总线技术复习总结2
计算机总线3篇

计算机总线第一篇:计算机总线的基础知识计算机总线指的是用于数据传输的一组电气信号线,是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
计算机总线分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三大类。
系统总线是连接计算机中央处理器(CPU)和随机存取存储器(RAM)之间的数据和控制信号传输线。
它由三类线路组成:数据线、地址线、控制线。
数据线用于传送数据,地址线用于传送RAM中存储单元的地址,控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率是由CPU主频和总线位宽共同决定的,通常称作总线带宽。
输入输出总线是用于连接计算机输入输出设备和CPU的信号线路。
通过输入输出总线,计算机和打印机、鼠标、键盘等外设可以进行数据交换和数据控制。
扩展总线则是一种可供用户扩展计算机功能的总线。
在计算机体系结构中,扩展总线采用插卡的形式,用户可以通过插卡的方式扩展计算机的功能。
例如扩展显卡、声卡等。
总的来说,计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
它可以分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类,每一类总线都起着独特的作用。
在计算机的使用中,我们需要对计算机总线有相关的了解,以便更好地使用计算机。
第二篇:计算机总线的分类与功能计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路,分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类。
(1)系统总线系统总线是计算机内部各种硬件设备之间进行数据和控制信号传输的通路。
系统总线包含数据线、地址线和控制线这三类线路。
其中,数据线用于传送数据,地址线用于传送RAM中存储单元的地址,控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率受CPU主频和总线位宽影响,通常称作总线带宽。
(2)输入输出总线输入输出总线是计算机内部连接各种输入输出设备和CPU 的信号线路。
通过输入输出总线,计算机可以和打印机、鼠标、键盘等外设进行数据交换和数据控制。
输入输出总线的传输速率取决于具体的接口标准和外设类型,如USB、PS/2等。
现场总线技术 2

摘要:现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络,也称现场网络。
也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。
原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号,通过通讯的数字化,使时间分割、多重化、多点化成为可能,从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线(配线的共享)。
是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。
关键词:现场总线技术,自动化控制系统,发展,应用一、现场总线技术介绍计算机自动控制系统急速发展的今天,特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实,现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。
现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域;并且国外大公司已经在大力拓展中国市场,发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。
现场总线对自动化技术的影响意义深远。
当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术,对国民经济影响重大。
因此,要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。
现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络,具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。
目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,统一的国际标准尚未建立。
较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。
二、现场总线的种类1、LonWorkLonWorks是又一具有强劲实力的现场总线技术,它是由美国Ecelon公司推出并由它们与摩托罗拉Motorola、东芝Hitach公司共同倡导,于1990年正式公布而形成的。
