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- 总线分类及内部总线的发展 可以从多种角度对总线进行分类。 按信息传送的方向，总线可分为单向总线和双向总线。 按传送信息的类型分，开发者系统总线可分为：数据总线(传送数据)、地址总线(传送地址)和控制总线(传送控制信号)。当然在总线中也可以有信号线复用的情况，如地址与数据复用、地址与控制命令复用等，在这些信号线中不同时间段传送不同的信息。此外，总线中还应有电源线和地线，有的总线还使用几种电源。 按照总线所处的物理位置分，可将其分成以下四种： ①片内总线：大规模或超大规模集成电路芯片内部是相当复杂的，其内部功能块之间采用总线相连。 ②模板内部总线：一块模板上各个芯片之间相连接的总线。 ③板间总线：构成一个微机系统需要若干块模板，它们之间通过总线相连。 ④模板与设备(指位于主机箱内部的设备)之间、计算机与设备(指位于主机箱外部的设备)之间以及计算机与计算机之间的总线。 占微机比例最大的台式机(或者叫桌面机)中都有一块最重要的模板——主板，它上面有微处理器、主存(条)、控制芯片组和对机器结构至关重要的一条或多条总线，这些总线用于主板内部以及与其他模板的连接。注意到这一情况，通常将上述按物理位置分类的第二、第三类即主板上的总线以及主板与其他模板互连的总线称为(微机)内部总线。 与此相对应，通常将处于第四种物理位置的总线称为外部总线。这实际上是兼顾了计算机的传统，因为按照传统，输入设备和输出设备统称为外部设备。注意到现代微机中有些设备就位于机器内部(例如内置硬盘、内置光盘驱动器等)，因此，可将外部总线中与设备相连的总线划出来，称之为设备总线，这样更确切些。 在前面的章节中多次提到系统总线这个名称，这又从何而来?事物总是有其初级阶段的。在早期的微机中，内部总线只有一条，微机系统的各个功能块(如存储器、I／0接口等)都与这条总线相连，也就是说，通过它才可构成微机系统。显然，将这条总线称作做系统总线也就顺理成章了。 随着微机的发展，内部总线发生着深刻的变化：由最初的一条变为多条，功能由弱到强，传输速率由低到高，由依赖于处理器到与处理器无关……在现代微机中，内部总线又可分为以下四类： ①处理器总线：从处理器引出的总线，即直接与处理器相连的总线，其速度极快。 ②存储器总线：存储器控制器与存储器相连的总线。在现代微机中，存储器控制器一般位于控制芯片组的主桥(北桥或后来出现的存储器控制器Hub)中。 ③局部总线：对局部总线的理解需要从它产生的背景说起，而这又涉及到主流微机——PC系列机内部总线的发展史。 早期的PC系列机采用的系统总线叫PC总线、PC／AT总线，后来经过标准化后称为ISA(Industrial Standard Architecture)总线。为了赢得市场，IBM公司公布了ISA总线的全部规范和机器的硬件结构。这确实见效，其机器迅速占领微机市场，但随之而来出现了一大批兼容机厂家。为此IBM公司在推出第一台80386机时创立了一种和ISA总线不兼容的MCA(Micro Channel Architecture)总线。IBM公司吸取以前的教训，未公布其标准，企图垄断市场。 该总线在当时的确是一种高性能总线，其数据线宽度为32位，配有总线仲裁机制，支持16个总线主控器。但由于与ISA总线不兼容，致使采用该总线的机器未能占领市场。与此同时，以Compaq、AST、Epson、HP等9家公司联合，推出了与ISA总线兼容并且具有MCA全部功能的扩展ISA，即EISA总线，该总线得到了广泛应用。EISA总线的数据线宽度为32位，支持多处理器结构，具有较强的I／O扩展能力和负载能力，最大数据传输率为33 MB／S。 随着微处理器和系统总线的发展，微机的应用领域也在拓宽，如复杂的图像处理、在线交易处理、运动视频处理、高保真音响、多任务操作系统、局域网络以及多媒体的应用等。这些都需要在处理器和外设之间进行大量及高速的数据传送和处理，而此时EISA等系统总线已无法满足需要，因而成为处理器与外设之间数据传输的瓶颈。 为了提高高速图像显示在总线上的传输效率，VESA(Video Electronics Standard Association)与60余家显示接口制造商联合推出了一种全开放的通用的局部总线标准VL-Bus(VESA Local Bus)。VL-Bus是在处理器与EISA等传统系统总线之间另开辟的一条总线。采用该局部总线显示接口可以与微处理器同步工作。由于VL-Bus具有较高的数据传输效率，因此在80486系统中得到了广泛应用。但VL．Bus存在诸多不足，例如，其数据线和地址线直接与微处理器相连，加重了微处理器的负载，即要求微处理器有推动VL－Bus的功率，微处理器本身也会因此过热；VL-Bus板卡比较长，它的插槽的前部是标准的ISA插槽(以实现和ISA总线兼容)，后部才是vL-Bus特色部分，接口卡长使得插拔不方便，也增加了制造成本。因此在与另一个局部总线即PCI总线的竞争中败北。 PCI(Peripheral Component Interconnect)总线是Intel公司于1991年下半年首先提出的，并与IBM、Compaq、AST、HP、DEC等100多家公司联合成立了PCI Special Interest Group(PCI SIG)，于92年6月推出了PCI总线标准1．