第3講總線技術(shù)、通信及人機(jī)接口

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)1第第3講講 計(jì)算機(jī)總線技術(shù)計(jì)算機(jī)總線技術(shù)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1.總線的基本概念總線的基本概念 2.內(nèi)部總線內(nèi)部總線 3.外部總線外部總線計(jì)算機(jī)控制技術(shù)2 隨著微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，總線技術(shù)也得到不隨著微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，總線技術(shù)也得到不斷創(chuàng)新。先后出現(xiàn)了斷創(chuàng)新。先后出現(xiàn)了ISA、MCA、EISA、VESA、PCI、AGP、IEEE1394、USB等總線技術(shù)。等總線技術(shù)。 芯片內(nèi)部的總線技術(shù)也在不斷發(fā)展，芯片內(nèi)部的總線技術(shù)也在不斷發(fā)展，AMBA、Core Connect 、CoreRAM等已經(jīng)形成集成電路內(nèi)部十分等已經(jīng)形成集成電路內(nèi)部十分具有競(jìng)爭(zhēng)力的總線標(biāo)準(zhǔn)。具有競(jìng)爭(zhēng)力的

2、總線標(biāo)準(zhǔn)。 工業(yè)控制的工業(yè)控制的PROFIBUS，F(xiàn)F等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。 總線的數(shù)據(jù)傳輸速度也不斷提升，目前，總線的數(shù)據(jù)傳輸速度也不斷提升，目前，AGP局部局部總線數(shù)據(jù)可達(dá)總線數(shù)據(jù)可達(dá)528MB/s，PCI-X可達(dá)可達(dá)1GB/s，系統(tǒng)總，系統(tǒng)總線傳輸速率也由線傳輸速率也由66MB/s提高到提高到100MB/s甚至更高的甚至更高的133MB/s、150MB/s、200MB/s。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)3一、總線的基本概念一、總線的基本概念物理特性：根數(shù)、引腳排序、插頭形狀等物理特性：根數(shù)、引腳排序、插頭形狀等功能特性：每根線的功能定義功能特性：每根線的功能定義電氣特性：信號(hào)傳輸方向、有效電平

3、范圍電氣特性：信號(hào)傳輸方向、有效電平范圍時(shí)間特性：時(shí)序時(shí)間特性：時(shí)序1.總線的定義總線的定義2.總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)各模塊之間計(jì)算機(jī)各模塊之間互聯(lián)（硬件）互聯(lián)（硬件）和和傳遞信息（軟件協(xié)議）傳遞信息（軟件協(xié)議）的的一一組信號(hào)線組信號(hào)線3.總線傳輸過(guò)程總線傳輸過(guò)程四個(gè)階段：總線請(qǐng)求和仲裁階段、尋址階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和結(jié)束階段四個(gè)階段：總線請(qǐng)求和仲裁階段、尋址階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和結(jié)束階段4. 總線的分類總線的分類（1）按照總線內(nèi)部信息傳輸?shù)男再|(zhì)分）按照總線內(nèi)部信息傳輸?shù)男再|(zhì)分?jǐn)?shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線:DB 用于傳送數(shù)據(jù)信息用于傳送數(shù)據(jù)信息地址總線地址總線:AB 是專門用來(lái)傳送地址的是專門用來(lái)傳送地址的控

4、制總線控制總線:CB 控制總線包括控制、時(shí)序和中斷信號(hào)線控制總線包括控制、時(shí)序和中斷信號(hào)線電源總線電源總線:PB 用于向系統(tǒng)提供電源用于向系統(tǒng)提供電源 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)5（2）按照總線在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的層次位置分）按照總線在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的層次位置分片內(nèi)總線片內(nèi)總線 (On-Chip BUS)：在集成電路的內(nèi)部，用來(lái)連接各功能單在集成電路的內(nèi)部，用來(lái)連接各功能單元的信息通路元的信息通路內(nèi)部總線（內(nèi)部總線（Internal Bus)： 又叫又叫系統(tǒng)總線或板級(jí)總線，系統(tǒng)總線或板級(jí)總線，用于計(jì)算機(jī)用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部模塊（板）之間通信。它內(nèi)部模塊（板）之間通信。它是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的總線，人們平是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的

