总线基本知识(精)
CAN总线基础知识
1．CAN总线是什么？CAN（Controller Area Network）是ISO国际标准化的串行通信协议。
广泛应用于汽车、船舶等。
具有已经被大家认可的高性能和可靠性。
CAN控制器通过组成总线的2根线（CAN-H和CAN-L）的电位差来确定总线的电平，在任一时刻，总线上有2种电平：显性电平和隐性电平。
“显性”具有“优先”的意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平，并且，“隐性”具有“包容”的意味，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。
（显性电平比隐性电平更强）。
总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平的逻辑值为“0”，隐性电平为“1”。
下图显示了一个典型的CAN拓扑连接图。
连接在总线上的所有单元都能够发送信息，如果有超过一个单元在同一时刻发送信息，有最高优先级的单元获得发送的资格，所有其它单元执行接收操作。
2．CAN总线的特点CAN总线协议具有下面的特点：1) 多主控制当总线空闲时，连接到总线上的所有单元都可以启动发送信息，这就是所谓的多主控制的概念。
先占有总线的设备获得在总线上进行发送信息的资格。
这就是所谓的CSMA/CR（Carrier Sense MultipleAccess/Collosion Avoidance）方法如果多个设备同时开始发送信息，那么发送最高优先级ID消息的设备获得发送资格。
2) 信息的发送在CAN协议中，所有发送的信息要满足预先定义的格式。
当总线没有被占用的时候，连接在总线上的任何设备都能起动新信息的传输，如果两个或更多个设备在同时刻启动信息的传输，通过ID来决定优先级。
ID并不是指明信息发送的目的地，而是指示信息的优先级。
如果2个或者更多的设备在同一时刻启动信息的传输，在总线上按照信息所包含的ID的每一位来竞争，赢得竞争的设备（也就是具有最高优先级的信息）能够继续发送，而失败者则立刻停止发送并进入接收操作。
因为总线上同一时刻只可能有一个发送者，而其它均处于接收状态，所以，并不需要在底层协议中定义地址的概念。
1-现场总线基础知识
一.现场总线基础知识
现场总线简介 现场总线的发展 现场总线的特点与优点 几种有影响的现场总线
1.现场总线简介（FieldBus）
当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉 为自动化领域的计算机局域网。它的出现标志着 工业控制技术领域又一个新时代的开始。 为什么要引入现场总线？
现场设备，为提高其性能价格比，在实现其 内部操作时都采用微处理器和数字化元件，提出 了必须在这些领域的数字设备之间实现数字通信 的要求。现场总线满足这种要求。
• 全分布
各现场设备有足够的自主性，它们彼此 之间相互通信，完全可以把各种控制功能 分散到各种设备中，而不再需要一个中央 控制计算机，实现真正的分布式控制。
现场总线的优点2
• 全开放 – 1999年底现场总线协议已被IEC 批准正式成 为国际标准，从而使现场总线成为一种开放 的技术。
• 双向传输 – 传统的4~20mA电流信号，一条线只能传递 一路信号。现场总线设备则在一条线上既可 以向上传递传感器信号，也可以向下传递控 制信息。
现场总线与DCS的网络结构比较
3.现场总线的结构特点
按照国际标准化组织（ISO）制定的开放系统互连（OSI） 参考模型建立。将七层简化成三层，分别由OSI参考模型 的第一层物理层，第二层数据链路层，第七层应用层组 成，流量与差错控制由数据链路层完成。考虑现场总线 的通信特点，有些现场总线还设置了一个现场总线访问
4-20mA信号是DCS系统及现场设备相互连接的最本质 特点.网关通讯程序开发工作量大.
