总线技术基本分类、技术指标和总线传输基本原理
微型计算机原理与接口技术》电子教案
《微型计算机原理与接口技术》电子教案第一章：微型计算机概述1.1 微型计算机的发展历程1.2 微型计算机的组成与结构1.3 微型计算机的性能指标1.4 微型计算机的应用领域第二章：中央处理器（CPU）2.1 CPU的结构与功能2.2 指令与指令集2.3 寄存器与寄存器组2.4 CPU的工作原理与工作周期第三章：存储器3.1 内存概述3.2 随机存取存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器层次结构与缓存技术第四章：微机系统中的输入/输出接口4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O端口与地址映射4.3 I/O指令与DMA传输4.4 中断与中断处理第五章：总线与接口技术5.1 总线的概念与分类5.2 总线标准与协议5.3 接口技术与接口电路5.4 常用接口设备及其驱动程序第六章：微机系统的扩展接口6.1 扩展接口的分类与功能6.2 ISA、EISA、PCI和PCI Express总线6.3 扩展槽与扩展卡6.4 声卡、显卡、网卡等常见扩展接口设备第七章：外部设备7.1 微机系统的外部设备概述7.2 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等7.3 输出设备：显示器、打印机、音箱等7.4 存储设备：硬盘、固态硬盘、光盘等第八章：嵌入式系统8.1 嵌入式系统的基本概念8.2 嵌入式系统的组成与结构8.3 嵌入式处理器与实时操作系统8.4 嵌入式系统的应用案例第九章：接口编程基础9.1 接口编程的基本概念9.2 接口编程的常用方法与工具9.3 汇编语言接口编程9.4 C语言与接口编程第十章：实战项目与案例分析10.1 微机系统接口设计概述10.2 实战项目一：设计一个简单的并行接口10.3 实战项目二：基于PCI总线的数据采集系统10.4 实战项目三：嵌入式系统设计与开发10.5 案例分析：接口技术在现代计算机系统中的应用第十一章：串行通信接口11.1 串行通信的基本概念11.2 串行通信的协议与标准11.3 串行通信接口电路11.4 串口通信编程与应用第十二章：USB接口技术12.1 USB概述与历史12.2 USB接口的物理结构12.3 USB协议与数据传输12.4 USB设备驱动程序开发第十三章：网络接口与通信协议13.1 计算机网络基础13.2 局域网与广域网接口技术13.3 TCP/IP协议簇13.4 网络接口卡（NIC）与网络通信第十四章：无线通信接口14.1 无线通信技术概述14.2 Wi-Fi接口与IEEE 802.11标准14.3 Bluetooth技术与蓝牙接口14.4 移动通信接口与4G/5G网络第十五章：现代接口技术发展趋势15.1 云计算与虚拟化接口技术15.2 物联网（IoT）接口技术15.3 边缘计算与接口技术15.4 与机器学习接口技术重点和难点解析本《微型计算机原理与接口技术》电子教案涵盖了微型计算机的基本概念、组成结构、性能指标、接口技术、外部设备、嵌入式系统、接口编程以及实战项目等多个方面。
计算机网络技术名词解释大全
计算机基础知识部分1. 计算机系统发展历程：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模及超大规模集成电路计算机。
2. 电子计算机时代开始的标志：以美国1945年生产、1946年2月交付使用的ENIAC计算机为标志。
3. 电子计算机分类：以规模分类可以分为大型机、超大型机、中型机、小型机和微型机。
4. 计算机系统的组成：通常所说的计算机系统包括硬件系统和软件系统。
5. 计算机硬件系统的组成：包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备。
其中运算器和控制器构成中央处理器CPU。
6. CPU的作用：取得、解释和执行指令。
7. CPU的指标：字长(指CPU中数据总线的宽度，即一次可并行传递二进制数据的位数)、速度(指CPU中振荡器的主振频率，即主频。
)指令处理能力(即每秒处理百万条指令数，以MIPS表示)。
8. 总线的分类：总线可以分为传输数据的数据总线、传输控制信息的控制总线和连接各个芯片地址的地址总线。
9. 内存储器的分类：存储器可以分为只读存储器和随机存储器。
只读存储器又可以分为ROM、PROM、EPROM、E2PROM等。