0版，93年4月底发布了2．0版，95年6月初发布了2．1版，98年12月又更新为2．2版。 PCI总线支持32位／64位数据传输，其数据传输率在32位时为132 MB／s(有时说成133MB／S)，在64位时为264 MB／s(有时说成266 MB／s)。PCI以它诸多优点，成为现代微机中的主流总线，当然它还是以局部总线身份出现的。PCI和VL-Bus不同，它不与处理器直接相连，而是独立于处理器。此外，在一个系统中可以有多条PCI总线，和处理器最近的只隔了一个桥电路。 介绍到这里，可以这样来描述局部总线：局部总线是在处理器与传统系统总线之间开辟的一条高速数据通道，它不与处理器直接相连，而是独立于处理器。高速I／O设备通过它与系统相连。 ④I／O扩展总线：是为了与速度相对较慢的设备相连而设置的，实际上就是传统的系统总线，如：ISA、EISA、MCA等。 在现代微机中也用到系统总线的概念，一般是指多处理器系统中将各个处理器连接起来的总线；在单处理器系统中系统总线的概念并不明确，即可以没有系统总线，但有时将处理器与两个或更多的主桥相连的那根总线称为系统总线，当然称它为处理器总线也可。 总线还有一种分类方法，即数据在总线中是同时传送还是逐位传送。数据的各位能同时传送的总线称为并行总线；数据需要逐位依次传送的总线称为串行总线。到目前为止，内部总线几乎都是并行的，而外部总线有并行和串行之分。也有并行与串行相结合的总线，即数据分成几部分，每一部分的各位并行传送，而各个部分依次传送。
- 2021-11-27 07:37:49
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- 系统总线：指总线连接诸如CPU，内存和各种I / O模块的主要组件。也称为板级总线或船上总线。部分总线，处理器主内存总线，高速I / O总线，通信总线等I / O总线：此类总线在主机和I / O设备之间使用或计算机系统之间的通信使用。系统总线的组成通常由一组控制线，一组数据线和一组地址线组成。一些总线没有单个地址线，通过数据线传输地址信息，该数据电缆被称为数据/地址复用。数据电缆：在源和对象之间传输的呈现信息。数据线的宽度反映了可以发送的数据的位数。地址行：给出了主存储器单元或I / O端口的地址，其中源数据或目标数据所在。地址线的宽度反映了最大地址空间。控制线：控制数据线和地址行的访问和使用。用于传输定时信号和命令信息。通常在控制线中控制的典型控制信号包括：时钟：用于总线同步。重置：初始化所有设备。总线请求：表示发出请求信号的设备应该使用总线。总线允许：表示接收允许信号的设备可以使用总线。中断请求：表示请求中断。 - 中断答案：表示已接受中断请求。内存读取：从指定的主存储器读取数据总线的数据。内存写入：将数据总线上的数据写入指定的主存储器单元。I / O读取：从数据总线上的指定I / O端口读取数据。I / O写入：将数据总线上的写入数据写入指定的I / O端口。传输确认：表示已收到或已发送到总线的数据。B.的分类我们按照串行总线除以总线的数据传输模式：在数据线上传输，只需要一个数据线，并且线路成本低，适用于远程数据传输。近年来，连接慢速设备，已经出现了中型和高速串行总线。例如：P1394可以传输多媒体信息。波特率：通过频道每秒传输的符号数。又称作为排放率，单位是位/秒（b / s）。并行总线：数据线上有多个播放，每个播放都有一个数据线，因此您需要多条数据线。速度快不是串行。测量并行总线速度的索引是最大数据传输速率或加权（MB / s）。突发数据传输模式：组合串行和并行模式，连续传输多个单词。
- 2021-11-27 07:36:12
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- 什么是现场总线控制系统,现场总线控制系统（FCS）是信息数字化、控制分散化、系统开放化和设备间相互可操作的新一代自动化控制系统。它具有完全的开放性，在遵循统一的技术标准条件下，用户可以把不同品牌功能相同的产品集成在同一个控制系统内，构成一个集成的现场总线控制系统，在同一个系统内具有相同功能的不同产品之间能够进行自由的相互替换，使用户具有了自动化控制设备选择和集成的主动权。现场总线控制系统真正实现了现场设备智能化，彻底的控制分散化，使微灌控制系统功能不需要依赖控制中心的计算机或主控制装置，可以就近在现场完成控制功能，简化了系统结构，提高了可靠性和方便性。采用数字化通信，提高了信号传输的可靠性和精度，利用现场总线控制技术能够形成完全分散、全数字化的微灌控制网络。现场总线技术顺应了当今自控技术发展的“智能化、数字化、信息化、网络化、分散化”的主流，使传统的控制系统无论在结构上还是在性能上都出现巨大的飞跃，是未来微灌应用自动控制技术发展的方向。但是现场总线控制系统目前还处在发展过程之中，现场总线控制的技术标准、现场总线仪表和控制设备的智能化等方面还不是十分完善，进入市场的成熟的智能化现场设备和仪表还不是很多，且与常规设备相比价格仍然较贵，因此目前在微灌领域的应用还处于初始阶段。
- 2021-11-27 07:36:12
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