5、總線，人們平常所說(shuō)的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線，如常所說(shuō)的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線，如STD總線、總線、PC總線、總線、ISA總總線、線、PCI總線等總線等外部總線（外部總線（External Bus)：又稱通訊總線，：又稱通訊總線， 用于計(jì)算機(jī)之間或計(jì)用于計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間通信，算機(jī)與設(shè)備之間通信，IEEE-488、RS-232C、RS-485等等（3）根據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸方式）根據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸方式 分分并行總線：并行總線：每個(gè)信號(hào)都有自己的信號(hào)線每個(gè)信號(hào)都有自己的信號(hào)線串行總線串行總線：所有信號(hào)復(fù)用一對(duì)信號(hào)線所有信號(hào)復(fù)用一對(duì)信號(hào)線計(jì)算機(jī)控制技術(shù)6計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)示意圖

6、5. 計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)圖計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù)7 總線頻率：總線頻率：即總線工作時(shí)鐘頻率，單位為即總線工作時(shí)鐘頻率，單位為MHzMHz，它是影響總線傳輸速，它是影響總線傳輸速率的重要因素之一率的重要因素之一?？偩€寬度：總線寬度：稱總線位寬，是總線可同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，用稱總線位寬，是總線可同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，用bitbit（位）（位）表示，如表示，如8 8位、位、1616位、位、3232位等?？偩€的寬度越大，它在同一時(shí)刻就能位等?？偩€的寬度越大，它在同一時(shí)刻就能夠傳輸更多的數(shù)據(jù)。夠傳輸更多的數(shù)據(jù)?？偩€帶寬：總線帶寬：又稱總線傳輸率，表示在總線上每秒傳輸字節(jié)的多少，又稱總線傳輸率，表示在總

7、線上每秒傳輸字節(jié)的多少，單位是單位是MB/SMB/S。影響總線傳輸率的因素有總線寬度、總線頻率等。一。影響總線傳輸率的因素有總線寬度、總線頻率等。一般地：般地：總線帶寬（總線帶寬（MB/SMB/S）= 1/8= 1/8總線寬度總線寬度總線頻率總線頻率同步方式：同步方式：分為同步方式和異步方式。在同步方式下，總線上主模分為同步方式和異步方式。在同步方式下，總線上主模塊與從模塊進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間是固定的，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)時(shí)塊與從模塊進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間是固定的，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)統(tǒng)一定時(shí)主模塊、從模塊之間的傳輸操作，只要總線上的設(shè)備鐘來(lái)統(tǒng)一定時(shí)主模塊、從模塊之間的傳輸操作，只要總線上的設(shè)備都

8、是高速的，就可達(dá)到很高的總線帶寬都是高速的，就可達(dá)到很高的總線帶寬6. 總線的性能指標(biāo)總線的性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)8總線控制方式：總線控制方式：包括并發(fā)工作、自動(dòng)配置、仲裁方式、邏輯方式、計(jì)包括并發(fā)工作、自動(dòng)配置、仲裁方式、邏輯方式、計(jì)數(shù)方式等。數(shù)方式等。7. 總線的模板化結(jié)構(gòu)總線的模板化結(jié)構(gòu)按功能劃分計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件，并按總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)成由總線連接的按功能劃分計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件，并按總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)成由總線連接的模板結(jié)構(gòu)：模板結(jié)構(gòu)：CPUCPU主板、主板、RAM/ROMRAM/ROM存儲(chǔ)板、存儲(chǔ)板、A/DA/D、D/AD/A、DIDI、DODO等等二、內(nèi)部總線二、內(nèi)部總線1.STD總線總線STDST