注：ROM 即Read Only Memory10. 随机存储器：指计算机运行期间,可以随时向其写入数据、也可以随时从其中读出数据的存储器。
在微型计算机中，内存储器也叫主存储器。
11. 高速缓冲存储器：为解决CPU与主存储器间速度差而在内存储器和CPU之间增加的一种存取速度远高于普通内存的特殊存储器。
12. 运算器的功能：运行器是计算机中完成数学运行和逻辑运算的部件。
13. 常见的数据总线为ISA、EISA、VESA、PCI等。
14. 中断：指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。
即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。
15. 中断的处理过程为：关中断(在此中断处理完成前，不处理其它中断)、保护现场、执行中断服务程序、恢复现场、开中断。
第2章 数据通信基础(习题答案)
第2章数据通信基础习题及答案一、填空题(1)按使用的传输介质划分，信道可以分为__有线信道___和__无线信道__两类。
(2)按允许通过的信号类型划分，信道可以分为_模拟信道_和_数字信道_两类。
(3)按数据传输的方向和时序关系分类，信道可以分为_单工信道__、__半双工信道__和__全双工信道__三类。
(4)按传输信号频谱分类，信道可以分为__基带信道__和___频带信道_两类。
(5)数据通信系统的主要技术指标有__码元速率__、__信息速率__、__误比特率_、__误码率_、__可靠度__、_频带利用率__和__通信建立时间___。
(6)常用的数字传输系统的标准有__ T1____和__E1__。
(7)按同步方式划分，交换可以分为（同步交换）和（异步交换）两种类型。
(8)按差错控制的方式划分，交换可以分为（分组交换）和（快速分组交换）两种类型。
(9)按存储转发的信息单位划分，交换可以分为（报文交换）和（分组交换）两种类型。
(10)按占用信道的方式划分，交换可以分为（电路交换）和（分组交换）两种类型。
(11)按交换的信号类型划分，交换可以分为（数字交换）和（模拟交换）两种类型。
(12)按信号分割方式划分，信道共享技术分为（频分复用）、（时分复用）、（波分复用）和（码分复用）四种类型。
(13)按接入信道的方式划分，信道共享技术分为（集中器接入）和（多点接入）两种类型。
(14)按共享策略的实施时间划分，信道共享技术分为（静态复用）和（动态接入）两种类型。
(15)采用交换技术的计算机通信网络的核心设备是（结点交换机/路由器）。
二、名词解释信息：从信息论的角度来讲，信息就是对消息解除不确定度。
通常把信息理解成所关注的目标对象的特定知识。
数据：数据是对所关注对象进行观察所得到的结果或某个事实的结果。
信号：信号是通信系统实际处理的具体对象。
基带、基带传输：在电磁波的傅利叶级数表示中，从零开始并覆盖了信号的主要能量表现的那段频率范围称为基本频带，简称基带。
伺服电机总线和脉冲分类_解释说明以及概述
伺服电机总线和脉冲分类解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代工业自动化领域，伺服电机作为一种关键的执行器，广泛应用于各种机械设备中。
而要使伺服电机能够准确、高效地控制运动，在实际应用中需要借助于一个特定的通信协议或控制方式来实现。
其中，伺服电机总线和脉冲控制是两种常见且重要的控制方式。
1.2 文章结构本文将对伺服电机总线和脉冲分类进行详细阐述和解释，并对二者之间的联系与区别进行分析。
具体而言，文章将首先介绍伺服电机总线的定义和基本原理，然后列举并分析常见的伺服电机总线类型以及它们各自的优缺点与应用场景。
接着，文章将深入解释脉冲分类原理，并比较开环与闭环控制这两种不同方式在实际应用中的差异。
最后，本文将讨论伺服电机总线和脉冲控制之间的联系与区别，并对它们在工业自动化中的应用场景进行比较分析。
文章最后将给出未来发展趋势和展望。
1.3 目的本文旨在帮助读者深入理解伺服电机总线和脉冲分类的知识，了解它们在工业自动化领域中的应用和作用。
通过对伺服电机总线和脉冲控制的详细解释和比较，读者将能够清晰地认识到这两种控制方式的优缺点，并在实际应用场景中选择适合自己需求的控制方案。
最后，本文还将给出未来发展方向的启示和建议，为读者提供指导和思路。
2. 伺服电机总线分类：2.1 定义与基本原理：伺服电机总线是指用于连接控制器和伺服电机的数据传输线路。
通过该总线，控制器可以向伺服电机发送指令并接收状态反馈信息，实现对伺服电机的精确控制。
