链路基本测试的能力增加命令增加响应提供请求逻辑断开的能力增加响应规定使用比特帧检验序列用比特代替比特规程类别的一致性图示出三种类别的一致性这种一致性是通过使用多种操作方式基本命令响应表和层次结构的概念而获得的基本命令响应表的一致性便于在一个可配置的数据站中具有规程类别的多种方案图规程类别符合规程类别一个数据站如能执行某个规程类别基本命令响应表中所有的命令和响应而该规程类别是按选定的可选功能修改过的则这个数据站就应视为符合

9、具有给定可选功能的规程类别即主站应有能力接收按选定可选功能修改过的不平衡规程类别基本命令响应表中所有的响应次站应有能力接收按选定可选功能修改过的不平衡规程类别基本命令响应表中所有的命令组合站应有能力接收按选定可选功能修改过的平衡规程类别基本命令响应表中所有的命令和响应表示类别和可选功能的方法规程的类别和可选功能应该用类别规定的命名见加上可选功能号来表示见例类别表示不平衡操作正常响应方式的规程类别它具有的可选功能是标识改善性能无编号探询和从次站到主站的单向数据流例类别表示不平衡操作异步响应方式的规程类别它具有的可选功能是标识初始化扩充顺序编号模和请求断开例类别表示平衡操作异步平衡方式的规程类别它

10、具有的可选功能是改善性能和帧仅作命令发送的能力不平衡操作点对点和多点概述下述要求适用于点对点或多点的数据链路上以双向交替或双向同时进行同步数据传送的不平衡操作规程规程采用定义的帧结构和描述的规程要素规程使用命名为或的基本命令响应表见图虽然这里只描述了基本的命令和响应但为了提高操作性能还有几种可选功能供选用这些可选功能在中列出如图所示注不平衡规程类别的操作在附录的诸例中作了图示说明见数据链路说明结构见图不平衡操作的数据链路结构应是一个主站和一个或多个次站以物理层的传输设施互连而成物理层传输设施在交换或非交换的数据电路上物理层的传输设施应能提供半双工或全双工的传输注在交换的数据电路情况下本规程假定

11、交换数据电路业已建立在物理层提供电路可用的指示前数据链路层不应启动数据传输有些系统在物理层上采用半双工传输的数据电路来提供双向交换的数据交换这时用空闲的数据链路信道状态作为物理层电路可用的指示规程说明概述不平衡控制规程应在有一个主站和一个或多个次站的数据链路上以正常或异步响应方式操作在某一时刻只有一个次站能进入异步响应方式主站应最终负责整个数据链路的差错恢复每个数据站通过检验所收到的每个帧或监控帧的来检查它已发往远程数据站的诸帧是否都已被正确接收数据站特征主站应负责建立数据链路和断开数据链路发送信息传送命令监控命令和无编号命令检验收到的响应每个次站应负责检验收到的命令根据收到命令的要求发送信息

12、传送响应监控响应和无编号响应规程的详细定义在中对永久连接的或已建立交换连接的数据链路的规程作了定义关于建立和断开交换数据电路的协议不属本标准的范围然而在交换连接建立后的交换标识和或交换特征的能力则以可选功能的方式提供建立与断开数据链路建立数据链路主站应发送一个或命令来启动它至某一个次站的数据链路同时应起动一个响应超时功能或等效功能被寻址的次站一旦正确地接收到这或命令时一有机会就应发送一个响应并将它的发送和接收两个状态变量置如果主站正确地收到这响应则主站至被寻址次站的数据链路就已建成这时主站应将其对应于该次站的发送和接收状态变量置并停止其响应超时功能或等效功能如果接收或命令的次站断定它不能进入指