控制计算机
CRT操作站
通道指挥器
基本调节器1 基本调节器2 基本调节器3
输入/输出
DCS结构示意图
信号要送到控制站,需要很多连线
CAN总线基础知识总结(建议收藏)
CAN总线基础知识总结一、CAN总线简介1、CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网）是由德国BOSCH（博世）公司在1986年为汽车而设计的，它是一种串行通信总线，只需两根线CAN_H和CAN_L。
2、隐性（逻辑1）与显性（逻辑0）的概念：CAN总线在数据传输过程中，实际上传输的是CAN_H和CAN_L之间的电位差。
CAN_H只能是高电平(3.5V)或悬浮状态(2.5V)，CAN_L只能是低电平(1.5V)或悬浮状态(2.5)V，当CAN_H和CAN_L都为2.5V 时，是隐性，表示逻辑1，当 CAN_H为3.5V、CAN_L都为2.5V时，是显性，表示逻辑0。
表示隐性和显性逻辑的能力是CAN总线仲裁方法的基本先决条件，即所有节点都为隐性时，总线才处于隐性状态；只要有一个节点发送了显性，总线就呈现为显性状态。
3、120Ω电阻：必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120Ω左右的电阻，以避免出现信号反射。
4、CAN技术规范CAN2.0A和CAN2.0B：CAN2.0A只有标准帧（标识符（ID）有11位）；CAN2.0B除了标准帧，还有扩展帧（标识符（ID）有29位）。
5、CAN的国际标准ISO11898和ISO11519：CAN 协议经ISO 标准化后有ISO11898和ISO11519两种标准，它们对于数据链路层的定义相同，但物理层不同。
ISO11898 是波特率为125kbps-1Mbps 的CAN高速通信标准。
ISO11519 是波特率为125kbps 以下的CAN低速通信标准。
高速通信标准和低速通信标准的硬件规格也不一样，所以需要选用不同的收发器。
在收发器的规格书上都会注明高速通信用还是低速通信用，或者是符合ISO11898标准还是ISO11519标准。
6、CAN总线协议只定义了物理层和数据链路层，要将CAN总线应用于工程项目中必须制定上层的应用协议。
vpx总线设计知识点
vpx总线设计知识点VPX（VITA 46.0X）是一种高速、高密度的串行总线接口，用于在通信和计算系统中传输数据。
它的设计旨在满足军事和航天应用中对高性能和可靠性的需求。
在本文中，我们将探讨VPX总线设计的关键知识点。
1. VPX总线的基本概念VPX总线是一种基于串行通信的总线标准，采用不同的物理层协议传输数据，如PCI Express、Ethernet和RapidIO。
它由控制平面和数据平面组成，支持高速数据传输、热插拔和容错能力。
2. VPX总线的物理连接VPX总线采用模块化设计，通过插槽和背板连接各种模块。
其中，插槽用于安装VPX卡，而背板则提供物理接口和电源分配。
插槽和背板之间通过高密度信号连接，在保证信号完整性的同时提供高速数据传输。
3. VPX总线的电气规范VPX总线的电气规范定义了信号电平、时序和传输协议。
其电气规范基于高性能的串行通信协议，如PCI Express和Ethernet。
根据应用需求，可以选择不同规范的VPX总线。
4. VPX总线的拓扑结构VPX总线的拓扑结构可以根据系统需求进行配置。
常见的拓扑结构包括单星型、多星型和多级结构。
单星型拓扑结构适用于小规模系统，而多星型和多级结构适用于大规模系统。
5. VPX总线的性能特点VPX总线具有高性能和低延迟的特点，可满足高速数据传输的需求。
它支持多通道和多协议传输，能够提供高带宽和低功耗的通信解决方案。
6. VPX总线的安全性由于VPX总线广泛应用于军事和航天领域，安全性是设计中的一个重要考虑因素。
VPX总线通过身份验证、访问控制和数据加密等机制来确保系统的安全性。
7. VPX总线的监测和调试VPX总线支持实时监测和调试功能，以便快速排除故障和优化系统性能。
通过监控数据包、时钟和电源等指标，可以实时跟踪和分析总线的运行情况。
结论本文介绍了VPX总线设计的关键知识点，包括基本概念、物理连接、电气规范、拓扑结构、性能特点、安全性和监测调试等。
总线基本知识(共34张PPT)
第3页，共34页。
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1
1.微型计算机总线概述
总线:是一组信号线的集合.它是器件之间通信和控制 的的渠道.
——以分时的方法来为多个部件服务的 ——总线仲裁电路来避免总线冲突
——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度
—总线频率是总线时钟频率
—总线的宽度是指能够一次并行传送的信息位数
第4页，共34页。
RS-485采用半双工工作方式，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，可以省掉信号 线
第22页，共34页。
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2.ＵＳＢ总线
USB(UniversalSerialBus)是外围设备与计算机进行连接的 接口总线．
——即插即用，热拔插，接口体积小，节省资源，传输可 靠，提供电源，良好的兼容性，共享式通信和低成本 ——达到了480Ｍb/s的传输速度. ——半双工串行总线.