其基本原理是通过特定的通信协议将控制信号传输到伺服电机，并从伺服驱动器中获取位置、速度、力矩等反馈信息。
2.2 常见的伺服电机总线类型：目前市场上常见的伺服电机总线类型主要包括以下几种：a) CAN总线：CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、实时性较好的串行通信总线，广泛应用于工业领域。
它具有较高的抗干扰能力和扩展性，并支持多设备之间的通信。
b) EtherCAT：EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一种基于以太网技术的开放式实时以太网通信协议。
计算机组成原理总复习
当真值为负时，原码、补码和反码的表示形式不同，但其符号
位都用“1”表示，而数值部分则是：
• 反码是原码的“每位求反” • 补码是原码的“求反加一”
由于“零”在补码中只有一种表示形式，故补码比原码和反码 可以多表示一个负数。
Computer Engineering Dr. Lin
n+1位定点数的数值范围
主存地址（S+w位） 标志Tag 索引（块地址） 块内字地址 Cache地址（r+w位） Cache的 内容 Tag 字0
块地址
选中1行 字1
块内字地址
选中行内1个字
……
字 n-1
Computer Engineering
Dr. Lin
组相联映射
Cache 0组 0块 1块 0块 1块 共分8组 … 0块 1块
若Cache已满，则按照某种替换策略把该行替换进Cache。
• CPU与Cache之间的数据交换以“字”为单位。
•主存与 Cache之间的数据传输以数据“块”为单位。要求 总线和主存支持多字（块）同时传输。一块由若干个字组 成，块是定长的。
Computer Engineering Dr. Lin
三种地址映射方式
非格式化容量是磁记录表面可以利用的磁化单元总数。
磁道的(非格式化)存储容量=最内层的磁道长度×内层位密度 磁道的(格式化)存储容量 = 扇区容量×每磁道扇区数 磁盘组的存储容量 = 每个磁道的存储容量×柱面数×存储面数
Computer Engineering Dr. Lin
磁盘存储器的寻址时间
磁盘存储器属于直接存取存储器 Direct-Access Storage。 寻址时间包括：寻道时间（找道时间）,等待时间 不同磁道的找道时间不一样。
计算机系统基础袁春风第二版课后答案
计算机系统基础袁春风第二版课后答案计算机系统基础是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程。
它主要介绍了计算机系统的基本原理、结构和运行机制等内容。
为了帮助同学们更好地理解和掌握这门课程，袁春风老师编写了《计算机系统基础》第二版，并在课后附上了一系列的习题与答案。
本文将就该书第二版的课后答案进行论述和解答。
第一章：计算机系统概述本章主要介绍了计算机系统的概念、发展历程以及计算机硬件和软件的基本组成部分等。
通过学习本章，同学们可以了解到计算机系统的总体结构，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第二章：数字逻辑与数字系统本章主要介绍了数字逻辑与数字系统的基本概念和基本形式，如布尔代数、逻辑函数、逻辑门电路等。
同时，还涉及到数字系统的组合逻辑和时序逻辑设计等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握数字逻辑与数字系统的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第三章：存储系统本章主要介绍了计算机存储系统的基本概念、结构和存储器的层次结构等。
同时，还涉及到存储系统的性能指标和存储器的组成原理。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机存储系统的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第四章：指令系统本章主要介绍了计算机的指令系统和指令的执行方式等。
同时，还涉及到指令的寻址方式和指令的编码方式等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机的指令系统，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第五章：中央处理器本章主要介绍了计算机的中央处理器(CPU)的基本组成和工作原理等。