13、定的方式时它应发送响应如果主站正确地收到响应则应停止其响应超时功能或等效功能如果未正确收到或命令响应或响应则应不理睬这些命令或响应其结果将是主站的响应超时功能或等效功能期满主站可以重发或命令并重新起动响应超时功能或等效功能见这个动作可以继续到正确地收到一个响应为止或在更高层次采取恢复动作断开数据链路主站可发送一个命令来断开与一个次站的数据链路并应起动一个响应超时功能或等效功能被寻址的次站一旦正确地接收到命令时一有机会就应发送响应并应进入该次站预先规定的正常断开方式或异步断开方式如果被寻址的次站在接收到命令时已处在断开方式则应发送响应主站在收到对所发送的命令的或响应时应停止其响应超时功能或等效功

14、能如果未正确收到命令响应或响应则应不理睬这些命令或响应其结果将是主站的响应超时功能或等效功能期满而主站可重发命令并重新起动响应超时功能或等效功能见这个动作可以继续到正确地收到一个响应或响应为止或在更高层次采取恢复动作断开方式的规程处于或方式的次站应监视各种命令对中提到的或命令应在最早的响应机会作出反应并应对收到的命令以来响应该次站应对收到的其他位置的命令用位置的断开方式来响应对收到的其他位置的命令则不予理睬处于下的次站以异步方式用响应来报告它的状态交换信息帧发送帧作为一个帧其控制字段的格式应按见的定义将置成发送状态变量的值置成接收状态变量的值在数据链路建立之后应将和置成帧的最大长度是一个系统定

15、义的参数如果数据站已准备好发送一个编号为的帧而这等于最后收到的确认编号加上模数减这时数据站应停止发送这帧而执行中的规程接收帧数据站在正确收到一个按顺序的即等于接收状态变量的值并是它能接受的帧时它应将其状态变量加并在下一次发送机会采取下列动作之一采用说明原中缺即等于接收状态变量的值一句描述准确又能与相一致的句子故此在本标准中予以补正如果有信息传输且远程数据站已准备好接收它应按说明的动作并在下一个要发送的帧中将其控制字段的置为值确认所收到的帧如果没有信息传输而该数据站已准备好接收帧时则应发送一个帧并将置为的值确认已收到的帧如果数据站没有准备好再接收帧则这些数据站可以发送一个帧并将其置为值确认已收到

16、的帧如果数据站无能力接受已正确收到的帧则不应增加的值该数据站可发送一个将置成值的帧接收到错误的帧如果接收到一个错误的帧则应将它丢弃如果接收到一个正确而错误的帧这时接收的数据站应不理睬这字段并丢弃该帧中的信息字段这将继续到正确地收到所期望的帧为止但这个数据站应使用丢弃的帧中的和指示当正确地收到所期望的帧时这数据站应按的说明予以确认恢复检验指示将能使接收有错的帧重传如中的说明数据站接收确认当数据站接收的或帧的有效该数据站应认为所有以前已发送的包括等于在内的诸帧都已被确认超时考虑为了检测无应答或丢失应答的情况每个主站应提供一个响应超时功能或等效功能在方式中每个次站也应提供一个命令超时功能或等效功能在

17、每种情况中超时功能或等效功能期满可用于启动适当的差错恢复规程在方式中次站将依靠主站来启动超时的恢复超时功能或等效功能的持续时间与系统有关需服从双方的协定为了解决方式中可能出现的竞争状况次站超时功能的持续时间应与主站不同位的用途在不平衡的规程类别和中位的用途应遵照的说明双向交替的考虑处于正常响应机会双向交替的数据链路操作情况下不允许自主站传输除非接收到一个位置的帧或无响应的超时功能期满时才能允许传输不允许自次站传输除非接收到位置的一个帧时才能允许传输注在全双工物理设施上处于正常响应机会双向交替的多点结构数据链路操作下在上述时间内主站可以发送位置的帧给非探询的诸次站处于正常响应机会双向交替的数据链