计算机总线技术

HUB2 USB 功能设备 节点2
节点3
节点4
第4层
USB主机(HOST):对各USB设备进行管理,包括USB设备的 安装、拆卸,建立传输数据的通道等。 USB设备:USB集线器(HUB),用于扩展节点; USB功能设备,与节点相连的具体设备,如U盘。
(2) USB数据传输方式 ① 控制传输 由主机向USB设备传输设备配置、命令、状态信息 ② 同步传输 周期性、连续性单向传输,每次只能传送0~1023个字 节。 ③ 中断传输 从外设到主机的传输。 ④ 数据块传输 先建立点到点的传输管道,在管道中单向传输批量数 据。
(4) 总线传输方式 ① 同步传输 被访问的设备总是准备好,无需握手信息。如CPU访 问内存。 ② 异步传输 利用握手信息实现传输。 ③ 半同步传输 插入等待周期,以适应快速CPU与慢速外设之间的数 据传输,如慢速CPU访问存储器。
2 PC机总线 PC机的总线,从早期的PC/XT(8088/8086)、80X86、 Pentium,经历了由低速→高速、智能化的发展历程。 (1) ISA总线 ◆ 早期的PC/XT、PC/AT机中使用,CPU为088/8086。 ◆ 在80286~586中一直保留了ISA总线插槽。 ◆ 这种总线,将CPU的数据(8/16位)、地址(20位)、 控制信号直接放到总线上,供板卡设计者使用。是一 种面向CPU的总线。 (2) EISA总线 ◆ 在80286~586机中使用,但仍将CPU的数据、地址、 制信号直接放到总线上。 ◆ 数据扩展到32位,地址扩展到32位。 ◆ 机械结构:在ISA插槽每两个引脚之间增加一个引 脚。
PCI总线
HostPCI桥
内存管 理接口 内存 储器
外存 接口 外存 储器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
现场总线技术期中考试复习总结要点.doc

现场总线技术期中考试复习要点一、现场总线技术基本概念部分什么是现场总线、常用现场总线的名称、工业控制系统发展过程中典型的控制系统及结 构特点、现场总线的技术特点与结构特点、企业管理层与现场总线控制系统的关系与网络体系结构。
1. 相关作业的内容。
什么是现场总线:现场总线是应用在纶产现场、在微机化测量控制设备之间实现双 向串行多节点数宁通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网2. 3.常用现场总线的名称:基金会现场总线(FF ), Lonworks, profibus, can, harto 工业控制系统发展过程中典型的控制系统及结构特点:• 基地式气动仪表控制系统:各测控点形成自封闭状态,无法与外界沟通信息, 操作人员只能通过生产现场的巡视,了解生产的过程。
• 集中式数字控制系统:用一台计算机取代控制室的几乎所有的仪表盘,可靠性 还较差,一旦计算机出现某种故障,就会造成所有控制回路瘫痪、生产停产的 严重局面。
• DCS 分布式控制系统:集中与分散相结合,不同厂家的设备不能互连在一起, 难以实现互换与互操作,组成更大范围信息共享的网络系统存在很多休1难。
• 新型现场总线控制系统:遵守同一协议规范,新型全分布式结构,把控制功能 彻底下放到现场,依靠现场智能设备本身便可实现基本控制功能。
4. ■■ 现场总线的技术特点与结构特点:• 结构特点:1. 分散控制,全分布。
2.相互数字通信• 技术特点:1. 系统的开放性(统一协议)2. 互可操作性与互用性3.现场设备的智能化与功能自治性 4. 系统结构的高度分散性 5.对现场环境的适应性企业管理层与现场总线控制系统的关系:以现场总线为基础的企业信息系统,企业 网络屮的信息是多层次的,要把多层次的信息互联成网络,实现信息的沟通汇集与 数据分享,则需要结合现场总线控制系统。
企业管理层与现场总线控制系统的网络体系结构:< 血M 络) Ell II 一*一 J mcrnc,[矗陌 其他工作屹二、MODBUS 协议与应用部分功能码1〜6的定义、根据产品说明书写th MODBUS报文、对给出的主站或从站报文分析其中的意义。
C总线学习总结

C总线学习总结Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT1、首先通读手册中关于CAN的文档,必须精读。
STM32F10xxx参考手册需要精读的部分为RCC和CAN两个章节。
为什么需要精读RCC呢因为我们将学习CAN的波特率的设置,将要使用到RCC部分的设置,因此推荐大家先复习下这部分中的几个时钟。
关于STM32的can总线简单介绍bxCAN是基本扩展CAN(BasicExtendedCAN)的缩写,它支持CAN协议和。
它的设计目标是,以最小的CPU负荷来高效处理大量收到的报文。
它也支持报文发送的优先级要求(优先级特性可软件配置)。
对于安全紧要的应用,bxCAN提供所有支持时间触发通信模式所需的硬件功能。
