(5.5)-5.3 系統(tǒng)總線(xiàn)機(jī)電一體化與過(guò)程控制

二總線(xiàn)（Bus）總所周知，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，不同計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與其他設(shè)備之間，或一臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)部各組成部分之間存在著信息傳遞，而信息傳遞需要一定的媒介，需要遵循一定的約定。我們把這種信息傳遞的公共通道稱(chēng)為總線(xiàn)。總線(xiàn)按功能和規(guī)范分：有片總線(xiàn)，內(nèi)總線(xiàn)和外總線(xiàn)。1.總線(xiàn)的定義及分類(lèi)片總線(xiàn)外總線(xiàn)內(nèi)總線(xiàn)機(jī)電一體化又稱(chēng)為元件級(jí)總線(xiàn)，是把各種不同的芯片連接在一起構(gòu)成特定功能模塊（如CPU模塊）的信息傳輸通路。如I2C總線(xiàn)，SPI總線(xiàn)，SCI總線(xiàn)等。又稱(chēng)系統(tǒng)總線(xiàn)或板級(jí)總線(xiàn)，是微機(jī)系統(tǒng)中各插件（模塊）之間信息傳遞的傳輸通路。內(nèi)總線(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)的各功能插件板提供標(biāo)準(zhǔn)的連接，主要表現(xiàn)形式是總線(xiàn)插槽。通常所說(shuō)的工控機(jī)總線(xiàn)一般指內(nèi)總線(xiàn)這一級(jí)。內(nèi)總線(xiàn)又分為：數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB，地址總線(xiàn)AB和控制總線(xiàn)CB。內(nèi)總線(xiàn)片總線(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳遞的是數(shù)據(jù)信息。通常8位微處理器有8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，16位微處理器有16位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，32位的微處理器有32位數(shù)據(jù)總線(xiàn)。地址總線(xiàn)是專(zhuān)門(mén)用于傳送地址的。地址總線(xiàn)的位數(shù)決定了處理器可直接尋址的范圍，地址總線(xiàn)為n位，尋址范圍為2n字節(jié)。地址總線(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)用來(lái)傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)。它要告訴外部硬件，數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的信息何時(shí)是有效的。又稱(chēng)設(shè)備總線(xiàn)（通信總線(xiàn)），是微機(jī)系統(tǒng)之間或微機(jī)系統(tǒng)與其他設(shè)備（儀器、儀表等）之間信息傳輸?shù)耐ǖ?。外總線(xiàn)控制總線(xiàn)總線(xiàn)位寬總線(xiàn)能同時(shí)傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，也就是數(shù)據(jù)總線(xiàn)的位數(shù)。總線(xiàn)的位寬越寬，每秒數(shù)據(jù)傳輸率越大，總線(xiàn)的帶寬越寬。

總線(xiàn)頻率總線(xiàn)的時(shí)鐘工作頻率頻率?？偩€(xiàn)工作頻率越高，總線(xiàn)工作速度越快，總線(xiàn)帶寬越寬。2.總線(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)：有在線(xiàn)位寬、總線(xiàn)頻率和總線(xiàn)帶寬總線(xiàn)帶寬單位時(shí)間內(nèi)總線(xiàn)上傳送的數(shù)據(jù)量，單位一般為MB/s?？偩€(xiàn)帶寬=總線(xiàn)頻率*總線(xiàn)位寬/82.總線(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)：有在線(xiàn)位寬、總線(xiàn)頻率和總線(xiàn)帶寬在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和大量工業(yè)測(cè)量控制系統(tǒng)中，廣泛采用將CPU、存儲(chǔ)器和I/O口之間的通信用并行總線(xiàn)連接的標(biāo)準(zhǔn)并行板總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。3.常用計(jì)算機(jī)總線(xiàn)IBMPC/XT總線(xiàn)IBMPC/AT總線(xiàn)PCI總線(xiàn)USB總線(xiàn)三現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)定義現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在計(jì)算機(jī)與控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)。測(cè)量?jī)x器儀表微機(jī)化，具有數(shù)字計(jì)算、通信能力；可用雙絞線(xiàn)作為總線(xiàn)，連接現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；執(zhí)行公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議；現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。特點(diǎn)傳統(tǒng)通信技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的比較傳統(tǒng)通信技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)體現(xiàn)在下面6點(diǎn)。互操作性分散功能塊現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)體現(xiàn)在下面6點(diǎn)。通信線(xiàn)供電現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)體現(xiàn)在下面6點(diǎn)。開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)體現(xiàn)在下面6點(diǎn)?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)（FoundationFieldbus,ff)應(yīng)用領(lǐng)域以過(guò)程自動(dòng)化為主Profibus總線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域：用于制造業(yè)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化、電力、樓宇、鐵路交通。幾種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)LonWorks總線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域：用于樓宇CAN總線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域：用于汽車(chē)、機(jī)器人、液壓系統(tǒng)等幾種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)WorldFIP總線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域：用于過(guò)程自動(dòng)化、制造業(yè)自動(dòng)化、電力、樓宇等。P-NET總線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域：用于石化、能源、交通、輕工、建筑、環(huán)保