18、路操作情况下一个数据站在接受一个位置的帧后并在发送一个位置的帧之前不应再接受其他的帧处于异步响应机会双向交替的数据链路操作情况下不允许从一个数据站传输除非下列两种情况之一在接收到一个帧或一个帧标志以后检测到空闲的数据链路信道状态或延长了的非工作期数据链路信道状态空闲结束时才允许传输注在半双工数据电路设施的情况下必须作出适当的安排以控制数据传输的方向由数据链路层控制传输的方向并可由物理层发出信令任何一个处于方式的数据站如果没有发送过帧而又有信息正等待着传输这时建议这个数据站最好先只发送一个监控帧以避免长时间的恢复动作这种情况在帧竞争时有可能会发生如果一数据站已发送了一些帧而又没有后续的帧等待着传

19、输它应将其发送权交给远程的数据站双向同时的考虑每一种不平衡规程的类别都可以用双向同时的通信协议而不依赖于物理数据电路的能力即半双工传输但是在半双工数据电路设施的情况下必须作出适当的安排以控制数据传输方向数据链路层控制传输的方向另外在正常响应机会的情况下不允许自次站传输数据除非接收到值置的帧才允许传输平衡操作点对点概述下述要求适用于点对点的数据链路以双向交替或双向同时进行同步数据传送的平衡操作规程规程采用定义的帧结构和描述的规程要素规程使用命名为的基本命令响应表见图虽然这里只描述了基本命令和响应但为了提高操作性能还有几种可选功能供选用这些可选功能在中列出如图所示注平衡规程类别的操作在附录的诸例中

20、作了图示说明见数据链路说明结构见图平衡操作的数据链路结构见图应是两个组合站以物理层的传输设施互连而成物理层传输设施在交换或非交换的数据电路上物理层的传输设施应能提供半双工或全双工的传输注在交换的数据电路情况下本规程假定交换数据电路业已建立在物理层提供电路可用的指示前数据链路层不应启动数据传输有些系统在物理层上采用半双工传输的数据电路来提供双向交替的数据交换这时用空闲的数据链路信道状态作为物理层电路可用的指示规程说明概述平衡控制规程应在数据链路每端的数据站均为一个组合站的数据链路上操作本规程应使用异步平衡方式每个组合站应同等地负责数据链路层的差错恢复每个组合站通过检验所收到的每个帧或监控帧中的来

21、检查它已发往远程组合站的诸帧是否都已被正确接收组合站特征每个站都应是组合站即它应能建立数据链路断开数据链路并都能发送接收命令与响应规程的详细定义在对使用永久连接或已建立交换连接的点对点数据链路的规程作了定义关于建立和断开交换数据电路的协议不属本国家标准的范围然而在交换连接建立后的交换标识和或交换特征的能力则以可选功能的方式提供建立与断开数据链路建立数据链路任何一个组合站都能启动数据链路的初始化它应发送命令并起动一个响应超时功能或等效功能另一端的组合站在正确地收到这命令时应发送一个响应并将它的发送和接收两个状态变量置如果原发的组合站正确地收到响应则该数据链路就已建立原发的组合站应将它的两个状态变

22、量置并停止响应超时功能或等效功能进入指定的方式如果在接收到命令时组合站决定它不能进入指定的方式它应发送响应如果原发的组合站正确地收到这响应则应停止响应超时功能或等效功能如果未正确收到命令响应或响应则应不理睬这些命令或响应其结果将是原发命令组合站的响应超时功能或等效功能期满这时该组合站可以重发命令并重新起动响应超时功能或等效功能见这个动作可以继续到正确地收到一个响应为止或在更高层次采取恢复动作断开数据链路任一组合站都可主动对数据链路进行断开它应发送命令并起动一个响应超时功能或等效功能处于某种操作方式的另一组合站在正确地收到命令时应发送一个响应并进入异步断开方式如果另一组合站在收到这命令时已处在断

23、开方式则它应发送响应原发的组合站在接收到对所发送的命令的或响应时应停止其响应超时功能或等效功能如果未正确收到命令响应或响应则应不理睬这些命令或响应其结果将是原发命令的组合站的响应超时功能或等效功能期满该组合站可重发命令并重新起动它的响应超时功能或等效功能这个动作可以继续到正确地收到一个或响应或正确地收到一个命令为止或在更高层次采取恢复动作断开方式的规程处于方式的组合站应监视收到的各种命令对中提出的命令应作出反应并应对收到的命令以来响应它应对接收的其他位置的命令以位置的断开方式来响应对收到的其他位置的命令则不予理睬处于下的组合站以异步方式用响应来报告它的状态同时企图置方式竞争当一个组合站发出一个