7.1 总线基本知识
第1页，共34页。
内容简介 重点/难点 习题解答
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内容简介
总线是微型计算机系统的重要组成部分，是系
统中传递各类信息的通道，也是微型计算机系统中 各模块间的物理接口，它负责CPU和其它部件之间 信息的传递。通过本章学习，熟悉总线的一般概念 和微机系统总线的组成，理解PCI总线、RS-232-C 总线和USB总线的性能特点、连接方法及应用场合， 学会根据总线的规范设计简单的扩展接口。
初始化，在主控制器与USB设备之间建立通信信道。
•设备驱动程序(USBDeviceDriver) ——驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商
提供。
•USB芯片驱动程序(USBDriver)
MIL_STD_1553B基础知识介绍
二、1553B总线基础知识介绍
3.传输方式 1553B信号以串行数字脉冲编码调制(PCM)形式在数
据总线上传输。采用曼彻斯特II型双相电平码。逻辑1为 双极编码信号1/0,即一个正脉冲继之一个负脉冲。逻辑0 为双极编码信号0/1,即一个负脉冲继之一个正脉冲。 1553B的数据传输为半双工方式。总线上波特率为1Mbps。
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二、1553B总线基础知识介绍
·数据字计数/方式代码字段 该字段用来指定远程终端应发送、应接收的数据字的个数或方式代
码。在任何一条消息内最多可以发送或接收32个数据字。全1表示十进 制记数31, 而全0表示十进制记数32。
当命令字中的“子地址/方式字段”为（00000）b或（11111） b时, “数据字个数/方式代码字段”的内容为方式代码。
1、1553B的由来 2、1553B的应用 3、1553B的优点 （1）、线性局域网络结构 （2）、冗余容错能力 （3）、支持“哑”节点和“智能”节点 （4）、高水平的电器保障性能 （5）、良好的器件可用性 （6）、实时可确定性 4.EBR-1553
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一、1553B背景介绍
1.1553B的由来 在20世纪60年代以前，飞机机载电子系统没有标准的
器和动力管理系统，要求其具有1KHz的典型刷新频率。而 速率仅为1Mbps的MIL-STD-1553协议规范远不能满足要求。
为适应这一需要，SAE（Society of Automotive Engineers）定义了EBR-1553（Enhanced Bit Rate 1553）。EBR-1553遵循MIL-STB-1553协议，采用了星型总 线结构，从而使得总线速率达到了10Mbps。
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一、1553B背景介绍
CAN总线基础知识
逻辑
显性 0
逻辑
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CANLow
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CAN总线波形测量
用诊断测试仪VAS 5051测量CAN – Komfort 舒适系统总线
CAN – Low 信号： 无数据包发送 CAN – Low 信号： 数据包发送
CAN – High 信号： 无数据包发送
CAN – High 信号 数据包发送
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CAN总线故障波形
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CAN总线数据协议
信息通过Bit字节进行传送
说明： 如果第一字节以 0 电压发送且第二字节同样以 0 电压发送, 则信息在下表中表示 “车窗玻璃升降器在 运行中” 或者 “冷却液温度读数10 °C”。
可能的变化 1 2 3 4
2. Bit 0伏 0伏 5伏 5伏
1. Bit 0伏 5伏 0伏 5伏
控制器位置分布
CAN总线干扰
CAN总线基础知识 CAN总线特点
CAN总线维修 CAN总线波形 CAN总线维修实例 对以后返修设想CAN总线特
2
网络拓扑
诊断口
K 线 诊断CAN 驱动CAN 仪表CAN (BAP/UDS) BAPBAP 网 网关 关 19h19h
发动机 经测量 发动机 上K线 已取消 变速箱 安全气囊
CAN总线基础知识
Controller （控制器） Area（区域）
Network
（网络）
was developed by the Robert BOSCH company in 1983 as a bus system for cars.
网络控制单元数据交换
1
CAN总线基础知识
网络拓扑
CAN总线基础知识
CAN总线基础知识
J386司机门
T28/4
T10/8
J587换挡控制单元 J449停车辅助 J500转向助力
T10/7
T16/10
J623发动机
T16/9 T28/5
J387副司机
T28/4
T16/15
T16/6
T6/3
T6/2
通过实际测量制作的直 观方便的返修用线路图
T52/16
J519车身控制器
T52/15
驱动CAN
低位
因此两个向外反射的线路的电压总和，总是恒定的。 两个电压的差值(= 逻辑内容) 与外界影响电压无关, 总是一样大小。
高位
13
CAN总线维修
干扰源
低位
高位
14
CAN总线维修
干扰源
低位
高位
15
每列为宽为10ms,由 此可看出波形周期 通道A每 行宽为5V
黄色CAN-L和绿色 CAN-H电压相加为5V
控制器位置分布
CAN总线干扰
CAN总线基础知识 CAN总线特点
CAN总线维修 CAN总线波形 CAN总线维修实例 对以后返修设想CAN总线特
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网络拓扑
