一文讀懂總線(xiàn)技術(shù)
總線(xiàn),英文叫作“BUS”,即我們中文的“公共車(chē)”,這是非常形象的比如,公共車(chē)走的路線(xiàn)是一定的,我們?nèi)魏稳硕伎梢宰曹?chē)去該條公共車(chē)路線(xiàn)的任意一個(gè)站點(diǎn)。如果把我們?nèi)吮茸魇请娮有盘?hào),這就是為什么英文叫它為“BUS”而不是“CAR”的真正用意。當(dāng)然,從專(zhuān)業(yè)上來(lái)說(shuō),總線(xiàn)是一種描述電子信號(hào)傳輸線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)形式,是一類(lèi)信號(hào)線(xiàn)的集合,是子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通道。通過(guò)總線(xiàn)能使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道,主機(jī)的各個(gè)部件通過(guò)主機(jī)相連接,外部設(shè)備通過(guò)相應(yīng)的接口電路再于總線(xiàn)相連接。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展,特別是對(duì)于成本和空間而言,總線(xiàn)傳輸替代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸是目前發(fā)展的熱點(diǎn),它的出現(xiàn)將給信息傳輸上提供了最大的方便和最有效的技術(shù)解決方案。
系統(tǒng)總線(xiàn)的基本組成
數(shù)據(jù)總線(xiàn):傳送數(shù)據(jù)信息
地址總線(xiàn):傳送地址信息
控制總線(xiàn):傳送控制信息(完成總線(xiàn)操作功能)
電源線(xiàn):為系統(tǒng)提供電源信號(hào)
總線(xiàn)的功能
1、數(shù)據(jù)傳輸功能
數(shù)據(jù)傳輸功能是總線(xiàn)的基本功能,用總線(xiàn)傳輸率來(lái)表示,即每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù),單位是Mbps(兆字節(jié)每秒)。
2、多設(shè)備支持功能
多個(gè)設(shè)備使用一條總線(xiàn),首先是總線(xiàn)占用權(quán)的問(wèn)題,哪一個(gè)主設(shè)備申請(qǐng)占用總線(xiàn),由總線(xiàn)仲裁器確定。
3、中斷
中斷是計(jì)算機(jī)對(duì)緊急事務(wù)響應(yīng)的機(jī)制。當(dāng)外部設(shè)備與主設(shè)備之間進(jìn)行服務(wù)約定時(shí),中斷是實(shí)現(xiàn)服務(wù)約定的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。
4、錯(cuò)誤處理
錯(cuò)誤處理包括奇偶校驗(yàn)錯(cuò)、系統(tǒng)錯(cuò)、電池失效等錯(cuò)誤檢測(cè)處理,以及提供相應(yīng)的保護(hù)對(duì)策。
總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸流程
1、申請(qǐng)占用總線(xiàn)
需要使用總線(xiàn)的總線(xiàn)主設(shè)備(如CPU、DMA控制器等)向總線(xiàn)仲裁機(jī)構(gòu)提出占用總線(xiàn)的請(qǐng)求,經(jīng)總線(xiàn)仲裁機(jī)構(gòu)判定,若滿(mǎn)足響應(yīng)條件,則發(fā)出響應(yīng)信號(hào),并把下一個(gè)總線(xiàn)傳送周期的總線(xiàn)控制權(quán)授予申請(qǐng)者。
2、尋址
獲得總線(xiàn)控制權(quán)的總線(xiàn)主設(shè)備,通過(guò)地址總線(xiàn)發(fā)出本次要訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器和I/O端口的地址,經(jīng)地址譯碼選中被訪(fǎng)問(wèn)的模塊并開(kāi)始啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
3、傳送數(shù)據(jù)
總線(xiàn)主設(shè)備也叫主模塊,被訪(fǎng)問(wèn)的設(shè)備叫從模塊。主模塊和從模塊之間的操作是由主模塊控制在兩個(gè)從模塊之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
4、結(jié)束
主、從模塊的信息均從總線(xiàn)上撤除,讓出總線(xiàn),以便其它主模塊使用。
微機(jī)總線(xiàn)的種類(lèi)
片內(nèi)總線(xiàn)