24、置方式的命令并且在收到适当的响应以前接收到来自远程组合站的置方式命令这时就出现了竞争情况竞争情况应用下列方式来解决当发送的和收到的置方式命令相同时每个组合站都应在最早的响应机会发送一个响应每个组合站要么立即都进入指定的方式要么推迟进入指定的方式直到接收到响应为止在后一情况中如果组合站未收到响应它可以在响应超时功能或等效功能期满时进入指定的方式或重发置方式的命令当双方置方式命令不同时每个组合站都应进入并在最早的响应机会送出一个响应如果一个命令与一个不同的置方式命令竞争时则不要求作任何动作如果是和命令之间的竞争在重新试图建立数据链路时发送命令的组合站要比发送命令的组合站有更高的优先级交换信息帧发送

25、帧作为一个帧其控制字段的格式应按中的定义将置成发送状态变量的值置成接收状态变量的值在数据链路建立之后和应置成帧的最大长度是一个系统定义的参数如果组合站已准备好发送一个编号为的帧而这等于最后收到的确认编号加上模数减这时该组合站应停止发送这帧而按照中的规程执行决定以命令还是以响应来发送帧即用远程地址还是用本地地址来分别指明是位还是位将取决是否需要用发送位置的响应帧来确认接收到的位置帧接收帧组合站在正确收到一个按顺序的即等于接收状态变量的值并是它能接受的帧时它应将其状态变量加并在下一次发送机会采取下列动作之一采用说明原中缺它应将其状态变量加这句话若照此采取动作时将造成错误的动作因此在本标准中予以订正

26、如果有信息传输并且远程组合站已准备好接收它应按说明的动作并在下一个要发送的帧中将其控制字段的置成的值确认所收到的帧如果没有信息传输而组合站已准备好接收帧时该组合站则应发送一个帧并将置为的值确认已收到的帧如果组合站没有准备好再接收帧该组合站可发送一个帧并将其置为的值确认已收到的帧如果组合站无能力接受已正确收到的帧则不应对值加该组合站可发一个将置成值的帧发送的帧或监控帧是一个命令还是一个响应分别取决于要求一次位置还是要求一次位置的传输如果不要求是位或位置的传输则确认帧可以是命令也可是响应接收到错误的帧如果接收到一个错误的帧则应将它丢弃如果接收到一个正确而错误的帧这时接收组合站应不理睬这字段并丢弃该

27、帧中的信息字段这将继续到正确地收到所期望的帧为止但该组合站应使用丢弃的帧中的和指示当正确地收到所期望的帧时该组合站应按的说明予以确认恢复检验指示将能使接收有错的帧重传如中的说明组合站接收确认当组合站接收的或帧的有效该组合站应认为所有以前已发送的包括等于在内的诸帧都已被确认超时考虑为了检测无应答或丢失应答的情况每个组合站应提供一个响应超时功能或等效功能应用超时功能或等效功能的期满来启动适当的差错恢复规程超时功能或等效功能的持续时间与系统有关需服从双方的协定为了解决竞争的情况特别是在双向交替操作中两个组合站的超时功能或等效功能的持续时间应该不相等每当组合站发送一个需要应答的帧时就应起动超时功能或等

28、效功能当接收到期望的应答时应停止这超时功能或等效功能如果超时功能或等效功能正在工作的时间间隔内发送了其他要求有确认的帧时则可以重新起动超时功能或等效功能如果响应超时功能或等效功能期满则可发送或重发一个位置的命令并重新起动这响应超时功能或等效功能位的用途在平衡规程类别中位的用途应遵照中的说明见双向交替的考虑数据链路以双向交替操作时不允许自组合站传输除非在收到一个帧或一个帧标志后检测到空闲的数据链路信道状态或延长了的非工作期数据链路信道状态空闲结束时才能允许传输注在半双工数据电路设施的情况中必须作出适当的安排以控制数据传输的方向由数据链路层控制传输的方向并可由物理层发出信令任何一个处于的组合站如果