同时，还涉及到CPU的指令执行过程和数据传输方式等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机的中央处理器的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第六章：总线与I/O系统本章主要介绍了计算机系统中的总线和I/O系统的基本概念和工作原理等。
同时，还涉及到总线的分类和总线的组织方式等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机系统中总线和I/O系统的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
微机原理与接口技术总复习
微机原理与接⼝技术总复习微机原理与接⼝技术总复习第⼀部分：填空题第⼀章微机的基本知识1.1基本知识结构微机的构成（包括硬件：主机+外设；软件：操作系统+编译程序+汇编程序+诊断程序+数据库等）微机的⼯作原理和⼯作过程①⼯作原理（冯.诺依曼原理）②⼯作过程（取指令、分析指令、执⾏指令）③控制器的两个主要功能了解微机的主要技术指标数的原码、反码、补码的表⽰⽅法及补码的运算⼆、⼋、⼗、⼗六进制数的表⽰及其相互转换ASCII码、BCD码的表⽰⽅法及其运算、修正原则⽆符号数与符号数的运算及其对标志位的影响1.2相关习题1.对于⼆进制数0110 1001B，⽤⼗进制数表⽰时为：105D；⽤⼗六进制数表⽰时为：69H。
BCD2.设机器字长为8位，最⾼位是符号位。
则⼗进制数–11所对应的原码为：10001011B。
3.已知某数的原码是10110110B，则其反码是11001001B ；补码是11001010B 。
4.⼀个8位⼆进制数⽤补码⽅式表⽰的有符号数的范围是-128~+127 。
第⼆章微处理器与系统结构2.1基本知识结构掌握8086CPU的内部结构与主要引脚信号功能1、内部结构（BIU与EU）组成与功能2、主要引脚信号AD0~AD15, A16/S3~A19/S6,（地址锁存的必要性）BHE, NMI, INTR, INTA, HOLD, HLDA, RESET,READY, ALE, DEN，LOCK，RD，WR，M/IO。
熟悉8086 CPU 内部寄存器阵列了解8086最⼤组态与最⼩组态的区别熟悉存储器物理地址的⽣成及存储器组织20位地址如何⽣成；存储器是如何组织的，字节、字、字符串在内存中是如何存放的。
熟悉CPU中的标志寄存器及堆栈6个状态标志+3个控制标志；堆栈定义、堆栈组成及操作，为什么要设置堆栈？熟悉系统的输⼊/输出结构和基本总线周期（会画读、写周期基本时序图）2.2相关习题1.8086 CPU从功能上分为EU 和BIU 两部分。
2024版计算机组成原理说课课件
辅助存储器原理与设计
辅助存储器概述
介绍辅助存储器的概念、作用及分类。
磁表面存储器
阐述磁表面存储器的原理、特点及发展趋势。
光盘存储器
探讨光盘存储器的原理、特点及应用领域。
辅助存储器的设计原理
分析辅助存储器的设计原理，包括记录方式、寻址方式、读写控制等。
高速缓冲存储器（Cache）原理与设计
Cache概述
教学目标与要求
知识目标
掌握计算机硬件系统各部件的组成、工作原理及设计方法； 理解计算机系统层次化结构概念及软硬件界面划分；了解 计算机性能指标及评测方法。
能力目标 培养学生具备分析和设计计算机硬件系统的能力；提高学 生解决实际问题的能力；增强学生的创新能力和团队协作 精神。
素质目标
培养学生的工程素养和职业素养；提高学生的综合素质和 可持续发展能力。
即BCD码，采用四位二进制数表 示一位十进制数，方便进行十进 制数的运算和转换。
非数值数据表示方法
字符数据表示
包括ASCII码和Unicode编码等，用于 表示计算机中的字符信息。
图形和图像数据表示
采用像素矩阵、矢量图形等方式表示 计算机中的图形和图像信息。
逻辑数据表示
采用二进制数中的0和1表示逻辑值 “真”和“假”，用于进行逻辑运算。
常见I/O设备
键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、摄像头等。
I/O接口电路设计与应用
A
I/O接口定义
连接CPU和I/O设备的电路，用于实现数据的传 输和控制。
I/O接口功能
数据缓冲、电平转换、时序匹配、中断控 制等。
B
C
I/O接口类型
按数据传输方式可分为并行接口和串行接口； 按功能可分为通用接口和专用接口。
《微机原理与接口技术》(第三版)