它是位于大規(guī)模、超大規(guī)模集成芯片內(nèi)部各單元電路之間的總線(xiàn),作為這些單元電路之間的信息通路。如CPU內(nèi)部ALU、寄存器組、控制器等部件之間的總線(xiàn)。
局部總線(xiàn)(也稱(chēng)內(nèi)部總線(xiàn))
通常指微機(jī)主板上各部件之間的信息通路。由于是一塊電路板內(nèi)部的總線(xiàn),故又稱(chēng)在板局部總線(xiàn)。較典型的局部總線(xiàn)如:IBM-PC總線(xiàn),ISA總線(xiàn),EISA總線(xiàn),VL和PCI總線(xiàn)等。
系統(tǒng)總線(xiàn)(也稱(chēng)外部總線(xiàn))
是指微機(jī)底板上的總線(xiàn),用來(lái)構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的各插件板、多處理器系統(tǒng)各CPU模塊之間的信道。較典型的系統(tǒng)總線(xiàn)如:STD-BUS,MULTI-BUS,VME等。
通信總線(xiàn)
它是微機(jī)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、微機(jī)系統(tǒng)與其它儀器儀表或設(shè)備之間的信息通路。這種總線(xiàn)往往不是計(jì)算機(jī)專(zhuān)有的,而是借用電子工業(yè)其它領(lǐng)域已有的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)并加以應(yīng)用形成的。流行的通信總線(xiàn)如:EIA-RS-232C、RS-422A、RS-485,IEEE-488,VXI等總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。
各總線(xiàn)間的關(guān)系
使用總線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1、簡(jiǎn)化軟、硬件設(shè)計(jì):由于總線(xiàn)定義非常嚴(yán)格,任何廠(chǎng)家或個(gè)人都必須按其標(biāo)準(zhǔn)制作插件板,有了規(guī)范就給用戶(hù)在硬件設(shè)計(jì)上帶來(lái)了很大的方便,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。
2、簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu):采用標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn),只要將各功能模塊(板)掛在總線(xiàn)上就可以方便的構(gòu)成微機(jī)的硬件系統(tǒng)。
3、便于系統(tǒng)的擴(kuò)充:對(duì)于采用標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)構(gòu)成的微機(jī)系統(tǒng),只要按總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)擴(kuò)充要求設(shè)計(jì)或直接購(gòu)買(mǎi)插件板插到總線(xiàn)插槽上就達(dá)到了擴(kuò)充的目的。
4、便于系統(tǒng)的更新:隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,新的器件不斷涌現(xiàn),微機(jī)系統(tǒng)也要不斷更新,在采用標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)的插件板上用新的器件取代原來(lái)的器件就可以很方便地提高系統(tǒng)性能,而不必做很大改動(dòng)。
總線(xiàn)技術(shù)的分類(lèi)
總線(xiàn)分類(lèi)的方式有很多,如被分為外部和內(nèi)部總線(xiàn)、系統(tǒng)總線(xiàn)和非系統(tǒng)總線(xiàn)等等。
1、按功能分
最常見(jiàn)的是從功能上來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行劃分,可以分為地址總線(xiàn)(address bus)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)(data bus)和控制總線(xiàn)(control bus)。在有的系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址總線(xiàn)可以在地址鎖存器控制下被共享,也即復(fù)用。