主要特点·支持CAN协议和主动模式·波特率最高可达1兆位/秒·支持时间触发通信功能发送·3个发送邮箱·发送报文的优先级特性可软件配置·记录发送SOF时刻的时间戳接收·3级深度的2个接收FIFO·14个位宽可变的过滤器组-由整个CAN共享·标识符列表·FIFO溢出处理方式可配置·记录接收SOF时刻的时间戳可支持时间触发通信模式·禁止自动重传模式·16位自由运行定时器·定时器分辨率可配置·可在最后2个数据字节发送时间戳管理·中断可屏蔽·邮箱占用单独1块地址空间,便于提高软件效率2、STM32FVBT6的can的工作模式分为#defineCAN_Mode_Normal((u8)0x00)#defineCAN_Mode_LoopBack((u8)0x01)#defineCAN_Mode_Silent((u8)0x02)#defineCAN_Mode_Silent_LoopBack((u8)0x03)在此章我们的豆皮教程中我们将使用到CAN_Mode_LoopBack和CAN_Mode_Normal两种模式。
计算机总线的知识点总结

计算机总线的知识点总结一、概念计算机总线是一种用于传输数据的物理通道,连接计算机各部件和外设的通信线路。
计算机总线的作用是将CPU、内存、输入输出设备等部件连接起来,实现数据的传输和交换。
在计算机系统中,总线是实现不同部件之间数据交换和传输的重要结构。
二、分类1. 按照传输能力分为:(1)数据总线:用于传输数据和地址信息,是计算机内各部件之间进行数据传输的通道。
(2)控制总线:用于传输控制信号,控制数据的传输和操作。
2. 按照功能分为:(1)地址总线:用于传输内存或I/O设备地址信息,决定数据存储或传输的位置。
(2)数据总线:用于传输二进制数据。
(3)控制总线:用于传输控制信号,控制数据的传输和操作。
3. 按照传输速度分为:(1) ISA总线:传输速度为8MHz。
(2) PCI总线:传输速度为33MHz。
(3) AGP总线:传输速度为266MHz。
三、作用1. 连接各种部件和外设:总线连接了CPU、内存、显卡、硬盘、光驱、网卡等计算机部件和外设。
2. 数据传输和交换:总线承载了计算机内各部件之间的数据传输和交换,例如CPU读写内存、显卡输出图像信号等。
3. 控制信号传输:总线传输了各种控制信号,控制数据的读写、传输和操作。
四、结构1. 内部总线:连接CPU、内存、显示控制器等内部部件。
2. 外部总线:连接输入输出设备、扩展卡、外部存储设备等外部设备。
五、总线标准1. ISA总线:Industry Standard Architecture,是IBM PC/AT计算机使用的一种总线标准,传输速度为8MHz。
2. PCI总线:Peripheral Component Interconnect,是一种计算机内部总线标准,传输速度为33MHz。
3. AGP总线:Accelerated Graphics Port,用于连接显卡的总线标准,传输速度为266MHz。
4. USB总线:Universal Serial Bus,是一种用于连接外部设备的总线标准,传输速度可达5Gbps。
航空航天数据总线技术综述(二)

航空航天数据总线技术综述(二)在上一期的“航空航天数据总线技术发展综述(一)”中,我们主要介绍了MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、CAN总线等中低速的航空航天数据总线技术,本期将针对IEEE1394、FDDI、LDPB及SpaceWire等部分中高速数据总线技术进行详细介绍。
1.IEEE1394总线IEEE1394是由IEEE制定的一种高性能串行总线标准,又名火线(FireWire)。
IEEE 1394协议分为1394a、1394b等,其中1394b可支持高达3.2 Gbps传输速率,并支持光纤传输。
IEEE1394作为商用总线,近年来发展迅速,不仅在工业和测控领域被广泛应用,而且已经逐步深入到航空航天及军事应用领域。
基于1394b的光纤总线系统具有计算能力强、吞吐量大、可靠性高、易于扩展、维护方便、且支持点对点通信、广播通信及支持热插拔等优点,为多模态传感系统、在线实时检测和视频图像传输提供了广阔的空间。
因此,基于1394b光纤总线的军事应用,对于提高武器系统打击精度、机动性和快速性具有重要意义。
IEEE1394b已经使用在军用飞机上,并作为F22猛禽战机上的视频总线,同时也在F35上有所使用。
2、FDDI总线光纤分布式数据接口( FDDI: Fiber Distributed Data Interface) 高速总线由美国海军研究中心提出,由美国国家标准局(ANSI)于1989年制定的一种用于高速局域网的MAC标准。
FDDI是一种按令牌协议传输信息、实现分布式控制、分布式处理的光纤介质总线网络系统。
“令牌”是一个特别定义的信息帧,只有令牌明确寻址的终端才可在总线上发送信息,对总线上每个终端都给定一个握有令牌的时间期,在终端握有令牌的时间期内, 终端主控工作, 可发送信息给其他终端。
FDDI传输速率可达100Mbps,FDDI具有传输速率高、传输距离长、覆盖范围大、可靠性高、安全性高、支持可动态分布传输的特点,因此在上世纪90年代作为先进的光纤组网技术得到了发展与应用。
关于总线的总结

关于总线的总结单机上的系统总线总线(bus)是⼀种通信系统,⽤于携带各种类型的数据,在各组件之间传递数据(可以理解为快递员。
