计算机总线技术基础

本篇文章给大家谈谈计算机总线技术基础，以及对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。

另外，从广义上讲，计算机通信方式可分为并行通信和串行通信，相应的通信总线称为并行总线和串行总线。并行通信速度快，实时性好，但占用大量接口线，不适合小型化产品。串行通信速度虽然较低，但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中比较简单、方便。方便灵活。串行通信一般可分为异步方式和同步方式。

随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断发展和完善，产生了各种各样的计算机总线技术，各有各的特点。下面仅介绍各类微机总线中目前流行的总线技术。

1.内部总线

1.I2C总线

I2C（Inter-IC）总线是飞利浦十多年前推出的。它是近年来在微电子通信控制领域得到广泛应用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式。它具有接口线少、控制方法简化、器件封装小、通信速度高等优点。主从通信时，I2C总线上可以同时连接多个I2C总线设备，通过地址来标识通信对象。

2.SPI总线

串行外设接口SPI（串行外设接口）总线技术是摩托罗拉公司推出的同步串行接口。摩托罗拉生产的绝大多数MCU（微控制器）都配备了SPI硬件接口，例如68系列MCU。 SPI 总线是三线同步总线。由于其硬件功能强大，与SPI相关的软件相当简单，使得CPU有更多的时间来处理其他事务。

3.SCI总线串行通信接口SCI（串行通信接口）也是Motorola公司推出的。是通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。 2.系统总线

1.ISA总线

ISA（induscialstandardarchitecture）总线标准是IBM公司于1984年为推出PC/AT机器而制定的系统总线标准，因此也称为AT总线。它是XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线的要求。它在80286到80486时代得到了如此广泛的应用，以至于在Pentium机器中仍然有ISA总线插槽。 ISA总线有98个引脚。

2.EISA总线

EISA总线是1988年由康柏等九家公司联合推出的总线标准，它在ISA总线的基础上采用双层插座，在ISA总线原有98条信号线的基础上增加了98条信号线，即EISA信号线添加在两条ISA信号线之间。实际上，EISA总线与ISA总线信号完全兼容。

3.VESA总线

VESA（。。电子标准协会）总线是1992年由60家配件卡制造商联合推出的本地总线，简称VL（VESA本地总线）总线。它的推出为微机系统总线体系结构的创新奠定了基础。这种总线系统考虑到CPU与主存和Cache之间的直接连接。这部分总线通常称为CPU总线或主总线。其他设备通过VL总线连接到CPU总线，因此VL总线被称为本地总线。它定义了32位数据线，并且可以通过扩展槽扩展到64位。它采用33MHz时钟频率，最大传输速率为132MB/s，并且可以与CPU同步工作。它是一种高速、高效的本地总线，支持386SX、386DX、486SX、486DX和Pentium微处理器。

4. PCI总线

PCI（外围组件互连）总线是目前最流行的总线之一。它是Intel公司推出的一种本地总线。它定义了32位数据总线，并且可以扩展到64位。 PCI总线主板插槽比原来的ISA总线插槽更小，功能较VESA、ISA有很大提高。支持突发读写操作，最大传输速率可达132MB/s，可同时支持多组外设。设备。 PCI局部总线与现有的ISA、EISA、MCA（微通道架构）总线不兼容，但不受处理器的限制，是基于Pentium等新一代微处理器开发的总线。

5.紧凑型PCI

上面列出的系统总线通常用于商用PC。在计算机系统总线中，还有一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线，如STD总线、VME总线、PC/104等。总线等。这里只介绍—— CompactPCI，它是目前工业计算机流行的总线之一。 CompactPCI 的意思是“固体PCI”。它是第一个采用无源总线背板结构的PCI系统。它是PCI总线的电气和软件标准加上欧洲卡的工业组装标准。它是当今最新的工业计算机标准。 CompactPCI是在原有PCI总线的基础上修改而成的。它利用PCI的优势，提供满足工业环境应用需求的高性能核心系统。它还考虑充分利用传统总线产品，如ISA、STD、VME或PC/104。扩展系统的I/O和其他功能。