地址總線(xiàn)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)傳送地址的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,見(jiàn)得最多的應(yīng)該是從CPU地址總線(xiàn)來(lái)選用外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)地址。地址總線(xiàn)的位數(shù)往往決定了存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間的大小,比如地址總線(xiàn)為16位,則其最大可存儲(chǔ)空間為216(64KB)。
數(shù)據(jù)總線(xiàn)是用于傳送數(shù)據(jù)信息,它又有單向傳輸和雙向傳輸數(shù)據(jù)總線(xiàn)之分,雙向傳輸數(shù)據(jù)總線(xiàn)通常采用雙向三態(tài)形式的總線(xiàn)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)的位數(shù)通常與微處理的字長(zhǎng)相一致。例如Intel 8086微處理器字長(zhǎng)16位,其數(shù)據(jù)總線(xiàn)寬度也是16位。在實(shí)際工作中,數(shù)據(jù)總線(xiàn)上傳送的并不一定是完全意義上的數(shù)據(jù)。
控制總線(xiàn)是用于傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)。如有時(shí)微處理器對(duì)外部存儲(chǔ)器進(jìn)行操作時(shí)要先通過(guò)控制總線(xiàn)發(fā)出讀/寫(xiě)信號(hào)、片選信號(hào)和讀入中斷響應(yīng)信號(hào)等??刂瓶偩€(xiàn)一般是雙向的,其傳送方向由具體控制信號(hào)而定,其位數(shù)也要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。
2、按傳輸方式分
按照數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絼澐?,總線(xiàn)可以被分為串行總線(xiàn)和并行總線(xiàn)(基于各種總線(xiàn)技術(shù)設(shè)計(jì)電路圖集錦)。從原理來(lái)看,并行傳輸方式其實(shí)優(yōu)于串行傳輸方式,但其成本上會(huì)有所增加。通俗地講,并行傳輸?shù)耐藩q如一條多車(chē)道公路,而串行傳輸則是只允許一輛汽車(chē)通過(guò)單線(xiàn)公路。目前常見(jiàn)的串行總線(xiàn)有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等;而并行總線(xiàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)種類(lèi)要少,常見(jiàn)的如IEEE1284、ISA、PCI等。
3、按時(shí)鐘信號(hào)方式分
按照時(shí)鐘信號(hào)是否獨(dú)立,可以分為同步總線(xiàn)和異步總線(xiàn)。同步總線(xiàn)的時(shí)鐘信號(hào)獨(dú)立于數(shù)據(jù),也就是說(shuō)要用一根單獨(dú)的線(xiàn)來(lái)作為時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn);而異步總線(xiàn)的時(shí)鐘信號(hào)是從數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的,通常利用數(shù)據(jù)信號(hào)的邊沿來(lái)作為時(shí)鐘同步信號(hào)。
總線(xiàn)傳輸?shù)幕驹?/p>
依據(jù)前面對(duì)總線(xiàn)的定義可知總線(xiàn)的基本作用就是用來(lái)傳輸信號(hào),為了各子系統(tǒng)的信息能有效及時(shí)的被傳送,為了不至于彼此間的信號(hào)相互干擾和避免物理空間上過(guò)于擁擠,其最好的辦法就是采用多路復(fù)用技術(shù),也就是說(shuō)總線(xiàn)傳輸?shù)幕驹砭褪嵌嗦窂?fù)用技術(shù)。所謂多路復(fù)用就是指多個(gè)用戶(hù)共享公用信道的一種機(jī)制,目前最常見(jiàn)的主要有時(shí)分多路復(fù)用、頻分多路復(fù)用和碼分多路復(fù)用等。
時(shí)分多路復(fù)用(TDMA)
時(shí)分復(fù)用是將信道按時(shí)間加以分割成多個(gè)時(shí)間段,不同的信號(hào)會(huì)要求在不同的時(shí)間段內(nèi)得到響應(yīng),彼此信號(hào)的傳輸時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上是不會(huì)重疊。
頻分多路復(fù)用(FDMA)