按照bus的字⾯意思理解更好,公共汽车,公共的携带数据的交通⼯具)。
在⼤概念上分三种总线:系统总线(前端总线)、内部总线和外部总线。
系统总线:计算机内部主要设备之间的连接。
内部总线:直接或⼏乎直接和CPU相连的设备之间的连接总线,⽐如STAT、PCI-E。
外部总线:也称扩展总线,离CPU较远的外部设备(如打印机/USB)连接到计算机进⾏通信的总线。
系统总线:包含控制总线、数据总线、地址总线。
也称为前端总线。
地址总线:携带了处理器和内存之间通信的地址。
⽐如要指定从内存中哪个地址处访问数据。
32地址总线的宽度决定了可寻址的范围⼤⼩。
例如32位地址总线可寻址的范围⼤⼩为2(4,294,967,296)字节,即4G⼤⼩。
数据总线:携带了处理器和内存单元、IO设备之间传输的数据。
⽤于传输数据。
数据总线的宽度决定了总线上⼀次性能传输的数据量,它直接影响计算机的性能。
例如64位数据总线⼀次性能传输64⽐特,即8字节数据。
⽽8位数据总线⼀次只能传输1字节数据,所以在数据传输上它的性能⽐64位差8倍。
地址总线和数据总线的宽度可以不⼀样,⽽且通常数据总线的宽度要⼤于地址总线宽度,这样可以⼀次性多传输⼀点数据控制总线:携带了CPU发出的控制信号或其它设备反馈给CPU的状态信号,以便控制和协调计算机中各设备的活动传输CPU发出的控制信号,⽐如告诉内存要执⾏什么操作(read、write或其它?)还传输⼀些其它设备反馈给CPU的状态信号,⽐如ACK。
例如内存写数据完成后,将发送⼀个ACK信号告诉CPU完成写⼊操作前端总线:CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯⽚,进⽽通过北桥芯⽚和内存、显卡交换数据。
北桥芯⽚负责联系内存、显卡等数据吞吐量最⼤的部件,并和南桥芯⽚连接。
前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能⼒对计算机整体性能作⽤很⼤,如果没⾜够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提⾼计算机整体速度。
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现场总线部分
一、CAN总线的主要技术特点:
①CAN网络上的节点不分主从;②CAN采用非破坏性的总线仲裁技术;
③通过报文滤波可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据,无需专门的“调度”;④CAN网络上的节点具有不同的优先级;⑤CAN节点具有良好的检错功能,出错率低⑥CAN的直接通信距离,最远可达10km(速率5kbps以下),通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m);⑦CAN总线上的节点数决定于总线驱动电路,一般为可达110个;⑧CAN为短帧结构,传输时间短,受干扰概率低;⑨CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响;⑩CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活;⑾CAN器件可被置于无任何内部活动的睡眠方式
CAN总线的技术规范:CAN2.0A与CAN2.0B是CAN技术规范的两个部分
(1)CAN2.0A只有标准帧一种帧格式;(2)CAN2.0B包括标准帧与扩展帧两种。
标准帧具有11位标识符,扩展帧具有29位标识符。
标准帧与扩展帧的区别主要在仲裁场与控制场
CAN总线的报文帧类型:4种不同类型的帧:数据帧、远程帧、出错帧、超载帧
CAN总线的帧结构:数据帧由7个不同的位场(域)组成:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束(7个隐位),数据场长度可为零。
CAN总线的网络控制体系:
常见的CAN通信控制器:SJA1000 CAN;Intel 82527 CAN;82C200/150/250;P8XC592;87C196CA/CB;TATV
二、CAN的下层网段LIN总线的主要技术特点:
..低成本、单总线实现方式;..单主多从的时间触发通信概念;..基于通用UART/SCI硬件接口的芯片;..从节点的自我同步机制,无需晶振;..数据校验机制
三、应用于车载网络的主要网络协议
1.SAE J1939;
2.TT-CAN;
3.FTT-CAN;
4.TTP/C;
5.ByteFlight;
6.FlexRay;
7.IEEE1394;
8. SAE J1850;9.LIN;10.VAN;
四、PROFIBUS的通信参考模型:
PROFIBUS以OSI开放系统互连模型为参考。
包含有三个子集:
–PROFIBUS DP 用于设备级分散I/O之间的通信,实现分布式控制系统设备间的高速数据传
输,传输速率在9.6Kbps—12Mbps之间可选–PROFIBUS PA 用于过程自动化,采用IEC61158-2通信规程,传输速率为31.25K,适用于有总线供电、本质安全要求的应用场合–PROFIBUS FMS 用于车间级的数据通信,可提供通信量大的相关服务