3.外部总线

1.RS-232-C总线

RS-232-C是由电子工业协会(EIA)制定的串行物理接口标准。 RS是英文“推荐标准”的缩写，232是标识号，C。。修订次数。 RS-232-C总线标准有25条信号线，包括一条主通道和一条辅助通道。大多数情况下，主要使用主通道。对于一般的双工通信，只需几条信号线即可实现，例如一根发射线、一根接收线和一根地线。 RS-232-C 标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600 和19200 波特率。 RS-232-C标准规定驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受到这个电容的限制。例如，使用150pF/m通信电缆时，最大通信距离为15m；如果减少电缆每米的电容，则可以增加通信距离。传输距离短的另一个原因是RS-232是单端信号传输，存在共地噪声、无法抑制共模干扰等问题。因此一般用于20m以内的通信。

2.RS-485总线

当通信距离要求从几十米到几千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。 RS-485采用平衡传输和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。此外，总线收发器灵敏度高，可检测低至200mV的电压，因此可在数千米外恢复传输的信号。 RS-485采用半双工工作方式，任何时刻只有一个点可以处于发送状态。因此，发送电路必须由使能信号控制。 RS-485对于多点互连非常方便，可以节省许多信号线。 RS-485可联网形成分布式系统，最多允许并联32个驱动器和32个接收器。

3.IEEE-488总线

上述两种外部总线都是串行总线，而IEEE-488总线是并行总线接口标准。 IEEE-488 总线用于连接系统。微型计算机、数字电压表、数字显示器和其他仪器等设备可以使用IEEE-488总线进行组装。它以位并行、字节串行双向异步方式传输信号，连接方式为总线。仪器和设备直接并联连接到总线上，无需中间单元，但总线上最多可以连接15个设备。最大传输距离为20米，信号传输速度一般为500KB/s，最大传输速度为1MB/s。

4.USB总线

通用串行总线USB（universalserialbus）是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等七家世界知名计算机和通信公司联合推出的一种新的接口标准。它基于通用连接技术，实现简单、快速的外设连接，达到方便用户、降低成本、扩大PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源，不像普通的使用串口和并口的设备需要单独的供电系统。此外，速度也是USB技术的突出特点之一。 USB的最大传输速率可以达到12Mbps，比串口快100倍，比并口快近10倍。 USB还可以支持多媒体。

USB 2.0的数据传输速率比USB 1.1快40倍，达到480Mbps（60MB/s），并且与当前USB1.1设备兼容。预计OEM厂商将在2001年底开始采购集成USB2.0控制器的Intel芯片。USB2.0产品将于年中随ICH4正式推出。

5.IEEE 1394总线

IEEE1394是一种串行接口标准，允许计算机、计算机外围设备和各种家用电器非常简单地连接在一起。从IEEE 1394可以连接多种不同外设的功能特点来看，它也可以称为总线，即连接外部设备的外部总线。 IEEE 1394的原型是运行在Apple Mac电脑上的Fire Wire，被IEEE采用并重新标准化。它定义了一种数据传输协议和连接系统，能够以更低的成本实现更高的性能，以增强计算机和外围设备（例如硬盘驱动器、打印机、扫描仪）以及消费电子产品（例如数码相机、DVD 。。。和。。）。电话连接等

由于相应的外部设备需要具备IEEE1394接口功能才能连接到1394总线上，所以直到1995年第三季度索尼推出的数码相机增加了IEEE 1394接口后，1394才真正吸引了人们的注意。广泛关注。使用1394接口的数码相机可以无延迟地编辑和处理图像和声音数据，并且其性能得到了增强。数码相机、DVD。。。和一般消费类家用电器，如录像机、高清电视、音响等，也可以使用IEEE 1394接口相互连接。计算机外围设备，如硬盘、光驱、打印机、扫描仪等，也可以使用IEEE 1394来传输数据。外部总线将改变目前计算机本身有许多附加插卡和连接电缆的状况。它连接各种外设和各种家用电器。电脑也已成为常见的家用电器。当电脑成为家用电器时，未来的电脑就会像今天的电视一样。消费者可能只需要拿起遥控器就可以快速上网、玩游戏、控制影音视听设备，甚至控制家里的灯、电话等电器。实现您家居的智能化。