9、D總線起初設(shè)計(jì)為可用于總線起初設(shè)計(jì)為可用于64K64K存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)空間的8 8位總線，后發(fā)展成可用于尋位總線，后發(fā)展成可用于尋址址16M16M空間的空間的1616位總線位總線特點(diǎn)：特點(diǎn)：5656根并行總線，小模板結(jié)構(gòu)根并行總線，小模板結(jié)構(gòu), , 尺寸：尺寸：165165114mm114mm 開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 兼容式總線結(jié)構(gòu)，擁有豐富的兼容式總線結(jié)構(gòu)，擁有豐富的I/OI/O功能，廣泛適用于工業(yè)控制功能，廣泛適用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制技術(shù)95656根并行總線按功能可分為五大類根并行總線按功能可分為五大類邏輯電源線邏輯電源線6 6根根( (引線引線1 16)6)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線8 8

10、根根( (引線引線7 714)14)地址總線地址總線1616根根( (引線引線151530)30)控制總線控制總線2222根根( (引線引線313152)52)輔助電源線輔助電源線4 4根根( (引線引線535356)56)（1 1）STDSTD總線的信號(hào)分配總線的信號(hào)分配（2 2）STDSTD總線與存儲(chǔ)器連接方法總線與存儲(chǔ)器連接方法總線低位地址總線低位地址A0A0A12A12：直接連：直接連接到各存儲(chǔ)器芯片接到各存儲(chǔ)器芯片高位地址高位地址A13A13A15A15：用來(lái)選片：用來(lái)選片（可選（可選64K64K基本存儲(chǔ)器，通過(guò)基本存儲(chǔ)器，通過(guò)擴(kuò)展，可增至擴(kuò)展，可增至128K128K）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

11、10（3 3）STDSTD總線與總線與I/OI/O的連接方法的連接方法地址碼的低位字節(jié)地址碼的低位字節(jié)連接到總線譯碼器連接到總線譯碼器, , 形成形成6 6根選板信號(hào)根選板信號(hào)和和2 2根選口信號(hào)根選口信號(hào), , 選通選通I/OI/O端口工作端口工作計(jì)算機(jī)控制技術(shù)11ISAISA總線：總線：?jiǎn)柺垒^早，是問(wèn)世較早，是8 8位、位、1616位數(shù)據(jù)傳輸總線的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)位數(shù)據(jù)傳輸總線的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 最高傳輸速率最高傳輸速率8Mbps8Mbps；尋址空間；尋址空間16MB16MB；將；將CPUCPU看作唯一的主?？醋魑ㄒ坏闹髂K，其余外設(shè)均為從模塊，包括可以暫時(shí)掌握總線的塊，其余外設(shè)均為從模塊，包括可以暫時(shí)掌

12、握總線的DMADMA和協(xié)和協(xié)處理器；處理器；9898根總線分成根總線分成5 5類：地址線、數(shù)據(jù)線、控制線、時(shí)鐘類：地址線、數(shù)據(jù)線、控制線、時(shí)鐘線和電源線線和電源線MCA：微通道體系結(jié)構(gòu)。IBMIBM在推出在推出386386時(shí)提出，數(shù)據(jù)、地址總時(shí)提出，數(shù)據(jù)、地址總線寬度線寬度3232位，支持位，支持4GB4GB的尋址能力；數(shù)據(jù)傳輸速率的尋址能力；數(shù)據(jù)傳輸速率33Mbps33Mbps；在；在電氣及物理上與電氣及物理上與ISAISA不兼容；不兼容；IBMIBM沒(méi)有公布標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有公布標(biāo)準(zhǔn)EISA總線：8989年推出年推出486486時(shí)提出，時(shí)提出，3232位數(shù)據(jù)總線，支持位數(shù)據(jù)總線，支持3232位地位地