诊断口
K 线 诊断CAN 驱动CAN 仪表CAN (BAP/UDS) BAPBAP 网 网关 关 19h19h
发动机 经测量 发动机 上K线 已取消 变速箱 安全气囊
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1
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0.50C
10C … 690C
1
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总线型工作原理
总线型工作原理
总线是计算机系统中各个部件之间传输数据、地址和控制信号的通路。
它是计算机内部各个部件之间进行数据传输和通信的关键。
总线采用总线型工作原理,主要特点如下:
1. 共享传输媒体
所有连接在总线上的部件共享同一根总线,通过总线进行数据传输和通信。
总线是一种共享的传输媒体,可以被多个部件同时访问和使用。
2. 集中控制
总线的工作由总线控制器集中控制和协调。
总线控制器负责分配和管理总线的使用权,确保总线在任何时候只被一个部件独占使用,避免总线访问冲突。
3. 主从方式
在总线上,有一个主设备和多个从设备。
主设备发起总线传输操作,从设备响应主设备的请求。
主设备可以是、控制器等,从设备可以是内存、外设等。
4. 定时传输
总线传输过程由一系列时序信号控制,包括请求总线、获得总线、传输地址、传输数据等步骤,每个步骤都有严格的时间限制,以保证总线传输的正确性和高效性。
5. 标准化接口
总线采用标准化的接口,规定了总线的物理特性(线宽、电气特性等)和协议特性(时序、信号含义等),使得不同厂家生产的部件能够在总线上互连互通。
总线型工作原理使得计算机系统中的各个部件能够高效地进行数据传输和通信,是计算机系统正常运行的基础。
随着计算机系统的发展,总线也在不断演进,以满足更高的传输速率和更复杂的系统需求。
总线工作原理
总线工作原理
总线是计算机内部连接外设与中央处理器(CPU)的一种通信架构。
它通过一组导线或电子信号线将数据、地址和控制信号从CPU传输到内存和其他外设中。
总线的工作原理可以分为三个主要方面：数据传输、地址传输和控制信号传输。
1. 数据传输：总线负责传输数据信息。
CPU在需要读取或写入数据时，将数据放置在总线上发送到目标外设或内存中。
数据可以是来自外设的输入数据，也可以是CPU要输出到外设的数据。
2. 地址传输：总线还负责传输内存或外设的地址信息。
当CPU需要访问特定的内存单元或外设时，它将地址信息置于总线上。
这样，外设或内存可以根据地址信息识别CPU的访问要求，从而完成数据的读取或写入操作。
3. 控制信号传输：总线还负责传输控制信号，以便管理数据和地址的传输。
这些控制信号包括读/写信号、同步信号和时钟信号等。
读/写信号指示着数据传输的方向，确定数据是从CPU读取还是写入外设。
同步信号用于协调各个组件之间的数据传输，确保数据的准确性和一致性。
时钟信号则用于同步各个组件的工作，以确保数据的正确传输。
总线工作原理实际上是一种多个组件之间进行信息交换和协调的机制。
通过总线，CPU可以与内存和外设进行高效的数据
交流，实现计算机的正常运行。
它提供了一种简单而可靠的方式，使计算机系统中的各个组件能够相互通信，实现数据共享和传输。
计算机上的总线知识
计算机上的总线知识计算机上的总线知识一、什么是总线总体上来说，总线是PC机的一种内部结构，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。
总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。
通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。
1、计算机工作原理大家可能都知道，我们现在使用的计算机是基于提出的"存储程序计算机(Stored Program Computer)"，又称冯·诺依曼结构。
冯·诺依曼结构具有两个特点：1.使用二进制；2.全部指令和数据存放在存储器中，数据处理单元到存储器中读取指令并顺序执行。
冯·诺依曼结构的核心思想就是"存储程序"，其最大的优点在于结构比较简单，便于控制。
基于这种结构，1949年制造出了电子计算机EDIAC(而非1946年制造的ENIAC)，宣告人类历史上的电子计算机时代开始了。
尽管经过了近60年的发展，计算机经历了4代的变迁，发展到了我们今天所使用的微型计算机时代，但是计算机的基本结构没有太大的变化，基本延续了冯·诺依曼当初的设计思想：如上图所示的计算机工作原理，计算机核心部件是运算器和控制器，我们想要处理的信息指令通过输入设备进入存储器，再由存储器进入运算器，运算结果从输出设备反馈给我们，当然这一切都是在控制器的指挥下完成的。
在实际应用中，控制器和运算器构成了我们通常所说的CPU，存储器就是内存、硬盘、光盘、U盘，当然还有一些老掉牙的设备(软盘、磁带、磁鼓…)；输入设备就是鼠标键盘，当然还有一些不常用的如扫描仪、光笔等等；输出设备则是显示器、打印机等等。
那么CPU和这些设备之间的信息交换是如何完成的呢?有的读者可能说：是通过主板完成的！这个答案可以算对，但是不太精确，其实CPU和外部设备之间的信息指令通讯是通过总线完成的。
2、总线的概念正如我们上面所说的，PC机的各个部件都要通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。
用于汽车电子的CAN、LIN、MOST总线 基础知识
用于汽车电子的CAN、LIN、MOST总线未来汽车电子的整个网络将是CAN、LIN、MOST三网合一的整体。
MOST负责音视频，CAN负责重要的电子控制单元，如发动机、ABS、安全气囊等，LIN负责次要的电子控制单元，如门窗、车灯等。
一、CAN总线技术简介CAN总线又称作汽车总线，其全称为“控制器局域网（CAN—Controller Area Network）”。
