[信息与通信]网络总线

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1、第二章工业控制机及计算机总线技术IndustryControlComputer&BusTechnologyofComputer茂名学院自动化系---计算机控制系统---8/28/20211第二章计算机总线技术本章主要内容工业计算机的特点与分类计算机总线的一般概述计算机总线的体系结构内部总线外部总线总线的未来8/28/20212第二章计算机总线技术第一部分：工业控制机的特点（1）可靠性高实时性好环境适应性强过程输入输出配套较好系统扩充性好8/28/20213第二章计算机总线技术第一部分：工业控制机的特点（2

2、）系统开放性好控制软件包功能强系统通讯功能强后备措施齐全具有冗余性8/28/20214第二章计算机总线技术2.2工业控制机的分类1）依照总线标准可分为四类：A）PC总线工控机B）STD总线工控机C）VME总线工控机D）多总线工控机：MULTIbus8/28/20215第二章计算机总线技术第二部分：总线式工控机本部分内容：计算机总线的一般概述计算机总线的体系结构内部总线外部总线8/28/20216第二章计算机总线技术第一节Unit1计算机总线的一般概述IntroductionofComputerBus8/2

3、8/20217第二章计算机总线技术本节主要内容总线结构连接总线的分类总线的模板化结构总线：一组进行互连和传输信息的信号线。好比是连接计算机系统各个部件之间的桥梁。广义上也将AGP(图形加速端口)接口、USB(通用串行总线)接口等称为AGP总线、USB总线。8/28/20218第二章计算机总线技术2-1概述总线的定义：一组公用线的集合规定了各引线的信号、时序、电气和机械特性为计算机系统内部各部件、各模块之间或计算机各系统之间提供了标准的公共信息通路(起到桥梁作用)符合某种总线的标准实际上是计算机系统真正的核

4、心总线技术通道控制功能、使用方法、仲裁方法和传输方式等总线的标准、结构不同，性能差异很大8/28/20219第二章计算机总线技术2-1-1总线结构连接（1）总线结构连接示意图总线1#总线接口2#3#4#5#6#总线与总线接口一起便称之为总线结构8/28/202110第二章计算机总线技术2-1-1总线结构连接（2）总线结构连接的优点结构由面向CPU变为面向总线硬件、软件模块化设计与生产结构清晰,便于灵活组态、扩充、改进与升级符合同一总线标准的产品兼容性强满足用户不同的需要,容易构成各种用途的计算机应用系统8

5、/28/202111第二章计算机总线技术2-1-2总线的分类（1）根据总线的功能和应用场合，总线有内部总线（InternalBus)用于计算机内部模块（板）之间通信外部总线（ExternalBus)：又称通讯总线用于计算机之间或计算机与设备之间通信根据总线的结构，总线可分为并行总线：每个信号都有自己的信号线串行总线：所有信号复用一对信号线8/28/202112第二章计算机总线技术2-1-2总线的分类（2）内部总线：又称系统总线或模板级总线常用的有PC、STD、VME、MULTIBUS等数据总线D：用于传递

6、数据信息地址总线A：用于传递地址信息控制总线C：包括控制、时序和中断信号线，用于传递各种控制信息电源总线P：向总线提供电源外部总线如：IEEE-488、RS-232C、RS-485等8/28/202113第二章计算机总线技术2-1-2总线的分类（3）局部总线、系统总线、通信总线局部总线----是在传统的ISA/EISA总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层，这是因为ISA/EISA已远远不能适应系统高传输能力的要求，如PCI。系统总线即内部总线通信总线即外部总线8/28/202114第二章计算机总线技

7、术2-1-2总线的分类（4）……CPU总线母板RAMROMA/DD/A外部总线接口数据总线D地址总线A控制总线C电源总线P计算机内部总线结构示意图8/28/202115第二章计算机总线技术决定总线性能的因素总线时钟频率(即总线工作频率，单位MHz)；总线宽度即数据总线的位数，单位为bit；总线传输速率即总线带宽，在总线上每秒钟传输的最大字节数MB/s，每秒处理多少兆字节。它们之间的相关计算公式：传输速率=总线时钟频率*总线宽度/88/28/202116第二章计算机总线技术2-1-3总线的模板化结构模板化结

8、构按功能划分计算机的各个部件，并按总线标准设计成由总线连接的模板结构：CPU主板、RAM/ROM存储板、A/D、D/A、DI、DO等模板化结构的优点增加计算机系统的通用性、灵活性、开放性、扩展性和可靠性为系统的维修提供了方便8/28/202117第二章计算机总线技术第二节Unit2计算机总线的体系结构ArchitectonicsofComputerBus8/28/202118第二章计算机总线技术本节主要内容计算机技术的发展过程