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[经验] 【微信精选】常弄混的总线分类汇总,你中招了吗?

2019-8-26 07:30:00  856 CAN USB 总线
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其实,小编觉得,总线就是是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。工程师为了简化硬件电路设计、简化系统结构,常用一组线路,配置以适当的接口电路,与各部件和外围设备连接,这组共用的连接线路被称为总线。另外就是采用总线结构便于部件和设备的扩充,尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。

1、总线按功能和规范可分为五大类型:数据总线、地址总线、控制总线、扩展总线及局部总线。

地址总线:是专门用来传送地址的,由于地址只能从CPU传向外部存储器I/O端口,所以地址总线总是单向三态的,这与数据总线不同,地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小。

2、按照传输数据的方式划分,可以分为串行总线和并行总线。串行总线中,二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的器件;并行总线的数据线通常超过2根。常见的串行总线有SPI、I2C、USB及RS232等。

4、微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线,用于插件板一级的互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连。

内部总线

SCI总线:串行通信接口SCI也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。

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UART:UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用异步收发器)。将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节,供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位,并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记,并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠票也是串行设备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区。常用TXD,RXD,/RTS,/CTS。

CAN:CAN全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯,在车载各电子控制装置ECU之 间交换信息,形成汽车电子控制网络。比如:发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中,均嵌入CAN控制装置。一个由CAN总线构成的单一网络中,理论上可以挂接无数个节点。实际应用中,节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如,当使用Philips P82C250作为CAN收发器时,同一网络中允许挂接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率,这使实时控制变得非常容易。另外,硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。

GPIO:GPIO (General Purpose Input Output 通用输入/输出)或总线扩展器利用工业标准I²C、SMBus™或SPI™接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口,或当系统 需要采用远端串行通信或控制时,GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。

ISA总线:ISA(industrialstandardarchitecture)总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准,所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线要求。
EISA总线:EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它是在ISA总线的基础上使用双层插座,在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线,也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中,EISA总线完全兼容ISA总线信号。
VESA总线:VESA(videoelectronicsstandardassociation)总线是1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线,简称为VL(VESAlocalbus)总线。它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU与主存和Cache的直接相连,通常把这部分总线称为CPU总线或主总线,其他设备通过VL总线与CPU总线相连,所以VL总线被称为局部总线。它定义了32位数据线,且可通过扩展槽扩展到64位,使用33MHz时钟频率,最大传输率达132MB/s,可与CPU同步工作。是一种高速、高效的局部总线,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。

外部总线

RS-485总线:在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

USB总线:通用串行总线USB是由Intel、Compaq、Digital、IBM、microsoft、NEC、NorthernTelecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。

早在1983年,博世公司开始开发控制器局域网(CAN)总线,并且在1986年正式发布相关协议。目前有多种不同汽车总线标准,但是CAN仍然是最流行的标准。在CAN网络中,所有节点(源于不同的ECU)都担当主节点(即,不存在主从拓扑结构),而且并不分配具体地址。而是由消息携带标识符。

由于CAN会进行填充错误、误码、校验和错误、误帧以及应答错误等多项错误检查, 因此具有高可靠性。CAN支持高达1Mbps的数据传输速率,从而成为连接汽车关键功能ECU(如:变速箱、温度传感器等)的默认选择。

汽车电子的作用并非仅仅局限于这些关键单元。车身电子市场多年来一直在增长。典型车身控制应用包括座椅、车窗、智能雨刷以及汽车空调传感器等。对车身电子的关键要求是确保汽车更舒适、更安全。尽管这些系统可能不要求像关键ECU那样的高安全性,但是它们仍然需要一定的汽车网络通信标准。

实现CAN比实现LIN的成本高。导致CAN成本更高的因素包括:
- CAN网络中的每个节点都需要时钟发生器或晶体
- CAN的芯片级实现起来更复杂;
- 采用双线传输。

以上就是各类总线大全了,希望对工程师们有些帮助。

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下资料别注册否 2019-9-21 17:05:06
我是一看到rs开头的总线就晕
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dmx0829 2019-11-7 12:32:00
谢分享  学习学习!
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