CAN总线是一种现场总线（区别于办公室总线），是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。
CAN总线的设计充分考虑了汽车上恶劣工作环境，可*性高。
因此CAN总线在诸多现场总线中独占鳌头，成为汽车总线的代名词。
随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。
另外，随着近年来ITS的发展，以3G（GPS、GIS和GSM）为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。
从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。
据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000米，电气节点达1500个，而且，根据统计，该数字大约每十年增长1倍。
无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。
从信息共享角度分析，现代典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统（ABS）、防滑控制系统（ASR）、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。
为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。
但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。
这就要求其数据交换网是基于优先竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN总线正是为满足这些要求而设计的。
CAN总线知识简介V2.0
CAN总线知识简介CAN总线是德国BOSCH公司从八十年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1MBPS。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。
数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。
另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。
CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。
CAN总线插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。
要对数据行进实时处理，就必须将数据快速传送，这就要求数据的物理传输通路有较高的速度。
在几个站同时需要发送数据时，要求快速地进行总线分配。
实时处理通过网络交换的紧急数据有较大的不同。
总线基础知识
图2-6为基于PCI总线的插箱式IPC(如研华公司推出的MIC-3000系列)。
• 基于PCI总线的插箱式IPC的主要特点如下： (1) 采用19英寸标准插箱式机箱，全钢结构； (2) 机箱上下侧都安装有风机，一个抽风，一个吹风， 机箱内为正压，空气对流畅通； (3) 8槽Compact PCI总线底板， 可以扩展； (4) 板卡的机械规范符合IEEE1101.1／1101.10标准， 类似VME规范； (5) 使用气密式连接器(针座式)， 接触效果好， 符 合IEC-1076国际标准。
• 基于ISA总线插箱式IPC的主要特点如下： (1) 采用19英寸标准插箱式机箱，全钢结构； (2) 机箱上下侧都有风机(抽风、吹风各一)， 机箱内为正压，空气对流畅通； (3) 8～11槽无源ISA总线底板； (4) 模块化设计， 便于维护， 缩短MITR； (5) 现场信号直接进入前面板的接线端子； (6) 板卡前面板上下两端有把手， 容易插拔。
4）结束：主、从模块的信息均从总线上撤除，让出总线， 以便其它主模块使用。
6. 总线指标 1) 总线宽度: 总线宽度是指总线一次操作可以传 输的数据位数，STD总线是8位，PC/XT总线 是8位,ISA总线是16位， PCI总线是32位或64 位。 2) 总线频率: 总线频率是指总线工作时的最高时 钟频率。 时钟频率越高，单位时间内可传送 的数据量越大。ISA总线频率都是8.33 MHz， PCI总线频率是33.3 MHz或66 MHz。 3) 总线数据传输率: 表示单位时间内传送数据量 的大小(数据传输率=总线宽度的字节数×总线 频率，单位是MB／s)。
• 台式IPC 台式IPC的结构如图2-2所示。 其主要特点如下： (1) 类似于台式个人电脑的结构，但机箱为19英寸工业标准 的全钢结构； (2) 机箱不带显示器， 需外接CRT或液晶显示器； (3) 总线型结构，主板和ISA／PCI总线型底板分离，底板一 般有多个PCMCIA、ISA、PCI插槽； (4) 机箱内安装的吹风机的容量大于抽风机的容量，机箱内 为正压， 且风口有过滤网，避免粉尘进入机箱； (5) 使用工业级电源； (6) 电源开关配有保护仓，防止没有授权的人员开关电源。 键盘设置有硬件锁，可防止外人进行操作。
CAN总线基础知识介绍
什么是CAN ?CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。
一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。
实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。
例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。
CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。