29、没有发送过帧而又有信息正等待着传输这时建议该组合站最好先只发送一个监控帧以避免长时间的恢复动作这种情况在帧竞争时有可能会发生如果一个组合站已发送了一些帧而又没有后续的帧等待着传输它应将其发送权交给远程的组合站双向同时的考虑平衡规程类别可以使用双向同时的通信协议而不依赖于物理数据电路的能力即半双工或全双工传输但是在半双工数据电路设施的情况下必须作出适当的安排以控制数据传输方向数据链路层控制传输的方向附录规程子集的典型例子参考件引言规程是为了能适用于广大范围的应用如计算机集中器和终端之间的双向交替双向同时的数据通信和各种不同的结构如多点或点对点交换的或非交换的半双工或全双工而设计的标准定义了一些必

30、要的特性其中包括帧的格式操作方式命令响应和异常状态恢复技术在各种不同组合中使用这些功能就能提供所包括的全部能力大多数的实施方案并不需要使用本标准提供的全部能力因此本附录描述了几种典型的规程子集来提供统一的实施方案以满足不久的将来大多数应用的要求利用这些被推荐的典型子集将有助于在为满足相似操作要求而设计的各种独立的实施间提高协同工作的能力其他的规程子集只要它们符合于本标准定义的类别都可以选择来满足新的或额外的要求选择参数为了定义这些典型的规程子集考虑了下列一些应用参数数据通信结构点对点多点从这些参数中选择了三个典型的规程子集作为例子并综合如表可选功能和摘列于表中见本标准表表典型的规程子集参数典型

31、的规程子集数据通信结构编号定义多点或点对点多点或点对点点对点注可以将点对点看成是多点结构的特例在某种情况中建议用表可选功能和选项功能说明命令响应注释提供更及时地报告帧顺序差错的能力增加增加将规程局限于只允许帧作为命令删除提供使用扩大顺序编号模的能力增加删除用扩充控制字段的格式代替基本控制字段格式共同特性在中描述的所有规程子集都有下列的共同特性用检验指示来保证数据的完整性和恢复超时功能与机制一同使用每个子集都可以用于半双工或全双工传输典型的规程子集子集多点或点对点无选项命令响应这个规程子集将位用作信息和状态的探询最后帧的指示和检验指示这个子集适用于点对点或多点结构上的双向交替操作在实际的全双工设

32、施上处于双向交替的多点结构操作的主站可以在任何时间向非探询的各次站发送位置的帧主站和次站必须能接收从远程数据站送来的所有上面开列的响应和命令子集多点或点对点命令响应这个规程子集将位用作信息和状态的探询最后帧的指示和检验指示数据站使用帧来要求重传帧这个子集适用于主站和次站都能进行双向同时通信的多点或点对点结构某些点对点数据链路可以作为特定的多点数据链路来考虑主站和次站必须能接收从远程数据站送来的所有上面开列的响应和命令子集非扩充顺序编号点对点这个规程子集将位用于状态探询和检验指示数据站使用帧来要求重传帧当需要数据链路有对称的控制时这个子集适用于点对点数据链路上的双向同时通信两个组合站都应能接收所有下面开列的命令和响应命令响应注的与此规程兼容扩充顺序编号点对点命令响应当具有特定特性诸如长的往返时延和短的信息字段长度的数据链路要求有更好的性能时这个规程子集能适用于与非扩充子集同样的情况附加说明本标准由中华人民共和国邮电部和铁道部提出本标准由铁道部科学研究院通信信号研究所邮电部数据通信技术研究所负责起草本标准主要起草人叶绍智汪润生张佳昆张保栋过介堃黄家英