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标题: 通信总线大全 [打印本页]

作者: 梦景 时间: 2011-10-12 21:27 标题: 通信总线大全

PCI总线的最大速率：

我们的PCI总线位宽，一般是32bit和64bit，而用的时钟频率一般是33MHz和66MHz
我们平时用的最多的是32bit，33MHz的总线，他的理论最大传输速率为32bit*33MHz=1056Mbps=132MB/s
同理64bit，33M的总线，64bit*33MHz=2112Mbps=264MB/s
64bit，66M的总线：64bit*66MHz=4224Mbps=528MB/s

IIC:
书上说IIC总线有两种通讯速度,一个是100KBPS.另一个是400KBPS.这两种通信速率由输入SSPAD的数值来决定.如果使用100KBPS,SCL时钟周期是10US. 我现在使用软件模拟从机.我想知道，能否通过改变SSPAD的数值来改变IIC的通信速度

I2C总线上数据的传输速率在标准模式下可达100kbit/s 在快速模式下可达400kbit/s 在高速模式下可达3.4Mbit/s 连接到总线的接口数量只由总线电容是400pF 的限制决定。

SPI总线：

美国微芯科技公司(Microchip Technology Inc.)近日推出25AA320A和25LC320A(25XX320A)器件以扩展其32Kb SPI串行EEPROM系列。新器件的速度可达10MHz，采用超薄MSOP及TSSOP封装，以及大部分标准封装。这些器件有助于客户将32Kb设计轻松升级至10MHz，尽享Microchip产品的高度耐用性和质量，以及供货准时、交付期短等优点。

CAN总线：

ＣＡＮ总线直接通讯距离最远可达１０ｋｍ／５Ｋｂｐｓ，通讯速率最高可达１Ｍｂｐｓ／４０ｍ；* 采用不归零码（ＮＲＺ—Ｎｏｎ－Ｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－Ｚｅｒｏ）编码／解码方式，并采用位填充（插入）技术。详细的ＣＡＮ协议可参见ＣＡＮ技术规范２．０ａ和２．０ｂ以及ＣＡＮ国际标准ＩＳＯ１１８９８（参考文献３）。２
ＣＡＮ总线通信介质访问控制方式ＣＡＮ采用了的３层模型：物理层、数

链路层和应用层。ＣＡＮ支持的拓扑结构为总线型。传输介质为双绞线、同轴电缆和光纤等。采用双绞线通信时，速率为１Ｍｂｐｓ／４０
ｍ ,５０Ｋｂｐｓ／１０ｋｍ,结点数可达１１０个。ＣＡＮ的通信介质访问为带有优先级的ＣＳ－ＭＡ／ＣＡ。

（1）ISA总线接口

这是早期网卡使用的一种总线接口，目前在市面上基本上看不到有ISA总线类型的网卡。ISA网卡采用程序请求I/O方式与CPU进行通信，这种方式的网络传输速率低，CPU资源占用大。这类网卡已不能满足现在不断增长的网络应用需求。建议选购时不必考虑此类网卡。
（2）PCI总线接口
PCI总线的英文全称为Peripheral Component Interconnect。即外部设备互联总线，是于1993年推出的PC局部总线标准。PCI总线的主要特点是传输速度高，目前可实现66M的工作频率，在64位总线宽度下可达到突发（Burst）传输速率533MB/s。可以满足大吞吐量的外设的需求。采用这种总线类型的网卡在当前的台式机上相当普遍，也是目前最主流的一种网卡接口类型。因为它的I/O速度远比ISA总线型的网卡快（ISA最高仅为 33MB/s，而目前的PCI 2.2标准32位的PCI接口数据传输速度最高可达133MB/s），所以在这种总线技术出现后很快就替代了原来老式的ISA总线。它通过网卡所带的两个指示灯颜色初步判断网卡的工作状态。目前能在市面上买到的网卡基本上是这种总线类型的网卡，一般的PC机和服务器中也提供了好几个PCI总线插槽，基本上可以满足常见PCI适配器（包括显示卡、声卡等，不同的产品利用金手指的数量是不同的）安装。　
（3）PCI-X总线接口
这是目前服务器网卡经常采用的总线接口，它与原来的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍，比PCI接口具有更快的数据传输速度（2.0版本最高可达到266MB/s的传输速率）。PCI-X总线接口的网卡一般32位总线宽度，也有的是用64位数据宽度的。