另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。
CAN 是怎样发展起来的？CAN最初出现在80年代末的汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。
当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。
提出CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。
于是，他们设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。
1993年，CAN 已成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（低速应用）。
CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。
当信号传输距离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。
由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
CAN 是怎样工作的？CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。
CAN层的定义与开放系统互连模型（OSI）一致。
每一层与另一设备上相同的那一层通讯。
can总线知识点介绍
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CAN总线相关知识点归纳(1)
CAN总线相关知识点归纳I概述CAN (Controller Area Network)即控制器局域网，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
想到CAN就要想到德国的Bosch公司,因为CAN就是这个公司开发的(和Intel) CAN 有很多优秀的特点，使得它能够被广泛的应用。
比如:传输速度最高到IMbps, 通信距离最远到IOkm,无损位仲裁机制，多主结构。
近些年来，CAN控制器价格越来越低，很多MeU也集成了CAN控制器。
现在每一辆汽车上都装有CAN总线。
一个典型的CAN应用场景：y∙7：7、行电机・控制第〃接近开关“s光电开关1信号调理模块I CAN总线标准CAN总线标准只规定了物理层和数据链路层，需要用户自定义应用层。
不同的CAN 标准仅物理层不同。
CAN收发器负责逻辑电平和物理信号之间的转换。
将逻辑信号转换成物理信号（差分电平），或者将物理信号转换成逻辑电平。
CAN 标准有两个，即IoSII898和K）SII519,两者差分电平特性不同。
ISOII898高速CAN电平高低电平幅度低，对应的传输速度快;物理层CAN有三种接口器件多个节点连接，只要有一个为低电平，总线就为低电平，只有所有节点输出高电平时，才为高电平。
所谓〃线与〃。
CAN 总线有5个连续相同位后，就插入一个相反位，产生跳变沿，用于同步。
从 而消除累积误差。
和485、232 一样，CAN 的传输速度与距离成反比。
因为电缆的特性阻抗为120。
，为了模拟无限远的传输线数据链路层CAN 总线传输的是CAN 帧，CAN 的通信帧分成五种，分别为数据帧、远程帧、 错误帧、过载帧和帧间隔。
数据帧用来节点之间收发数据，是使用最多的帧类型；远程帧用来接收节点向发 送节点接收数据；错误帧是某节点发现帧错误时用来向其他节点通知的帧；过载 帧是接收节点用来向发送节点告知自身接收能力的帧；用于将数据帧、远程帧与 前面帧隔离的帧。
数据帧根据仲裁段长度不同分为标准帧(2. OA)和扩展帧(2. OB)帧起始低速 CAN-bus 终端电阻接法高速CAN∙bus 终端电阻接法为什么是120 Ω， 使线路阻抗连续，信号波形完帧起始由一个显性位（低电平）组成，发送节点发送帧起始，其他节点同步于帧 起始；帧结束由7个隐形位（高电平）组成。
PCIE基础知识
PCIe总线概述随着现代处理器技术的发展，在互连领域中，使用高速差分总线替代并行总线是大势所趋。
与单端并行信号相比，高速差分信号可以使用更高的时钟频率，从而使用更少的信号线，完成之前需要许多单端并行数据信号才能达到的总线带宽。
PCI总线使用并行总线结构，在同一条总线上的所有外部设备共享总线带宽，而PCIe 总线使用了高速差分总线，并采用端到端的连接方式，因此在每一条PCIe链路中只能连接两个设备。
这使得PCIe与PCI总线采用的拓扑结构有所不同。
PCIe总线除了在连接方式上与PCI总线不同之外，还使用了一些在网络通信中使用的技术，如支持多种数据路由方式，基于多通路的数据传递方式，和基于报文的数据传送方式，并充分考虑了在数据传送中出现服务质量QoS (Quality of Service)问题。
PCIe总线的基础知识与PCI总线不同，PCIe总线使用端到端的连接方式，在一条PCIe链路的两端只能各连接一个设备，这两个设备互为是数据发送端和数据接收端。
PCIe总线除了总线链路外，还具有多个层次，发送端发送数据时将通过这些层次，而接收端接收数据时也使用这些层次。
PCIe 总线使用的层次结构与网络协议栈较为类似。
1.1 端到端的数据传递PCIe链路使用“端到端的数据传送方式”，发送端和接收端中都含有TX(发送逻辑)和RX(接收逻辑)，其结构如图4-1所示。
由上图所示，在PCIe总线的物理链路的一个数据通路(Lane)中，由两组差分信号，共4根信号线组成。
其中发送端的TX部件与接收端的RX部件使用一组差分信号连接，该链路也被称为发送端的发送链路，也是接收端的接收链路；而发送端的RX部件与接收端的TX部件使用另一组差分信号连接，该链路也被称为发送端的接收链路，也是接收端的发送链路。
一个PCIe链路可以由多个Lane组成。
高速差分信号电气规范要求其发送端串接一个电容，以进行AC耦合。
该电容也被称为AC 耦合电容。
CAN基础知识3篇
