VB数据采集与串口通信总线及其标准解析ppt课件.ppt

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1、计算机测控系统李江全石河子大学机电学院电气工程系2008年12月——总线及其标准总线概述一套计算机系统除中央处理器件外，还有存储器、系统总线、接口电路、外部设备等多个部分。各类外部设备和存储器，都通过各种接口电路连接到计算机系统的总线上，用户可根据不同应用，选择不同类型的外部设备，设置相应的接口电路，把它挂接到系统总线上，构成不同用途、不同规模的计算机应用系统。1.常规外围设备，如键盘、CRT显示器、打印机、磁盘机等。2.被控设备和检测仪表、显示装置、操作台等。外设通过输入输出(I／O)接口和输入输出(I／O)通道与CPU的总线相连。一个实际的微型计算机控制系统的硬件，除主机外，通常还

2、包括两类外设：为什么外围设备不能像存储器那样直接挂到主机CPU的总线上呢？因此，I／O接口和I／O通道是计算机控制系统不可缺少的组成部分。这是由存储器和外围设备各自不同的性质、特点决定的。(1)由于存储器功能单一(保存信息)、品种有限(ROM、RAM)、存取速度与CPU的工作速度基本匹配，因此，存储器可以直接挂到CPU总线上，很方便。(2)外围设备种类繁多，有机械式的、机电式的或电子式的；有的作为输入设备、有的作为输出设备；有的既可作为输入设备，又可作为输出设备；工作速度不一，外围设备的工作速度通常比CPU的速度低得多，且不同外围设备的工作速度往往又差别很大；信息类型和传送方式不同，有

3、的使用数字量，有的使用模拟量，有的要求并行传送信息，有的要求串行传送信息。如此复杂的功能，仅靠CPU及其总线是无法承担的，必须增加I／O接口电路和I／O通道才能完成。总线的概念所谓总线就是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。总线可以把计算机或控制系统的模板或各种设备连成一个整体以便彼此间进行信息交换。总线就是一组信号线的集合，用这个集合可以组成系统的标准信息通道，它定义了各引线的信号、电气、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。总线的定义：一组公用线的集合规定了各引线的信号、时序

4、、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符合某种总线的标准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微型计算机广泛采用总线技术，用以简化硬件、软件的系统设计。从硬件角度看，接口设计者只需按总线规范设计插件板，保证它

5、们具有互换性与通用性，以便大批量生产，支持计算机系统的性能及系列产品的开发。从软件角度看，接插件的硬件结构带来了软件设计的模块化。用总线连接的系统，结构简单清晰，便于扩充与更新。例如在规模上扩充时，只需往总线上多插几块同类型的插件；在功能扩充时，只需插入符合该总线标准的所需插件；在系统更新时，一般只需要更换新的插件或系统板。微型计算机的应用领域极为广泛，采用总线标准是应用的需要。因此，从用户角度看，希望微型计算机生产厂家除了以机箱方式提供整机系统外，还能以其他方式，如插件方式向用户提供“原型”产品，由用户根据自己的要求构成所需的微机系统。借助于总线标准，可以帮助用户按其具体需要选择和获

6、得适合自己需求的产品。采用总线的优点概括1．简化了系统结构2．简化了硬件与软件的设计3．便于系统的扩充与更新4．便于组织生产，提高产品质量，降低产品造价5．可维护性好总线类别总线的类别按其传送数据的方式可分为串行总线和并行总线；按应用的场合可分为芯片总线、板内总线、机箱总线、设备互连总线、现场总线及网络总线等；按用途可分为计算机总线、外设总线和控制系统总线；按总线的作用域可分为全局总线和本地总线；按标准化程度可分为标准总线和非标准化（专用）总线等。按使用位置可为分内部总线和外部总线。内部总线是计算机内部功能模板之间进行通信的总线，它按功能又可分为数据总线、地址总线、控制总线和电源总线

7、四部分，每种型号的计算机都有自身的内部总线。数据总线数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息（数据和指令代码）。具有三态（高阻、“1”和“0”三种状态）控制功能，而且是双向传输的，即CPU通过数据总线可以接收来自其它部件的信息，也可以通过数据总线向其它部件发送信息。如ISA总线数据线是16位，PCI总线是32位或64位。数据线的宽度表示了总线数据传输的能力，反映了总线的性能。地址总线地址总线用来传送CPU要访问的存储单元或I/O接口地址信号。地