DP略去了第3到7层,数据传输快速高效。
第1层提供RS485传输技术和光纤。
第2层采用主从分时轮询协议,完成总线访问和数据传输。
用户层规定可以调用的应用功能,说明不同DP 设备的行为。
•FMS定义了1,2,7层。
1、2层使用和DP相同的传输技术和统一的总线协议。
第7层为现场报文规范FMS。
•PA的第1层采用IEC1158标准。
曼彻斯特编码,总线供电,本质安全。
与DP网段通过耦合器相联。
PROFIBUS采用的传输技术:
提供三种不同的物理层选择:
1.RS 485:用于DP和FMS(对称传输,称H2)
2.IEC 1158-2:用于PA(位同步协议,称H1)
3.光纤:用于DP和FMS
PROFIBUS总线访问方式:多主令牌环,主从通信
五、控制网络中,本质安全:
将送往易燃易爆危险场合的能量,控制在引起火花所需能量的限度之内,从根本上防止在危险场合产生电火花而使系统安全得到保障。
总线供电的基本概念:
网络传输介质在用于传输数字信号的同时,还为网络节点设备传递工作电源。
六、工业以太网的基本概念:
工业以太网是普通以太网技术在控制网络延伸的产物,是工业应用环境下信息网络与控制网络的结合体
工业以太网的应用分类:
•作为工业环境中的计算机网络
•作为其他现场总线网段的上层(高速)网络
•基于普通以太网技术的控制网络
–E网到底,在实时性要求不严格的场合用作控制网络
•基于实时以太网技术的控制网络
工业以太网的TCP/IP分层模型:
七、以太网技术在工控领域应用受限的原因:
1•CSMA/CD的媒体访问控制方式不能满足一些控制场合的实时性要求;2•接插件、集线器、交换机等是为办公应用设计的,不适应工业现场恶劣环境的要求;3•抗电磁干扰能力;4•本质安全;5•总线供电;
八、以太网技术为适应工业应用环境的解决方案:
•可安装在DIN导轨上的导轨式收发器、集线器、交换机系列
–Synergetic Micro System(美)、Hirschmann(德)公司开发的系列产品
•工业级接插件–特殊封装的工业以太网接插件,如WoodheadConnectivity公司的
RJ-LnxxIP67–采用DB-9结构的接插件
•冗余电源供电
九、以太网技术针对通信实时性的解决方案:
•利用以太网现有的技术优势,扬长避短:①利用通信速率高的优势②采取控制网络负荷的措施③采用全双工交换技术
•开发实时以太网技术,如研制实时以太网通信接口芯片Net Silicon等
控制网络部分
一、LonWork网络使用哪几种介质
1.双绞线收发器
2.电力线收发器
3. 光缆收发器
4.光纤收发器
5.红外收发器
6.其他用户自定义收发器
7. 无线收发器
二、神经元芯片有几个处理器,分别有何用途
有三个。
1.MAC处理器完成介质访问控制,是ISO的OSI的七层协议的第一、二层,它和网络CPU间通过使用网络缓冲区进行数据传递。
2.网络处理器完成OSI的3~6层网络协议,处理网络变量、地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理、和路由等进程。
3.应用处理器完成用户的编程,其中包括用户程序对操作系统的服务调用
三、LonWorks网络由那几部分组成
三大基本要素:一、LonWorks现场控制节点;二、通信协议;三、通信介质
按功能划分:1. LonWorks节点;2.LonWorks路由器;3.LonWorks Internet连接设备;4.LonWorks收发器;5.LonTalk协议;6.LonWorks网络和节点开发工具;7.LNS网络工具;
8.LonWorks网络管理工具
四、LonWorks网络现场控制节点主要包含哪些部分
1.以神经元芯片为核心的控制节点;
2.采用MIP结构的控制节点;
3.ShortStack为服务器
五、LonWorks网络路由器的特点、功能
特点:1.实现同一网络对多种介质的支持,控制网络业务量,将网络分段。
2.对网络的逻辑
操作完全透明,但并不一定传输所有的包。
功能:1.扩展通道容量。
2.连接不同的通信介质或波特率。
3.提高LonWorks网络可靠性。
4.全面提高网络性能。
六、LonWorks网络变量特点
1.网络变量可以是任何数据项(温度、开关值、或执行器位置设定),是应用程序中被定义的变量,可以是整型、字符型、结构等类型,不能是指针。
2.节点数据库通过网络变量共享一个节点输出的网络变量更新,而所有与之连接的其他节点的输入网络变量也相应更新。
3.网络变量的传送是通过LonTalk协议完成,对用户来说是透明的。
4.网络变量的捆绑是由网络管理工具来完成的。
5. 输入的网络变量对应输出的网络变量,输出的网络变量更新也使相应的输入的网络变量更新,同时输入的网络变量可通过轮询方式获得最新的输出网络变量值。
6.一个节点最多可以定义62个网络变量。
对于神经元芯片作为通信协处理器的基于主机的节点,网络变量数量可达4096个。
7.网络变量还可根据LonTalk协议定义为认证方式、优先级等方式,还可定义为同步方式。