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1、13总线标准规范机械结构规范：确定模板尺寸、总线插头、边沿连接器等的规格及位置功能规范：确定各引脚信号的名称、定义、功能与逻辑关系电气规范：规定信号工作时的高低电平、动态转换时间、负载能力以及最大额定值第1页/共33页24总线分类内部总线：位于微处理器芯片内部，各功能单元之间互连。系统总线：系统内部各部件(插板)之间的连接，也称微型计算机总线或板级总线通常系统总线并不依赖于某种型号的CPU外部总线(又称通信总线、设备总线)：用于系统之间进行互连常用的外部总线有RS-232C、IEEE1394、USB总线等第2页/共33页35组成数据总线 传输数据信息，双向三态，表示总线数据传输能力地址总线 传
2、送地址信息，单向三态，决定了系统所具有的寻址能力控制总线 传送控制和状态信号，决定总线功能的强弱和适应性电源线和地线 决定总线使用的电源种类及地线分布和用法第3页/共33页46主要参数总线带宽 指一定时间内总线上可传送的数据量，即最大稳态数据传输率总线位宽 指总线能同时传送的数据位数，如：32位、64位等,位宽越宽则带宽越宽工作时钟频率 单位为MHz，工作频率越高则总线工作速度越快，也即总线带宽越宽 第4页/共33页5几种微型计算机总线的性能参数 类型适用机型宽度（bit）工作速率（MHz）传输速率（Mb/s）PC/XT8086844ISA28648616bit816EISA28658632b
3、it8.3333.3STDZ-80，IBM系列PC8bit22PCI奔腾系列PC，Power PC，Alpha工作站32bit64bit33132或264（64位）1394Pentium PC和工作站100400 100400 USBPentium系列PC1212AGPPentium系列PC6466以上264或更高第5页/共33页61.PC/XT总线最早的PC机系统总线IBM公司于198年推出基于准16位机也称PC总线3.5.2 PC总线第6页/共33页7主要性能指标：I/O地址空间0100H03FFH24位地址线，可直接寻址的内存容量为16 MB8/16位数据线62+36条引脚最大传输率8
4、Mb/s中断功能DMA通道功能开放式总线结构，能使多个CPU共享系统资源2.ISA(AT)总线第7页/共33页8AT总线新增加的引脚第8页/共33页9第9页/共33页103.5.3 PCI总线1.PCI总线的主要性能支持10台外设总线时钟频率33.3 MHz/66 MHz最大数据传输速率133 MB/s时钟同步方式与CPU及时钟频率无关总线宽度32位(5 V)/64位(3.3 V)能自动识别外设特别适合与Intel公司生产的CPU协同工作第10页/共33页112.PCI总线信号定义必需引脚：主控设备49条，目标设备47条。主控设备是指取得了总线控制权的设备，而被主设备选中进行数据交换的设备称为
5、从设备或目标设备。可选引脚：51条(主要用于64位扩展、中断请求、高速缓存支持等)。第11页/共33页12第12页/共33页13PCI总线系统结构 第13页/共33页143.5.4 PC-104总线(1)小尺寸：长90 mm，宽96 mm，微型化的结构使其更容易嵌入(2)堆叠式的针孔/插针连接器，有极好的抗震性和抗冲击性，提高了可靠性(3)减少总线信号驱动器：总线驱动电流4 mA，每个模块的功耗1-2 W，提高了驱动能力第14页/共33页15第15页/共33页163.5.5 RS-232C(1)机械特性和电气特性 负逻辑 “1”：-3V-15 V，“0”：+3V+15 V第16页/共33页17
6、 RS-232C的电特性 带37 k负载时输出电平逻辑1-5 V到-15 V逻辑0+5 V到+15 V不带负载时驱动器的输出电平-25 V到+25 V驱动器通断时的输出阻抗300 输出短路电流05 A驱动器转换速率30 V/s接收器输入阻抗7 k30 k接收器输入电压的允许范围-25 V到+25 V输入开路时接收器的输出逻辑1输入经300 接地时接收器的输出 逻辑1+3 V输入时接收器的输出逻辑0-3 V输入时接收器的输出逻辑1第17页/共33页18接口信号 引脚定义引脚定义1保护地(PGND)14辅信道发送数据2发送数据(TxD)15发送信号元定时3接收数据(RxD)16辅信道接收数据4请求
7、发送(RTS)17接收信号元定时5允许发送(CTS)18未定义6数据准备就绪19辅信道请求发送7信号地(SGND)20数据终端准备就绪8载波检测(CD)21信号质量检测(SD)9未定义22振铃指示(RI)10未定义23数据信号速率选择11未定义24外部发送时钟12辅信道载波检测25未定义13辅信道允许发送第18页/共33页19典型的信号线连接方式 近距离通信（传输距离小于近距离通信（传输距离小于15m15m）第19页/共33页20远距离通信 第20页/共33页21（4）RS-422 平衡传输 一对双绞线（A，B），信号地C +2+6 V(+200 mV)正逻辑电平 -2-6 V(-200 mV
8、)负逻辑电平 接收器接收的电平范围:200 mV6 V第21页/共33页22RS-422电气规定 一个发送器，最多10个接收节点接收器输入阻抗为4k最大传输距离1219米，最大传输速率10 Mb/s 第22页/共33页23RS-485 抗干扰能力强、传输速率高、传送距离远。多点、双向通信 “使能”端控制发送驱动器与传输线的切断与连接 共模输出电压-7 V+12 V，最小输入阻抗12 k双绞线 不用MODEM，100 kb/s时,传送距离1 200 m 最大传输速率10 Mb/s(15 m)32个发送器接收器第23页/共33页24RS-485第24页/共33页25RS-485有关电气规定 规定R
9、S232RS422R485工作方式单端差分差分节点数1收、1发1发10收32发32收最大传输电缆长度50英尺120 m120 m最大传输速率20 kb/s10 Mb/s10 Mb/s最大驱动输出电压25 V-0.25+6 V-7+12 V驱动器输出信号电平(负载最小值)5 15 V2.0 V1.5 V驱动器负载阻抗()3 k7 k10054接收器输入电压范围15 V-10+10 V-7+12 V接收器输入电阻()3 K7 K4 K(最小)12 K第25页/共33页263.5.6 USB总线 USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”简化PC与外设之间
10、互联的一种标准化连接器支持各种PC与外设之间的连接。1995年出现1998年后进入实用阶段USB1.1、USB1.2、USB2.0。第26页/共33页271.USB总线的特点使用方便“即插即用”速度快 最高传输率目前可达12 Mb/s连接灵活一个USB口理论上可以连接127个USB设备独立供电 USB接口提供了内置5 V电源支持多媒体第27页/共33页282.USB体系结构 USB互连，USB设备和USB主机(1)USB互连USB互连是指USB设备与主机之间进行连接和通信的操作。第28页/共33页29层叠星形结构层叠星形结构 连接电缆连接电缆 传输速度传输速度高速高速12 Mbps12 Mbps低速低速1.5 MbPs1.5 MbPs 第29页/共33页30(2)USB的设备 设备被连接、编号后，拥有一个唯一的USB地址，通过该USB地址被操作USB主要有两种设备类型集线器(Hub)：提供更多的USB的连接点功能部件(Device)：为主机提供具体的功能逻辑结构第30页/共33页31(3)USB的主机 检测USB设备的连接和拆卸管理主机和USB设备之间的控制/数据流收集状态和动作信息为所连接的USB设备提供电源 第31页/共33页323.USB的传输方式 第32页/共33页33感谢您的观看！第33页/共33页