左侧3个白色PCI-X，黑色PCI-E，右白PCI

　
（4）PCMCIA总线接口
采用这种总线类型的网卡是笔记本电脑专用的，它受笔记本电脑的空间限制，体积远不可能像PCI接口网卡那么大。随着笔记本电脑的日益普及，这种总线类型的网卡目前在市面上较为常见。PCMCIA总线分为两类，一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus。
CardBus是一种用于笔记本计算机的新的高性能PC卡总线接口标准，就像广泛地应用在台式计算机中的PCI总线一样。该总线标准与原来的PC卡标准相比，具有以下的优势：第一，32位数据传输和33MHz操作。CardBus快速以太网PC卡的最大吞吐量接近90 Mbps，而16位快速以太网PC卡仅能达到20-30 Mbps。第二，总线自主。使PC卡可以独立于主CPU，与计算机内存间直接交换数据，这样CPU就可以处理其它的任务。第三，3.3V供电，低功耗。提高了电池的寿命，降低了计算机内部的热扩散，增强了系统的可靠性。第四，后向兼容16位的PC卡。老式以太网和Modem设备的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。
（5）USB总线接口
作为一种新型的总线技术，USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）已经被广泛应用于鼠标、键盘、打印机、扫描仪、Modem、音箱等各种设备。USB总线的网卡一般是外置式的，具有不占用计算机扩展槽和热插拔的优点，因而安装更为方便。这类网卡主要是为了满足没有内置网卡的笔记本电脑用户。USB总线分为USB2.0和USB1.1标准。USB1.1标准的传输速率的理论值是12Mbps，而 USB2.0标准的传输速率可以高达480Mbps。
（6）EXPRESSCARD总线接口
1989年由200多家公司确立了PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)标准。Express Card这个标准是由许多PCMCIA 的成员公司一同开发，其中包括了技术的领先者，系统开发商及卡的生产商。Express Card 不仅体积细小，而且传输速度更快，适合于移动或者桌面平台系统，使用USB 2.0以及PCI Express通道。这种新一代的卡具有两种规格，但都小于目前CARDBUS 卡规格，其中最小的卡是ExpressCard/34 标准，它仅有目前PC卡的一半，这种尺寸更适合于移动设备的接入，比如PDA等。第二种是ExpressCard/54 标准，这种标准用来支持那些需要更大尺寸卡的技术，其中这些应用包括了SMAERCARD 读卡器，CF卡读卡器，以及1.8英寸的硬盘驱动器。不过所有ExprssCard 标准都是5mm厚，但该标准同时允许卡的开发商开发属于它们自己的“扩展”标准。由于卡同时支持USB2.0 规格和PCI Express 界面规格，因此卡的生产商可以任意选用一种总线来支持它们的应用程序。要么是性能强大的PCI Express 界面规格，要么是应用广泛的USB 2.0 规格。这种卡同时可以兼容以前的接口和总线，无需另外再增加芯片组来对其进行修正。

一、内部总线

      1．I2C总线
   I2C（Inter-IC）总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。

      2．SPI总线

串行外围设备接口SPI（serialperipheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。Motorola公司生产的绝大多数MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI总线是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，所以，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。

3．SCI总线

串行通信接口SCI（serialcommunication interface）也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。

二、系统总线
   1．ISA总线
   ISA（industrial standard architecture）总线标准是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。它在80286至80486时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚。

   2．EISA总线
   EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它是在ISA总线的基础上使用双层插座，在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线，也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中，EISA总线完全兼容ISA总线信号。

   3．VESA总线
   VESA（video electronics standard association）总线是 1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线，简称为VL(VESA local bus)总线。它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU与主存和Cache 的直接相连，通常把这部分总线称为CPU总线或主总线，其他设备通过VL总线与CPU总线相连，所以VL总线被称为局部总线。它定义了32位数据线，且可通过扩展槽扩展到64 位，使用33MHz时钟频率，最大传输率达132MB/s，可与CPU同步工作。是一种高速、高效的局部总线，可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。

4．PCI总线
   PCI（peripheral component interconnect）总线是当前最流行的总线之一，它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小，其功能比VESA、ISA有极大的改善，支持突发读写操作，最大传输速率可达132MB/s，可同时支持多组外围设备。PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA（micro channel architecture）总线，但它不受制于处理器，是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
   5．Compact PCI

以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC机中，在计算机系统总线中，还有另一大类为适应工业
现场环境而设计的系统总线，比如STD总线、 VME总线、PC/104总线等。这里仅介绍当前工业计算机的热门总
线之一——Compact PCI。 Compact PCI的意思是“坚实的PCI”，是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统，是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准，是当今最新的一种工业计算机标准。Compact PCI是在原来PCI总线基础上改造而来，它利用PCI的优点，提供满足工业环境应用要求的高性能核心系统，同时还考虑充分利用传统的总线产品，如ISA、STD、VME或PC/104来扩充系统的I/O和其他功能。
三、外部总线

1．RS-232-C总线
   RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。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、19200波特。RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能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

在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
   3．IEEE-488总线

上述两种外部总线是串行总线，而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。IEEE-488总线用来连接系统，如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装配起来。它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号，连接方式为总线方式，仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元，但总线上最多可连接15台设备。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（universal serial bus）是由Intel、 Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NorthernTelecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。它基于通用连接技术，实现外设的简单快速连接，达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源，而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。另外，快速是USB技术的突出特点之一，USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍，比并口快近10倍，而且USB还能支持多媒体。

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