(5.5)-5.3 系统总线机电一体化与过程控制

二总线（Bus）总所周知，在计算机控制系统中，不同计算机之间，计算机与其他设备之间，或一台计算机内部各组成部分之间存在着信息传递，而信息传递需要一定的媒介，需要遵循一定的约定。我们把这种信息传递的公共通道称为总线。总线按功能和规范分：有片总线，内总线和外总线。1.总线的定义及分类片总线外总线内总线机电一体化又称为元件级总线，是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块（如CPU模块）的信息传输通路。如I2C总线，SPI总线，SCI总线等。又称系统总线或板级总线，是微机系统中各插件（模块）之间信息传递的传输通路。内总线为系统内的各功能插件板提供标准的连接，主要表现形式是总线插槽。通常所说的工控机总线一般指内总线这一级。内总线又分为：数据总线DB，地址总线AB和控制总线CB。内总线片总线数据总线传递的是数据信息。通常8位微处理器有8位数据总线，16位微处理器有16位数据总线，32位的微处理器有32位数据总线。地址总线是专门用于传送地址的。地址总线的位数决定了处理器可直接寻址的范围，地址总线为n位，寻址范围为2n字节。地址总线数据总线用来传送控制信号和时序信号。它要告诉外部硬件，数据总线上的信息何时是有效的。又称设备总线（通信总线），是微机系统之间或微机系统与其他设备（仪器、仪表等）之间信息传输的通道。外总线控制总线总线位宽总线能同时传送的二进制数据的位数，也就是数据总线的位数。总线的位宽越宽，每秒数据传输率越大，总线的带宽越宽。

总线频率总线的时钟工作频率频率。总线工作频率越高，总线工作速度越快，总线带宽越宽。2.总线的主要技术指标：有在线位宽、总线频率和总线带宽总线带宽单位时间内总线上传送的数据量，单位一般为MB/s。总线带宽=总线频率*总线位宽/82.总线的主要技术指标：有在线位宽、总线频率和总线带宽在计算机系统和大量工业测量控制系统中，广泛采用将CPU、存储器和I/O口之间的通信用并行总线连接的标准并行板总线结构。3.常用计算机总线IBMPC/XT总线IBMPC/AT总线PCI总线USB总线三现场总线定义现场总线是应用在生产现场，在计算机与控制设备之间实现双向串行多点数字通信的系统。测量仪器仪表微机化，具有数字计算、通信能力；可用双绞线作为总线，连接现场仪器仪表成网络系统；执行公开、规范的通信协议；现场仪表、控制设备与远程监控计算机之间，实现数据传输、信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。特点传统通信技术与现场总线技术的比较传统通信技术现场总线技术现场通信网络现场设备互联现场总线的本质：现场总线的本质体现在下面6点。互操作性分散功能块现场总线的本质：现场总线的本质体现在下面6点。通信线供电现场总线的本质：现场总线的本质体现在下面6点。开放式互联网络现场总线的本质：现场总线的本质体现在下面6点。基金会现场总线（FoundationFieldbus,ff)应用领域以过程自动化为主Profibus总线应用领域：用于制造业自动化、过程自动化、电力、楼宇、铁路交通。几种有影响的现场总线LonWorks总线应用领域：用于楼宇CAN总线应用领域：用于汽车、机器人、液压系统等几种有影响的现场总线WorldFIP总线应用领域：用于过程自动化、制造业自动化、电力、楼宇等。P-NET总线应用领域：用于石化、能源、交通、轻工、建筑、环保