《微机原理与接口技术》(第三版)简介《微机原理与接口技术》是一本介绍微机原理以及接口技术的教材。
本书主要内容包括微机系统、计算机的组成与结构、内部总线结构、存储器系统、微机的中央处理器、系统总线与接口技术等。
本书旨在帮助读者全面了解微机原理和接口技术，为读者提供深入学习和研究微机原理与接口技术的基础知识。
第一章微机系统1.1 微机系统的概念和组成在本章中，我们将介绍微机系统的概念和组成。
微机系统由中央处理器(CPU)、存储器(Memory)和输入输出(I/O)设备组成。
我们将详细介绍每个组件的功能和作用，以及它们之间的关系和通信方式。
1.2 微机系统的发展历程本节将回顾微机系统的发展历程。
我们将从早期的微处理器发展到如今的微机系统，探讨微机系统在不同时期的发展和应用。
1.3 微机系统的分类微机系统可以根据不同的分类标准进行分类。
在本节中，我们将介绍微机系统的几种常见分类方式，并讨论各种分类方式的优缺点。
第二章计算机的组成与结构2.1 计算机的基本组成本章将介绍计算机的基本组成。
计算机由硬件和软件两部分组成，硬件包括中央处理器、存储器和输入输出设备，软件包括操作系统和应用软件。
2.2 计算机的结构计算机的结构是指计算机系统中各个组成部分之间的关系和交互方式。
在本节中，我们将介绍计算机的结构，并详细讨论计算机中各个组成部分之间的关系和通信方式。
第三章内部总线结构3.1 内部总线的概念和作用内部总线是计算机中各个组件之间进行数据传输的通道。
本章将介绍内部总线的概念和作用，并详细探讨内部总线在计算机系统中的重要性和应用。
3.2 内部总线的分类内部总线可以根据不同的分类标准进行分类。
在本节中，我们将介绍内部总线的几种常见分类方式，并讨论各种分类方式的优缺点。
3.3 内部总线的设计本节将介绍内部总线的设计原理和方法。
我们将讨论内部总线的带宽、传输速率、传输方式等设计参数，并详细介绍内部总线的设计流程和方法。
(硬件)计算机技能鉴定题
1、一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的。
2、冯?诺依曼结构计算机主要有控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。
3、系统总线是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。
根据传送的内容可分为数据总线、地址总线和控制总线。
4、计算机硬件是构成计算机系统的物质基础，而计算机软件是计算机系统的灵魂，二者相辅相成，缺一不可。
5、CPU的接口形式只有两类：Socket插座或Slot插槽。
6、从功能上看，BIOS分为三个部分：自检及初始化程序、硬件中断处理、程序服务请求。
7、计算机电源一般分为：AT电源和A TX电源。
8、中央处理器是决定一台计算机性能的核心部件，其由运算器和控制器组成。
9、CPU的主要性能指标是：主频、前端总线频率、L1及L2 Cache的容量和速率、CPU内核工作电压、数据总线宽度、地址总线宽度。
10、按内存的工作原理，可将内存分为：只读存储器ROM和随机存储器RAM 。
11、内存的主要性能指标是：存取周期、数据宽度、容量、内存的“线数”等。
12、软盘的技术指标有：面数(Side)、磁道数(Track)、扇区数(Sector)、存储密度、存储容量。
13、在使用DOS的格式化命令对软盘进行格式化时除了对磁盘划分磁道和扇区外，还同时将软盘划分为4个区域，它们分别是：引导扇区、文件分配表区、文件目录表区和用户数据区。
14、硬盘作为计算机主要的外部存储设备，随着设计技术的不断更新和广泛应用，不断朝着容量更大、体积更小、速度更快、性能更可靠、价格更便宜的方向发展。
15、硬盘驱动器的主要参数是：磁头数(Heads)、柱面、每磁道扇区数、交错因子、容量。
15、现在的主板支持3种硬盘工作模式：NORMAL、LBA和LARGE 。
17、根据光盘存储技术的不同，常见的光盘驱动器可分为：CD-ROM驱动器、CD-R/CD-RW驱动器、DVD驱动器等。
18、常见的光驱的接口主要是：IDE接口。
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总线技术基本分类、技术指标和总线传输基本原理
总线，英文叫作“BUS”,即我们中文的“公共车”，这是非常形象的比如，公共车走的路线
是一定的，我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比