頻分復(fù)用就是把信道的可用頻帶劃分成若干互不交疊的頻段,每路信號(hào)經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制后的頻譜占用其中的一個(gè)頻段,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)多路不同頻率的信號(hào)在同一信道中傳輸。而當(dāng)接收端接收到信號(hào)后將采用適當(dāng)?shù)膸V波器和頻率解調(diào)器等來(lái)恢復(fù)原來(lái)的信號(hào)。
碼分多路復(fù)用(CDMA)
碼分多路復(fù)用是所被傳輸?shù)男盘?hào)都會(huì)有各自特定的標(biāo)識(shí)碼或地址碼,接收端將會(huì)根據(jù)不同的標(biāo)識(shí)碼或地址碼來(lái)區(qū)分公共信道上的傳輸信息,只有標(biāo)識(shí)碼或地址碼完全一致的情況下傳輸信息才會(huì)被接收。
總線(xiàn)主要技術(shù)指標(biāo)
評(píng)價(jià)總線(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)是總線(xiàn)的帶寬(即傳輸速率)、數(shù)據(jù)位的寬度(位寬)、工作頻率和傳輸數(shù)據(jù)的可靠性、穩(wěn)定性等。
帶寬(傳輸速率)、位寬和工作頻率
總線(xiàn)的帶寬指的是單位時(shí)間內(nèi)總線(xiàn)上傳送的數(shù)據(jù)量,即每鈔傳送MB的最大數(shù)據(jù)傳輸率??偩€(xiàn)的位寬指的是總線(xiàn)能同時(shí)傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù),或數(shù)據(jù)總線(xiàn)的位數(shù),即32位、64位等總線(xiàn)寬度的概念;總線(xiàn)的位寬越寬,數(shù)據(jù)傳輸速率越大,總線(xiàn)的帶寬就越寬。總線(xiàn)的工作時(shí)鐘頻率以MHz為單位,它與傳輸?shù)慕橘|(zhì)、信號(hào)的幅度大小和傳輸距離有關(guān)。在同樣硬件條件下,我們采用差分信號(hào)傳輸時(shí)的頻率常常會(huì)比單邊信號(hào)高得多,這是因?yàn)椴罘中盘?hào)的的幅度只有單邊信號(hào)的一半而已。
總線(xiàn)的帶寬、位寬和工作頻率,這三者密切相關(guān),它們之間的關(guān)系:
傳輸數(shù)據(jù)的可靠性
可靠性是評(píng)定總線(xiàn)最關(guān)鍵的參數(shù),沒(méi)有可靠性,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是錯(cuò)誤的信息,便就失去了總線(xiàn)的實(shí)際意義。為了提高總線(xiàn)的可靠性,通常采用的措施有:
1、采用數(shù)據(jù)幀發(fā)送前發(fā)送器對(duì)總線(xiàn)進(jìn)行偵聽(tīng),只有偵聽(tīng)到總線(xiàn)處于空閑狀態(tài)下時(shí)才可向總線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)幀,這樣避免了不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)沖突。
2、采用雙絞線(xiàn)差分信號(hào)來(lái)傳送數(shù)據(jù),以降低單線(xiàn)的電壓升降幅度,減小信號(hào)的邊沿產(chǎn)生的高次諧波。
3、適當(dāng)?shù)淖寯?shù)據(jù)的邊沿具有一定的斜坡。
4、增加匹配電阻和電容等來(lái)減少總線(xiàn)上信號(hào)的發(fā)射和平衡總線(xiàn)上的分布電容等。
5、采用合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和屏蔽技術(shù)等來(lái)減少受其他信號(hào)的干擾。
幾種典型的總線(xiàn)技術(shù)及特點(diǎn)
STD系統(tǒng)總線(xiàn)
1、模塊化的小板結(jié)構(gòu)、開(kāi)放式的靈活組態(tài)
STD總線(xiàn)使得微機(jī)系統(tǒng)被劃分成若干模塊,并制作成標(biāo)準(zhǔn)的功能模板(插件卡)。用戶(hù)可根據(jù)需要選擇功能模板組成自己的微機(jī),插件卡與外設(shè)之間可用其他方式連接,因此可以靈活方便地構(gòu)成適應(yīng)不同要求的微機(jī)系統(tǒng)。
2、高可靠性、高抗干擾能力和高信號(hào)質(zhì)量
STD總線(xiàn)優(yōu)良的物理特性使之具有抗惡劣環(huán)境的能力。其模塊化小尺寸結(jié)構(gòu)使其具有抗沖擊和振動(dòng)的能力,也可以減少自身發(fā)熱產(chǎn)生的問(wèn)題。由于STD總線(xiàn)采用印刷電路板邊緣做接插件,可防止插件卡反插,引腳彎曲或折斷。同時(shí)STD總線(xiàn)的結(jié)構(gòu)可使信號(hào)流有序地從總線(xiàn)接口流向用戶(hù)接口,提高了信號(hào)的質(zhì)量。