13、址通路；總線主控技術(shù)，擴(kuò)展卡上具有總線主控處理器；與址通路；總線主控技術(shù)，擴(kuò)展卡上具有總線主控處理器；與ISAISA兼容，支持多個(gè)主模塊；可以自動(dòng)根據(jù)需要進(jìn)行兼容，支持多個(gè)主模塊；可以自動(dòng)根據(jù)需要進(jìn)行3232、1616、8 8位數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換；支持多總線主控模塊；位數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換；支持多總線主控模塊；PCIPCI高性能局部總線：高性能局部總線：9292年由年由IntelIntel公司帶頭制定的設(shè)備總線標(biāo)公司帶頭制定的設(shè)備總線標(biāo)準(zhǔn)；支持準(zhǔn)；支持6464位數(shù)據(jù)傳送、多總線主控模塊、線性猝發(fā)讀寫和并位數(shù)據(jù)傳送、多總線主控模塊、線性猝發(fā)讀寫和并發(fā)工作方式；具有即插即用功能發(fā)工作方式；具有即插即用功能(Pn

14、P)(PnP)；最高傳送數(shù)據(jù)；最高傳送數(shù)據(jù)132Mbps132Mbps；兼容性強(qiáng)、成本低兼容性強(qiáng)、成本低2.PC系列總線系列總線計(jì)算機(jī)控制技術(shù)12 PCI總線特有的配置寄存器為用戶使用提供了方便。系統(tǒng)總線特有的配置寄存器為用戶使用提供了方便。系統(tǒng)嵌入自動(dòng)配置軟件，在加電時(shí)自動(dòng)配置嵌入自動(dòng)配置軟件，在加電時(shí)自動(dòng)配置PCI擴(kuò)展卡，為用擴(kuò)展卡，為用戶提供了簡(jiǎn)便的使用方法。戶提供了簡(jiǎn)便的使用方法。 PCI局部總線已形成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它的高性能總線體系結(jié)構(gòu)局部總線已形成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它的高性能總線體系結(jié)構(gòu)滿足了不同系統(tǒng)的需求，低成本的滿足了不同系統(tǒng)的需求，低成本的PCI總線構(gòu)成的計(jì)算機(jī)總線構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)達(dá)到了

15、較高的性能系統(tǒng)達(dá)到了較高的性能/價(jià)格比水平。因此，價(jià)格比水平。因此，PCI總線被應(yīng)總線被應(yīng)用于多種平臺(tái)和體系結(jié)構(gòu)中。用于多種平臺(tái)和體系結(jié)構(gòu)中。 PCI總線的組件、擴(kuò)展板接口與處理器無(wú)關(guān)，在多處理總線的組件、擴(kuò)展板接口與處理器無(wú)關(guān)，在多處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)能夠高效地在多個(gè)處理器之間傳輸。器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)能夠高效地在多個(gè)處理器之間傳輸。與處理器無(wú)關(guān)的特性，使與處理器無(wú)關(guān)的特性，使PCI總線具有很好的總線具有很好的I/O性能，性能，最大限度地使用各類最大限度地使用各類CPU/RAM的局部總線操作系統(tǒng)、的局部總線操作系統(tǒng)、各類高檔圖形設(shè)備和各類高速外部設(shè)備，如各類高檔圖形設(shè)備和各類高速外部設(shè)備，如

16、SCSI、HDTV、3D等。等。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)13PCI總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)14又稱為又稱為通信總線通信總線，用于計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端，計(jì)算機(jī)與，用于計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端，計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備以及計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器儀表之間的通信。外部設(shè)備以及計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器儀表之間的通信。該類總線不是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已有的總線，而是利用電子工業(yè)或其他領(lǐng)該類總線不是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已有的總線，而是利用電子工業(yè)或其他領(lǐng)域已有的總線標(biāo)準(zhǔn)。外部總線又分為域已有的總線標(biāo)準(zhǔn)。外部總線又分為并行總線并行總線和和串行總線串行總線。常用的外部總線：常用的外部總線： IEEE-488總線總線 RS-232-C總線總線 R