CAN基础知识第一篇：CAN总线介绍及基本特性CAN（Controller Area Network）总线，是一种串行通信总线，广泛应用于建筑自动化、工业自动化、汽车电子和其他控制领域。
CAN总线的优势在于其高速性、高可靠性和实时性能。
本文将介绍CAN总线的基本特性，包括CAN的基本架构、CAN的帧格式和通讯协议、CAN的通讯速率和传输距离，以及常用的CAN总线标准和应用场景。
1. CAN总线架构CAN总线的基本架构由控制器、节点、总线和转换器组成。
其中，控制器负责CAN通讯协议的实现，节点通过总线与控制器进行通讯，并根据通讯协议执行相应的功能。
总线是连接控制器和节点的传输介质，通常采用双绞线作为传输介质，以保证传输信号的可靠性。
转换器主要负责将CAN总线转换为其他串行通讯协议或者其他传输介质。
2. CAN帧格式和通讯协议CAN总线通讯采用基于帧的数据传输方式，每一帧包含一个控制帧和若干个数据帧。
控制帧用于驱动CAN总线工作，包含开始、结束、错误等信息，数据帧用于传输节点之间的数据。
CAN总线通讯协议采用事件驱动机制，控制帧在总线上产生中断事件，通知节点进行相应的操作。
节点产生数据帧时，需要先向控制器进行请求，控制器则决定该帧是否能够传输。
3. CAN总线通讯速率和传输距离CAN总线通讯速率通常在1Mbps到1Kbps之间，不同的CAN总线标准也有所不同。
例如，CAN2.0B标准规定了1Mbps和500Kbps两种通讯速率。
CAN总线的传输距离基于总线的负载和传输介质的质量而定，一般而言，CAN总线的传输距离约为40m至500m之间。
4. CAN总线标准和应用场景目前常用的CAN总线标准有CAN 2.0A、CAN 2.0B、CAN FD等。
CAN 2.0A和CAN 2.0B协议是基于11位标识符的，而CAN FD协议则支持29位标识符和更高的带宽传输。
CAN总线广泛应用于汽车电子、建筑自动化、工业自动化等领域。
can总线知识点
can总线知识点一、Can总线简介1.Can总线的发展历程Can总线（控制器局域网，Controller Area Network）最早由德国的Robert Bosch GmbH公司于1980年代研发，用于汽车电子设备的通信。
随着技术的不断发展，Can总线逐渐成为了一种广泛应用于各个领域的通信协议。
2.Can总线的应用领域Can总线起初主要用于汽车电子设备之间的通信，如发动机控制、刹车系统、仪表盘等。
如今，Can总线已广泛应用于工业自动化、智能建筑、医疗设备、交通运输等多个领域。
二、Can总线的基本原理1.Can总线的通信模式Can总线采用多主通信模式，即网络中的每个节点（设备）都可以主动发送或接收数据，不存在固定的主从关系。
通过这种方式，保证了通信的实时性和高效性。
2.Can总线的数据传输速率Can总线的数据传输速率一般在1Mbps左右，适用于实时性要求较高的场景。
同时，Can总线支持高速、中速和低速三种传输速率，可以根据实际应用需求进行选择。
三、Can总线的硬件结构1.Can控制器Can控制器是Can总线的核心部分，负责处理报文发送、接收、错误检测等功能。
常见的Can控制器有82C200、82C500等。
2.Can总线驱动器Can总线驱动器负责将Can控制器发出的信号转换为实际的电信号，驱动Can总线传输。
常见的Can总线驱动器有TJA1020、MCP2003等。
3.Can总线传输介质Can总线的传输介质主要有两种：一种是双绞线，另一种是光纤。
双绞线传输速率较低，但成本较低；光纤传输速率较高，但成本较高。
四、Can总线的软件协议1.Can总线的报文格式Can总线的报文格式包括起始符、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC 字段、应答位和结束符。
其中，仲裁字段包含了发送优先级，保证了高优先级的消息优先发送。
2.Can总线的通信规则Can总线的通信规则主要包括报文发送、报文接收、错误检测与处理等方面。
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2. PCI总线的系统
CPU Cache CPU / PCI 桥接器 PCI 总线 # 1 DRAM
PCI / ISA桥接器 PCI 总线 设备 PCI 总线 设备 ISA 总线 ISA 总线 设备 I / O 控制 串口 设备 PCI 总线 #2
PCI / PCI 桥接器
PCI 总线 设备
PCI 总线 设备
(a)
RS-485总线
——采用平衡发送和差分接收 ——采用半双工工作方式 ——可以联网构成分布式系统，最多达128台驱动器和 128接收器
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使用Modem的RS-232C接口
计算机 2 3 4 5 6 7 8 20 22 发送数据TxD 接收数据Rx D 请求发送RTS 允许发送CTS 数据装置准备好DSR 信号地GND 载波检测CD 数据终端准备好DTR 振铃指示RI MODEM 2 3 4 5 6 7 8 20 22 MODEM 2 3 4 5 6 7 8 20 22 计算机 2 3 4 5 6 7 8 20 22
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Hale Waihona Puke NextHome3
PCI总线的基本连接方式
CPU CPU 总 线 存 储 控制 器 存 储 器 PCI 桥 路 PCI 桥 路
标 准 总线 桥 路
设 备
设 备
设 备
标 准 总线 （ ISA ，EIS A … ) 设 备
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3. PCI总线的地址空间
在PCI总线中，存在3种地址空间： MEMORY空间、I/O空间、配置空间
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4. AGP总线
AGP（加速图形端口）是Intel为高性能图形 和视频支持而专门设计的一种新型总线。AGP以 PCI为基础，但在物理上、电气上和逻辑上独立 于PCI。与PCI带有多个插槽的真正总线不同，