3、兼容的結(jié)構(gòu)、配套的產(chǎn)品和齊全的功能
STD總線(xiàn)的兼容式結(jié)構(gòu)可以使8位的STD產(chǎn)品與新標(biāo)準(zhǔn)的16位或32位STD產(chǎn)品一起工作。STD總線(xiàn)還支持多處理器系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展和STD產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用,其標(biāo)準(zhǔn)插件板的功能不斷增強(qiáng),配套產(chǎn)品越來(lái)越豐富,給使用帶來(lái)極大方便。
RS-232C通信總線(xiàn)
RS-232C是一種串行通信總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),也是數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間的接口標(biāo)準(zhǔn),是1969年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)從CCITT遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)中導(dǎo)出的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)初制定這一標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了使不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的設(shè)備能達(dá)到接插的兼容性,即無(wú)論哪一家生產(chǎn)的設(shè)備,只要具有RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口,則不需要任何轉(zhuǎn)換電路就可以互相接插起來(lái),但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)只保證硬件兼容而不保證軟件兼容。
RS-232C標(biāo)準(zhǔn)包括機(jī)械指標(biāo)和電氣指標(biāo),其中機(jī)械指標(biāo)規(guī)定:RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口通向外部的連接器(插針和插座)是一個(gè)“D”型保護(hù)殼25針插頭。
RS-232C的主要特點(diǎn)
1、信號(hào)線(xiàn)少:RS-232C總線(xiàn)共有25根線(xiàn),它包括有主副兩個(gè)通道,用它可進(jìn)行雙工通信。實(shí)際應(yīng)用中,多數(shù)只用主信號(hào)通道(即第一通道),并只使用其中幾個(gè)信號(hào)(通常3~9根線(xiàn))。
2、傳輸距離遠(yuǎn)(相對(duì)于并行):由于RS-232C采用串行傳輸方式,并將TTL電平轉(zhuǎn)換成了RS-232C電平,在基帶傳輸時(shí),距離可達(dá)30m。若是采用光電隔離20A電流環(huán)傳送,其傳輸距離可達(dá)1000m 。當(dāng)然,如果在串行接口加上調(diào)制解調(diào)器,利用有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)或光纖進(jìn)行傳送,其距離會(huì)更遠(yuǎn)。
3、可供選擇的傳輸速率多:RS-232C規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)傳送速率有:50,75,110,150,300,600,1200,2400,4800,9600,19200波特??梢造`活地使用于不同速率的設(shè)備。
4、抗干擾能力強(qiáng):RS-232C采用負(fù)邏輯,空載時(shí)以+3~+25V之間任意電壓表示邏輯“0”,以-3~-25V之間任意電壓表示邏輯“1”,且它是無(wú)間隔不歸零電平傳送,從而大大提高了抗干擾能力。
RS-422A總線(xiàn)
RS-422A采用平衡輸出的發(fā)送器,差分輸入的接收器。發(fā)送器有兩根輸出線(xiàn),當(dāng)一條線(xiàn)向高電平跳變的同時(shí),另一條輸出線(xiàn)向低電平跳變,線(xiàn)之間的電壓極性因此翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。在RS-422A線(xiàn)路中發(fā)送信號(hào)要用兩條線(xiàn),接收信號(hào)也要用兩條線(xiàn),對(duì)于雙工通信,至少要有4根線(xiàn)。由于RS-422A線(xiàn)路是完全平衡的,一般情況下,RS-422A線(xiàn)路不使用公共地線(xiàn)。這使得通信雙方由于地電位不同而對(duì)通信線(xiàn)路產(chǎn)生的干擾減至最小。雙方地電位不同產(chǎn)生的信號(hào)成為共模干擾會(huì)被差分接收器濾波掉,而這種干擾卻能使RS-232C的線(xiàn)路產(chǎn)生錯(cuò)誤。