作是电子信号，这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。当然，从专
业上来说，总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是子系统
间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享
和逻辑控制等功能。如在计算机系统中，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公
用通道，主机的各个部件通过主机相连接，外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接。
如果一座只能容一个人来往的独木桥，两端的人都想要过桥，为了不拥挤、阻塞，那我们就
得采取有效的办法。比如规定某段时间哪端的人过桥，另一端的人就等着该他过桥的时间段
的到来，同时也还可以规定人多时要按先来后到或年龄长幼的次序过桥。在这不经意间，我
们就体会到了现代电子信息数据通过总线按时分系统传输的最原始的思想。
现代网络信息的发展，特别是对于成本和空间而言，总线传输替代点对点传输是目前发展的
热点（高速串行总线技术发展与应用分析），它的出现将给信息传输上提供了最大的方便和最
有效的技术解决方案。假如一个微处理器与它的部件和外围设备都分别用点对点的线路来连
接通讯，则所有连线将会错综复杂，甚至难以实现。
目前与我们生活习习相关的一系列活动都无不牵涉到总线技术的应用，如我们上英特网、给
亲戚朋友打电话、用U盘来存储信息等。虽然流行的总线所采取的形式不同，但他们主要
的原则性思想无非就是时分系统、频分系统、相分系统和码分系统等。常言道“兵来将挡，
水来土淹”，面对种类繁多的总线，我们只有从基本原理出发，从骨子里去了解它的实质，
而不要被它形式多样的外表所迷惑，才能熟练掌握和灵活运用眼下正在或将要用到的各种总
线技术。
总线的分类
总线分类的方式有很多，如被分为外部和内部总线、系统总线和非系统总线等等，下面是几
种最常用的分类方法[2]。
按功能分
最常见的是从功能上来对数据总线进行划分，可以分为地址总线（address bus）、数据总线
（data bus）和控制总线（control bus）。在有的系统中，数据总线和地址总线可以在地址锁
存器控制下被共享，也即复用。
地址总线是专门用来传送地址的。在设计过程中，见得最多的应该是从CPU地址总线来选
用外部存储器的存储地址。地址总线的位数往往决定了存储器存储空间的大小，比如地址总
线为16位，则其最大可存储空间为216（64KB）。
数据总线是用于传送数据信息，它又有单向传输和双向传输数据总线之分，双向传输数据总
线通常采用双向三态形式的总线。数据总线的位数通常与微处理的字长相一致。例如Intel
8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。在实际工作中，数据总线上传送的
并不一定是完全意义上的数据。
控制总线是用于传送控制信号和时序信号。如有时微处理器对外部存储器进行操作时要先通
过控制总线发出读/写信号、片选信号和读入中断响应信号等。控制总线一般是双向的，其
传送方向由具体控制信号而定，其位数也要根据系统的实际控制需要而定。
按传输方式分
按照数据传输的方式划分，总线可以被分为串行总线和并行总线（基于各种总线技术设计电
路图集锦）。从原理来看，并行传输方式其实优于串行传输方式，但其成本上会有所增加。
通俗地讲，并行传输的通路犹如一条多车道公路，而串行传输则是只允许一辆汽车通过单线
公路。目前常见的串行总线有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等；而并行总线
相对来说种类要少，常见的如IEEE1284、ISA、PCI等。
按时钟信号方式分
按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，
也就是说要用一根单独的线来作为时钟信号线；而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来
的，通常利用数据信号的边沿来作为时钟同步信号。
总线传输基本原理
依据前面对总线的定义可知总线的基本作用就是用来传输信号，为了各子系统的信息能有效
及时的被传送，为了不至于彼此间的信号相互干扰和避免物理空间上过于拥挤，其最好的办
法就是采用多路复用技术[汽车总线的研究重点和关键技术]，也就是说总线传输的基本原理