AGP是专为系统中一块视频卡设计的点到点高性
能连接，只有一个AGP插槽可以插入单块视频卡。
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电话线
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不使用Modem的RS-232C接口
计算机 TxD 2 RxD 3 GND 7 计算机 2 3 4 计算机 2 3 4 5 7 6 20 TxD RxD RTS CTS GND DSR DTR (b) 计算机 2 3 4 5 7 6 20 计算机 2 3 4 5 7 6 20 TxD RxD RTS CTS GND DSR DTR (c) 计算机 2 3 4 5 7 6 20
—总线的宽度是指能够一次并行传送的信息位数
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微型计算机的总线结构图
前端总线/CPU总线 CPU 外设
Cache
CRT
AGP
北桥 RAM
接口卡
PCI KBD，Mouse 串行/并行接口 HDD/CDROM(IDE) FDD USB
BIOS 南桥
总线扩展槽
ISA
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总线的性能比较
并行总线 传输快 距离短 复杂 成本高
串行总线 传输慢 距离远 简单
成本低
• 所以内部一般用并行总线，如PCI，ISA。外部 一般用串行总线，如网线。
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6
并行总线
数据总线,DB
并行总线的构成 地址总线,AB
控制总线,CB
• 并行总线，随着技术的不断发展，正朝着高速， 半同步，兼容的方向发展。
3
三总线的的总线结构图
CR T 显 示器 外 总线 存 储器 I/O 4通 道串 行 /并 行 输 入/输 出部 件
CPU 片 总线 总 线控 制 及 缓冲
内 总线
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总线的分类 异步并行总线
并行总线 总线 串行总线 同步并行总线 异步串行总线
同步串行总线
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内容简介
重点/难点
习题解答
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内容简介
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重点与难点
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1.微型计算机总线概述
总线:是一组信号线的集合.它是器件之间通信和控 制的的渠道.
——以分时的方法来为多个部件服务的 ——总线仲裁电路来避免总线冲突
——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度
—总线频率是总线时钟频率
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4. ISA总线
ISA(Industry Standary Architecture)总线是8位 /16位数据传输总线的工业标准。
ISA是同步并行总线,有88根信号线,是在原来
XT总线62线的基础上再扩充36线而成的.向上与
XT总线系统兼容。
ISA在PC机上,是南桥与键盘,鼠标,打印机等 娱乐设备连接的接口,硬盘和光区也是接在ISA总 线上的。 Back Next Home
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串行总线
•传输方式
１．单工：只能单向传数据。
２．半双工：能相互传数据，但在一个时刻只
能向一个方向传。
３．全双工：在同一时刻，可以相互传数据。
他们的区别：重在软件，而不是硬件。目前
使用比较多的是ＲS-232，ＲS-423和USB标准。 Back Home
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1. PCI总线
CPU的引脚上只支持I/O和MEMORY 空间，并不 支持配置空间。
实际上，配置空间是通过使用I/O空间的部分 地址（0CF8H-----0CFCH，DWORD）来实现的。其 中，将0CF8H用做配置地址寄存器（CFG-ADDR）， 存放配置空间的地址，0CFCH用做数据寄存器 （CFG-DATA），存放CPU和PCI设备相互传递的数 据。 Back Next Home
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AGP接口的系统结构
CPU 显示存储器
AGP 图形显示卡 PCI
图形/存储器 控制器/PCI桥
系统内存
I/O
I/O
I/O
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1. RS232C及RS485总线
RS-232-C总线
RS-232-C是美国电子工业协会EIA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。 ——一个主通道和一个辅助通道 ——规定的数据传输速率为每秒50、75、 100等波特 ——传输距离短 ，一般用于20m以内的通信
PCI(Peripheral Component Interconnect)是 种即插即用的总线标准,支持全面的自动配置。 • 最大允许64位并行数据传输
• 采用地址/数据总线复用方式
• 最高总线时钟可达66MHZ
• 支持多总线结构和线性突发传输
• 最高峰值传输速度可达528 MB/s. Next Home