17、S-422和和RS-485總線總線 通用串行總線（通用串行總線（USB）三、外部總線三、外部總線計(jì)算機(jī)控制技術(shù)15IEEE-488IEEE-488總線是一種并行外部總線，專門用于計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器、輸總線是一種并行外部總線，專門用于計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器、輸入輸出設(shè)備，以及這些儀器設(shè)備之間的并行通信。入輸出設(shè)備，以及這些儀器設(shè)備之間的并行通信。 IEEE-488IEEE-488是是19701970年由美國(guó)惠普公司開發(fā)的并行通訊總線年由美國(guó)惠普公司開發(fā)的并行通訊總線, ,總線上連接的總線上連接的設(shè)備有三種，工作方式也有三種設(shè)備有三種，工作方式也有三種: :聽(tīng)者聽(tīng)者（“受話受話”方式）：同時(shí)可有多個(gè)方式）

18、：同時(shí)可有多個(gè)講者講者（“送話送話”方式）：每時(shí)只能有一個(gè)方式）：每時(shí)只能有一個(gè)控者控者（“控制控制”方式）：每時(shí)只能有一個(gè)方式）：每時(shí)只能有一個(gè)1.IEEE-488總線總線（1）IEEE-488IEEE-488總線的信號(hào)分配總線的信號(hào)分配IEEE-488IEEE-488共定義了共定義了2424根線（其中根線（其中8 8根地線）根地線） 1 1）數(shù)據(jù)總線）數(shù)據(jù)總線DIO0 DIO8DIO0 DIO8 2 2）數(shù)據(jù)傳送控制線）數(shù)據(jù)傳送控制線 數(shù)據(jù)有效線數(shù)據(jù)有效線DAVDAV、未準(zhǔn)備好接受數(shù)據(jù)線、未準(zhǔn)備好接受數(shù)據(jù)線NRFDNRFD、未接受好數(shù)據(jù)線、未接受好數(shù)據(jù)線NDACNDAC 3 3）接口管理總

19、線）接口管理總線 接口清除線接口清除線IFCIFC、服務(wù)請(qǐng)求線、服務(wù)請(qǐng)求線SQRSQR、注意線、注意線ATNATN、結(jié)束或識(shí)別線、結(jié)束或識(shí)別線EQIEQI、遠(yuǎn)、遠(yuǎn)程允許程允許RENREN計(jì)算機(jī)控制技術(shù)16（2 2）IEEE-488IEEE-488總線的連接示意圖總線的連接示意圖DIO1 DIO8DAVNRFDNDAC EOI IFC ATN SRQREN 設(shè)備設(shè)備A 控者控者 講者講者 聽(tīng)者聽(tīng)者 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 設(shè)備設(shè)備B 講講 者者 聽(tīng)聽(tīng) 者者 電壓表電壓表1 1 設(shè)備設(shè)備C 講講 者者 聽(tīng)聽(tīng) 者者 設(shè)備設(shè)備D 聽(tīng)聽(tīng) 者者 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)控制線控制線接接 口口管理線管理線電壓表電壓表2

20、 2打印機(jī)打印機(jī)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)17采用異步方式，利用三條控制線進(jìn)行握手聯(lián)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)三線握手的采用異步方式，利用三條控制線進(jìn)行握手聯(lián)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)三線握手的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 （3 3）IEEE-488IEEE-488總線數(shù)據(jù)傳送時(shí)序總線數(shù)據(jù)傳送時(shí)序計(jì)算機(jī)控制技術(shù)18 數(shù)據(jù)傳輸率不得超過(guò)每秒數(shù)據(jù)傳輸率不得超過(guò)每秒1M字節(jié)字節(jié) 總線上的設(shè)備數(shù)不得多于總線上的設(shè)備數(shù)不得多于15個(gè)個(gè) 電纜總長(zhǎng)度不超過(guò)電纜總長(zhǎng)度不超過(guò)20m，兩設(shè)備間不超過(guò)，兩設(shè)備間不超過(guò)2m 采用負(fù)邏輯采用負(fù)邏輯（4 4）使用）使用IEEE-488IEEE-488的約定的約定2. RS-232-C總線總線RS-232-C總線是一種串行外部總線，

