單片機總線及接口

第10章單片機總線及接口10.1概述10.2板級總線10.3通信總線第10章單片機總線及接口10.1概述10.2板級總線1110.1概述10.1.1總線的概念和分類微型計算機系統(tǒng)大都采用總線結構，總線是指連接計算機各部件或計算機的一束公共信號線,它是計算機中傳送信息代碼的公共通道.10.1概述10.1.1總線的概念和分類微型計算機系統(tǒng)大2運算器控制器MPUROMRAMI/O外設接口CBABDB運算器控制器MPUROMRAMI/O外設接口CBABDB33.內(nèi)總線(又稱為插件板級總線,一般稱為系統(tǒng)總線)用于微機各插件電路板間的相互連接.4.外總線(又稱通信總線)用于微機系統(tǒng)與微機系統(tǒng)或微機系統(tǒng)與其它儀器設備之間的連接線.1.片內(nèi)總線2.片間總線(又稱元件級總線,局部總線)限制在一塊印刷電路板內(nèi),用來實現(xiàn)電路板內(nèi)各元件的相互連接.3.內(nèi)總線(又稱為插件板級總線,一般稱為系統(tǒng)總線)用于微機各4單片機總線及接口5總線規(guī)定：1）物理特性：包括根數(shù)、插頭、形狀、引腳排列等；2）功能特性：每根線的功能，如地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線；3）電氣特性：包括傳輸方向、有效電平范圍；4）時間特性：時序。10.1.3總線標準和總線功能總線規(guī)定：10.1.3總線標準和總線功能61.可以簡化系統(tǒng)的復雜結構2.可以提高系統(tǒng)的靈活性3.可以降低成本和方便維護總線標準是系統(tǒng)制造商制定的，帶有一定的壟斷性和強加性，也與其利益有關，也在不斷完善和發(fā)展。具有下述功能：1.可以簡化系統(tǒng)的復雜結構2.可以提高系統(tǒng)的靈活性3.可以降710.2板級總線板級總線的類型很多MULTIBUSS100PCSTD等10.2板級總線板級總線的類型很多MULTIBUSS100810.2.1MULTIBUS總線MULTIBUS總線又稱為IEEE796總線.在單板機系統(tǒng)內(nèi),CPU主板可以通過MULTIBUS總線和存儲器擴展板,I/O擴展板以及外設控制板高效地傳輸信息.10.2.1MULTIBUS總線MULTIBUS總線又稱為910.2.2STD總線STD總線是工業(yè)控制領域內(nèi)應用廣泛的總線標準之一.典型系統(tǒng)結構10.2.2STD總線STD總線是工業(yè)控制領域內(nèi)應用廣泛的101.STD總線1.STD11STD總線共有56條,可以劃分為5類邏輯電源輔助電源數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線如表所示STD總線共有56條,可以劃分為5類邏輯電源輔助電源數(shù)據(jù)122.STD總線的接口2.STD總線的接口1310.3通信總線系統(tǒng)之間的互聯(lián)線稱為通信總線,通信總線有并行通信和串行通信.IEEE488RS-232RS-422RS-48510.3通信總線系統(tǒng)之間的互聯(lián)線稱為通信總線,通信總線有并1410.3.1IEEE488并行總線IEEE488總線標準制定于1975年,主要用于多個可程控儀器組建自動測試系統(tǒng),完成多參量自動測試.目前廣泛用于通信雷達過程控制醫(yī)療設備環(huán)境保護等領域,有通用接口總線(GPIB)之稱.10.3.1IEEE488并行總線IEEE488總線標準制151.IEEE488總線系統(tǒng)的結構主設備（能收、能發(fā)、能控制）1#從設備（能收、能發(fā)）N#從設備（能收、能發(fā)）1.IEEE488總線系統(tǒng)的結構主設備（能收、能發(fā)、能控制162.IEEE488總線的功能(1)數(shù)據(jù)總線（8條）(2)應答線（3條）(3)信息管理線（5條）(4)其它（8條）2.IEEE488總線的功能(1)數(shù)據(jù)總線（8條）(2)17單片機總線及接口183.IEEE488總線命令(1)講者地址指定命令(2)聽者的選址命令(3)非聽命令和非講命令(4)通用命令(5)編址命令(6)次級命令3.IEEE488總線命令(1)講者地址指定命令(2)194.IEEE488的總線接口常用的IEEE488的總線接口芯片有Intel82918292TMS9914這些芯片與微處理器配合,可以方便地實現(xiàn)IEEE488接口各種功能.4.IEEE488的總線接口常用的IEEE488的總線接口芯2010.3.2串行總線RS-232C串行總線標準是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA于1969年公布的通信協(xié)議.最初是為遠程通信連接數(shù)據(jù)終端設備DTE與數(shù)據(jù)通信設備DCE而制定的.一般通信接口與設備制造商都生產(chǎn)與RS-232C兼容的通信設備,它已成為微機系統(tǒng)串行通信接口中廣泛采用的一種標準.(1)機械特性連接器電纜長度1.RS-232C10.3.2串行總線RS-232C串行總線標準是美國電子工21（2）信號的定義P273表10-7主信道輔信道（2）信號的定義P273表10-7主信道22(3)電氣特性信號的邏輯電平、信號的功能等狀態(tài)信號電壓-15V~-3V+3V~+15V二進制邏輯10信號狀態(tài)傳號(MARK)空號(SPACE)(3)電氣特性信號的邏輯電平、信號的功能等狀態(tài)信號電壓-1523（4）RS-232C接口電路DTE與DCE的全雙工標準連接三線連接（4）RS-232C接口電路DTE與DCE的全雙工標準連接三24（5）RS-232C與TTL的電平轉換MC1488/MC1489MAX232（5）RS-232C與TTL的電平轉換MC1488/MC14252.RS-423C與RS-422C標準RS-232C采用單端收發(fā),抗共模干擾能力差,制定了更高性能的標準.2.RS-423C與RS-422