就是多路复用技术。所谓多路复用就是指多个用户共享公用信道的一种机制，目前最常见的
主要有时分多路复用、频分多路复用和码分多路复用等。
时分多路复用（TDMA）
时分复用是将信道按时间加以分割成多个时间段，不同来源的信号会要求在不同的时间段内
得到响应，彼此信号的传输时间在时间坐标轴上是不会重叠。
频分多路复用（FDMA）
频分复用就是把信道的可用频带划分成若干互不交叠的频段，每路信号经过频率调制后的频
谱占用其中的一个频段，以此来实现多路不同频率的信号在同一信道中传输。而当接收端接
收到信号后将采用适当的带通滤波器和频率解调器等来恢复原来的信号。
码分多路复用（CDMA）
码分多路复用是所被传输的信号都会有各自特定的标识码或地址码，接收端将会根据不同的
标识码或地址码来区分公共信道上的传输信息，只有标识码或地址码完全一致的情况下传输
信息才会被接收。
总线的通信协议
对于总线的学习，了解其通讯协议是整个过程中最关键的一步，所有介绍总线技术的资料都
会花很大的篇幅来描述其协议，特别是ISO/OSI的那七层定义。其实要了解一种总线的协议，
最主要的就是去了解总线的帧数据每一位所代表的特性和意义，总线各节点间有效数据的收
发都是通过各节点对帧数据位或段的判断和确信来得以实现。
图1
如图1所示是常见的I2C总线上传输的一字节数据的数据帧，其总线形式是由数据线SDA
和时钟SCL构成的双线制串行总线，并接在总线上的电路模块即可作为发送器（主机）又
可作为接收器（从机）。帧数据中除了控制码（包括从机标识码和访问地址码）与数据码外
还包括起始信号、结束信号和应答信号[4]。
起始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
控制码：用来选泽操作目标与对象，即接通需要控制的电路，确定控制的种类对象。在读期
间，也即SCL时钟线处于时钟脉冲高电平时，SDA上的数据位不会跳变。
数据码：是主机向从机发送的具体的有用的数据（如对比度、亮度等）和信息。在读期间，
SDA上的数据位不会跳变。
应答信号：接收方收到8bit数据后，向发送方发出特定的低电平。读/写的方向与其它数据
位正好相反，也即是由从机写出该低电平，主机来读取该低电平。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变表示数据帧传输结束。
当然不同的总线其数据位或段的定义肯定不同，但依据同样的原理可以更快的去了解它的协
议的特性和特点。虽然其信息帧的大小不一，但具体的某一数据位或数据段都类似于本文所
提及的I2C总线，会依据它的协议的要求来定义它所达标的意义和功能。
主要技术指标
评价总线的主要技术指标是总线的带宽（即传输速率）、数据位的宽度（位宽）、工作频率和
传输数据的可靠性、稳定性等。
带宽（传输速率）、位宽和工作频率
总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量，即每钞传送MB的最大数据传输率。
总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数，或数据总线的位数，即32位、64
位等总线宽度的概念；总线的位宽越宽，数据传输速率越大，总线的带宽就越宽。总线的工
作时钟频率以MHz为单位，它与传输的介质、信号的幅度大小和传输距离有关。在同样硬
件条件下，我们采用差分信号传输时的频率常常会比单边信号高得多，这是因为差分信号的
的幅度只有单边信号的一半而已。
总线的带宽、位宽和工作频率，这三者密切相关，它们之间的关系：
传输数据的可靠性
可靠性是评定总线最关键的参数，没有可靠性，传输的数据都是错误的信息，便就失去了总
线的实际意义。为了提高总线的可靠性，通常采用的措施有：
采用数据帧发送前发送器对总线进行侦听，只有侦听到总线处于空闲状态下时才可向总线传
送数据帧，这样避免了不同节点的数据冲突。
采用双绞线差分信号来传送数据，以降低单线的电压升降幅度，减小信号的边沿产生的高次
谐波。
适当的让数据的边沿具有一定的斜坡。
增加匹配电阻和电容等来减少总线上信号的发射和平衡总线上的分布电容等。
采用合适的网络拓扑结构和屏蔽技术等来减少受其他信号的干扰。
还有就是在软件上通过数字滤波、数据校验纠错等措施来提高数据传输的可靠性。
结束语
学习是一个循序渐进的过程，对总线技术的学习和理解也是随着其技术的不断发展而不断更
新的过程。子曰“工欲善其事，必先利其器。”只有从最基本的原理出发，打好基础，才能
在今后的学习中融会贯通，前仆后继，更进一步深入该知识点和拓宽知识面（总线技术资料
大全）。