总线与系统通讯讲义

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1、总线与系统通讯讲义第一节总论第二节串行异步通信总线第三节通用串行总线USB第四节Ethernet第五节IIC总线第六节SPI总线第七节ISA总线第八节PCI总线SoutheastUniversity2004.07总线与系统通讯讲义第一节总论定义：总线是连接系统有关部件的一组信号线，是系统中用来传送信息代码的公共通路。片总线(ChipBus，C-BUS)：又称元件级总线，把部件内各种不同器件连接在一起的信号线。IIC，SPI。内部总线(InternalBus，I-BUS)：即系统总线，用于微机各部件之间的信息传输。ISA，PCI。外部总线(ExternalBus，E-BUS)：又称通信总线

2、，用于设备之间或微机与设备之间的通信。如USB，232，485，ethernet。SoutheastUniversity2004.07总线与系统通讯讲义第二节串行异步通信总线2.1UART与RS-232C，RS-485SoutheastUniversity2004.07UART（UniversalAsynchronousReceive/Transmitter）通用异步收发器。在异步串行通信总线中，RS-232C和RS485是比较广泛的两种总线标准。这两种标准只是在电平标准上作了一定的约定。2.2串行异步通信的数据格式11000010111000起始位数据位0低高校验位空闲位停止位完整一帧

3、SoutheastUniversity2004.07RS-232标准是美国EIA（电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的，1969年公布的通信协议，适合的数传率：0～20Kbps。1.电气特性RS-232对电气特性，逻辑电平和各种信号线的功能都作了规定。逻辑“1”=-3V～-15V“0”=+3V～+15V与TTL逻辑电平不一样，可用TTL/EIA电平转换器进行，如MC1488，MC1489。2.3EIA-RS-232C2.3.1RS-232C简介SoutheastUniversity2004.07采用EIA电平比TTL电平具有更强的抗干扰性能。另外，MAX232省电可连接二对收/发线

4、，只用单电源。2.机械特性1）连接器（Connector）常用二种：①DB-25型25脚。只用9个信号（2个数据线，6个控制线，1个地址）如图：1234DB-25型连接器5678911132522201814发送电流（-）发送电流（+）DCDGNDDSRCTSRTSRXDTXD（-）接收电流（+）接收电流SoutheastUniversity2004.07123456789DSRRTSCTSRIDCDRXDTXDDTRGNDDB-9型连接器②DB-9型9针，9针全用，如右图。3.协议要求RS-232C仅仅在信号传输中电平的要求等物理方面作出了规定，它构成协议的一个部分。而数据传输的字节内

5、容所代表的含义也是协议的重要部分。2.3.2接口芯片及典型电路接口芯片有：TTL→RS-232C：MC1488，75188；RS-232C→TTL：MC1489，75189；TTL↔RS-232C：MAX232，ICL232等等。SoutheastUniversity2004.07SoutheastUniversity2004.07MC1488MC1489RS-232TTLEIA电平+15V+15VTTL+15V利用TTL→RS-232C接口芯片MC1488和RS-232C→TTL接口芯片MC1489实现TTL与RS-232C相互转换的一种电路如下：SoutheastUniversity

6、2004.072.4.1电气特性总线只有信号线A和B，当电平A-B>200mV时，线路上表示传输信号“1”；当B-A>200mV时，线路上表示传输“0”。仍然遵循串行异步通信数据的传输格式，这样信号就可以以差分方式得到长距离扩展。而且总线数目少，连接灵活方便。2.4RS-485简介RS-232C标准总线系统只能一对多通信，而RS-485标准则可以多机通信。没有硬件上的主从约束，任何时刻所有挂在RS-485总线上的UART终端都在监听总线上的数据。一旦与自身要求符合，立即开始通信。否则丢弃所收到的数据。2.4.2接口芯片及典型电路MAX481、MAX483、MAX485、MAX487等是R

7、S485总线的一些接口芯片，差别体现在半/全双工工作方式、数据传输速率、转换率限制、功耗关机、静态电流大小和总线上允许的收发器数目等。SoutheastUniversity2004.07SoutheastUniversity2004.072.4.3多机通讯与硬件连接多机通讯系统可以设计成全双工通讯和半双工通讯。半双工通讯一般采用主机查询方式，分机只有在主机允许下才能驱动总线，使用完总线之后立即释放总线。在全双工通讯时，也是通常采用由