21、專門用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備總線是一種串行外部總線，專門用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備據(jù)通信設(shè)備DCE之間的串行通信之間的串行通信（1 1）RS-232-CRS-232-C總線的機(jī)械特性總線的機(jī)械特性RS-232-C 25個(gè)引腳只定義了個(gè)引腳只定義了22個(gè)；個(gè)；最基本的三根線是發(fā)送數(shù)據(jù)線最基本的三根線是發(fā)送數(shù)據(jù)線2、接收數(shù)據(jù)線接收數(shù)據(jù)線3和信號(hào)地線和信號(hào)地線7；通常使用的通常使用的RS-232-C接口信號(hào)只有接口信號(hào)只有9根引腳根引腳計(jì)算機(jī)控制技術(shù)19（2 2）常用的）常用的9 9根引腳分類根引腳分類一類是基本的數(shù)據(jù)傳送引腳：包括一類是基本的數(shù)據(jù)傳送引腳：包括TXD、RXD和和GND 一類是

22、用于調(diào)制解調(diào)器（一類是用于調(diào)制解調(diào)器（MODEM）的控制和反映其狀態(tài)的引腳：）的控制和反映其狀態(tài)的引腳： 一組為一組為DTR和和RTS：負(fù)責(zé)從計(jì)算機(jī)通過(guò)：負(fù)責(zé)從計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232C接口送給接口送給MODEM 一組為一組為DSR、CTS、DCD和和RI：負(fù)責(zé)從：負(fù)責(zé)從MODEM通過(guò)通過(guò)RS-232C接口接口送給計(jì)算機(jī)的狀態(tài)信息送給計(jì)算機(jī)的狀態(tài)信息（3 3）RS-232CRS-232C總線的電氣特性總線的電氣特性1）電氣參數(shù)）電氣參數(shù) 引線信號(hào)狀態(tài)：引線信號(hào)狀態(tài)：RS-232C標(biāo)準(zhǔn)引線狀態(tài)必須是以下三種之一，即標(biāo)準(zhǔn)引線狀態(tài)必須是以下三種之一，即SPACE/ MARK(空號(hào)空號(hào)/傳號(hào)傳號(hào))、或、

23、或ON/OFF(通通/斷斷)、或邏輯、或邏輯0/邏輯邏輯1 引線邏輯電平：負(fù)邏輯，引線邏輯電平：負(fù)邏輯，-3-15V表示邏輯表示邏輯1；+3+15V表示邏輯表示邏輯0 短路抑制性能：短路抑制性能：RS-232C的驅(qū)動(dòng)電路必須能承受電纜中任何導(dǎo)線短路的驅(qū)動(dòng)電路必須能承受電纜中任何導(dǎo)線短路 通信速率：最高通信速率為通信速率：最高通信速率為115200bps，通信距離應(yīng)小于，通信距離應(yīng)小于15m2）電氣連接方式）電氣連接方式 特點(diǎn)：非平衡的連接方式特點(diǎn)：非平衡的連接方式 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信（單發(fā)單收）通信（單發(fā)單收） 公用地線公用地線3）RS-232-C總線的通信結(jié)構(gòu)總線的通信結(jié)構(gòu)具有具有MODEM設(shè)