RS-485總線(xiàn)
RS-485總線(xiàn)使用接口電路進(jìn)行全雙工通信,需要兩對(duì)線(xiàn)或4條線(xiàn),使線(xiàn)路成本增加。RS-485適用于收發(fā)雙方共用一對(duì)線(xiàn)進(jìn)行通信,也適用于多個(gè)點(diǎn)之間共用一對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行總線(xiàn)方式聯(lián)網(wǎng),通信只是半雙工的。
由于共用一條線(xiàn)路,任何時(shí)刻,只允許有一個(gè)發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù),其它發(fā)送器必須處于關(guān)閉(高阻)狀態(tài),這是通過(guò)發(fā)送器芯片上的發(fā)送允許端控制的。例如,當(dāng)該端為高電平時(shí),發(fā)送器可以發(fā)送數(shù)據(jù),而為低電平時(shí),發(fā)送器的兩個(gè)輸出端都呈現(xiàn)高阻狀態(tài),好象從線(xiàn)路上脫開(kāi)一樣。
IEEE 488總線(xiàn)
IEEE 488是一種并行的外總線(xiàn),它是20世紀(jì)70年代由HP公司制定的。1975年IEEE以IEEE- 488標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)予以推薦,1977年國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)也對(duì)該總線(xiàn)進(jìn)行認(rèn)可與推薦,定名為IEC-IB。所以這種總線(xiàn)同時(shí)使用了IEEE-448,IEC-IB(IEC接口總線(xiàn)),HP-IB(HP接口總線(xiàn))或GP-IB(通用接口總線(xiàn))多種名稱(chēng)。由于IEEE-448總線(xiàn)的推出,使得當(dāng)用IEEE-448標(biāo)準(zhǔn)建立一個(gè)由計(jì)算機(jī)控制的測(cè)試系統(tǒng)時(shí),不要再加一大堆復(fù)雜的控制電路,IEEE-488系統(tǒng)以機(jī)架層疊式智能儀器為主要器件,構(gòu)成開(kāi)放式的積木測(cè)試系統(tǒng),因此IEEE-488總線(xiàn)是當(dāng)前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的通信總線(xiàn)之一。
IEEE-488總線(xiàn)使用的約定:1、·數(shù)據(jù)傳輸速率≤1MB/S。2、·連接在總線(xiàn)上的設(shè)備(包括作為主控器的微型機(jī))≤15個(gè)。3、·設(shè)備間的最大距離≤20M。4、·整個(gè)系統(tǒng)的電纜總長(zhǎng)度≤220M,若電纜長(zhǎng)度超過(guò)220M,則會(huì)因延時(shí)而改變定時(shí)關(guān)系,從而造成工作不可靠。這種情況應(yīng)附加調(diào)制解調(diào)器。5、·所有數(shù)字交換都必須是數(shù)字化的。6、·總線(xiàn)規(guī)定使用24線(xiàn)的組合插頭座,并且采用負(fù)邏輯,即用小于+0.8V的電平表示邏輯“1”;用大于2V的電平表示邏輯“0”。
系統(tǒng)上設(shè)備的工作方式:1、“聽(tīng)者”方式:這是一種接收器,它在數(shù)據(jù)總線(xiàn)上接收數(shù)據(jù),一個(gè)系統(tǒng)在同一時(shí)刻,可以有兩個(gè)以上的“聽(tīng)者”在工作。2、“講者”方式:這是一種發(fā)送器,一個(gè)系統(tǒng)可以有兩個(gè)以上的“講者”但任一時(shí)刻只能有一個(gè)講者在工作。3、“控者”方式:這是一種向其他設(shè)備發(fā)布命令的設(shè)備,例如對(duì)其他設(shè)備尋址,或允許“講者”使用總線(xiàn)。任一時(shí)刻只能有一個(gè)控者。
IEEE- 488 總線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)時(shí)序:IEEE-488總線(xiàn)上數(shù)據(jù)傳送采用異步方式,即每傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)都要利用DAV,NRFD和NDAC 3條信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行握手聯(lián)絡(luò)。