24、備的遠(yuǎn)距離通信線路設(shè)備的遠(yuǎn)距離通信線路計(jì)算機(jī)控制技術(shù)21不用不用MODEM的的 直接通信線路直接通信線路最簡(jiǎn)單的最簡(jiǎn)單的RS-232C數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)控制技術(shù)223.RS-422總線總線RS-422由由RS-232C發(fā)展而來(lái)發(fā)展而來(lái) RS-422是一種是一種單機(jī)發(fā)送單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收多機(jī)接收的單向、平衡傳輸?shù)目偩€標(biāo)準(zhǔn)的單向、平衡傳輸?shù)目偩€標(biāo)準(zhǔn) RS-422標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了雙端電氣接口型式雙端電氣接口型式，使用雙端線傳送信號(hào)。它通，使用雙端線傳送信號(hào)。它通過(guò)傳輸線驅(qū)動(dòng)器，過(guò)傳輸線驅(qū)動(dòng)器，把邏輯電平變換成電位差把邏輯電平變換成電位差，完成始端的信息傳送；，完成始端的信息傳送；通過(guò)傳輸線接

25、收器，把電位差轉(zhuǎn)變成邏輯電平，實(shí)現(xiàn)終端的信息接收通過(guò)傳輸線接收器，把電位差轉(zhuǎn)變成邏輯電平，實(shí)現(xiàn)終端的信息接收（差動(dòng)收發(fā)差動(dòng)收發(fā)）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)23 RS-422的數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式傳輸 RS-422 有有4 根信號(hào)線，兩根發(fā)送、兩根接收，根信號(hào)線，兩根發(fā)送、兩根接收，RS-422 的收與發(fā)是分的收與發(fā)是分開的，支持全雙工的通訊方式開的，支持全雙工的通訊方式 RS-422的最大傳輸距離為的最大傳輸距離為1200m，最大傳輸速率為，最大傳輸速率為10MbpsRS-422ARS-422A接口電路接口電路 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)244.RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)接口 RS-4

26、85RS-485是一種是一種多發(fā)送器多發(fā)送器的電路標(biāo)準(zhǔn)，是的電路標(biāo)準(zhǔn)，是RS-422ARS-422A的擴(kuò)展，的擴(kuò)展，是真正意是真正意義上的總線標(biāo)準(zhǔn)義上的總線標(biāo)準(zhǔn) 允許在二根導(dǎo)線允許在二根導(dǎo)線( (總線總線) )上掛接上掛接3232臺(tái)臺(tái)RS-485RS-485負(fù)載負(fù)載設(shè)備。負(fù)載設(shè)備可設(shè)備。負(fù)載設(shè)備可以是發(fā)送器、被動(dòng)發(fā)送器、接收器或組合收發(fā)器（發(fā)送器和接收器以是發(fā)送器、被動(dòng)發(fā)送器、接收器或組合收發(fā)器（發(fā)送器和接收器的組合）的組合） 邏輯電平：邏輯電平：1 1：兩線間壓差為：兩線間壓差為+2V+6V+2V+6V；0 0：兩線間壓差為：兩線間壓差為-2V -6V-2V -6V 最高傳輸速率為最高傳輸速

27、率為10Mbps10Mbps，最大傳輸距離，最大傳輸距離1200m1200m，總線上最多，總線上最多允許連允許連接接128128個(gè)收發(fā)器個(gè)收發(fā)器, ,具有多站能力和多機(jī)通信功能具有多站能力和多機(jī)通信功能 接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)25RS-485與與RS-422的區(qū)別的區(qū)別硬件線路上：硬件線路上：RS-422RS-422至少需要至少需要4 4根通信線，而根通信線，而RS-485RS-485僅需僅需2 2根；根；RS-RS-422422不能采用總線方式通信，但可以采用環(huán)路方式通信，而不能采用總線方式通信，但可以采用環(huán)路方式通信，而RS-485RS-485兩兩者均可者均可通信方式上：通信方式上：RS-422RS-422可以全雙工，而可以全雙工，而RS-485RS-485只能半雙工只能半雙工計(jì)算機(jī)控制技術(shù)26串行總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器串行總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)27（2 2）USBUSB設(shè)備的主要特點(diǎn)設(shè)備的主要特點(diǎn)采用采用USBUSB接口