测控总线
测控总线知识点
概念题：1、数据传输时，一个数据编码字符的所有位同时发送，并排传输，又同时被接收，这种传输方式叫并行传输。
优点：收、发双方不存在码组的同步问题，不需要采用其他特殊的方式来实现收、发双方的码组同步。
2、数据传输时，一个数据编码字符的所有位不是同时发送，而是按顺序，一位接一位地在信道中被发送和接收，这种传输方式叫串行传输。
优点：只需一条传输信道，简单经济，容易实现。
3、凡按数字信号原码进行的传输称为基带传输。
一条物理信道上，把要传输的一路数字信号依附在另一载波信号上进行传输，这样的传输方式称为载带传输。
在一条物理信道上顺序传输多路数字信号，每种要传输的数字信号依附在指定频率的载波信号上，用不同频率段进行多路数字信号的传输，这样的传输方式称为宽带传输。
4、根据分割对象的不同，多路复用主要有频分复用、时分复用和波分复用三种术。
5、频分复用是把一条物理信道的频带作为分割对象，这样就使一条物理信道变成若干条信道，从而实现了复用。
原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每路信号占用一个频率通道进行传输。
频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。
时分复用是把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个时隙，每路数据占用一个时隙进行传输。
在通信网络中应用极为广泛。
波分复用是把一条物理信道的使用权按若干码元波形分割开来，一段波形对应一对通信双方。
6、在数据通信中通常采用线路交换、报文交换和报文分组交换三种数据交换方式。
7、在线路交换方式中，通过网络中的结点在两个站点间建立一条临时的专用通信线路。
8、报文分组交换有数据报和虚电路两种实现方法。
9、通信网络的拓扑结构有星形结构、总线型结构、环形结构和网格形结构四种。
10、I/O信道可以采用单I/O接口信道和双I/O接口信道两种基本形式。
11、共享存储区从物理结构上可以分为公用总线方式、矩阵开关方式、多端口公用方式和总线窗口方式四种。
12、共享存储区的逻辑结构形式有虚拟结构、信箱结构和通信池三种。
基于RS-485总线的智能分布式测控系统设计
基于RS-485总线的智能分布式测控系统设计高军丽;王宝珠【期刊名称】《计算机与现代化》【年(卷),期】2012(0)3【摘要】Based on advantages of RS-485 bus, such as simple design, convenient control and meet the requirements of industrial measurement and control systems with high precision and low cost, the data collection and control system for intelligent instrument is designed. The hardware and software design of the intelligent distributed instrument measurement and control system is presented. The testing result shows that it can effectively collect data from different instrument nodes.%根据RS-485总线硬件设计简单、控制方便,满足高精度和低成本的工业测控系统要求的优点,采用RS-485总线作为数据传输的通信方式,设计智能分布式仪表测控系统,给出系统的硬件和软件设计.测试结果表明该系统能够实现对多节点仪表的数据采集以及对各个终端节点的有效控制.【总页数】4页(P151-154)【作者】高军丽;王宝珠【作者单位】河北省邢台市气象局,河北邢台054000;河北工业大学信息工程学院,天津300401;河北工业大学信息工程学院,天津300401【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于RS-485总线的分布式测控系统 [J], 李圣明;曹玉强;孙清2.基于RS-485总线的计算机分布式测控系统 [J], 修智宏;杨美健3.基于CAN总线的分布式测控系统智能节点的设计 [J], 李正军4.基于RS-485总线的智能起爆系统设计 [J], 王静雅;李黎明;任西;尹国福5.基于RS-485总线与无线射频的智能供暖通讯系统的设计 [J], 张生磊;王磊;代亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第二 第2章1(2014)测控总线
下图给出了数据通信系统的基本构成。
温度测量值 存在计算机和温度变送器内的一组 程序 连接电缆 计算机
现场温度 ห้องสมุดไป่ตู้送器
虚线框内是一个单向数据通信系统。 其硬件由发送设备、接收设备、传输介质 组成。 由数据信息形成的通信报文和通信协议是 通信系统实现数据传输不可缺少的软件。
假设上图是一个温度变送器要将生产现场的温度测量值 送到监控计算机，则通信系统如图中绿色部分所示。
（2）总线协议(bus protocol) 总线上的设备如何使用总线的一套规则称 为总线协议。这是一套事先规定的、必须共同 遵守的规约。 （3）总线操作 总线上数据发送者与接收者之间的连接→ 数据传送→脱开这一操作序列称为一次总线操 作。
这里的连接(connection)是指通信对象之 间的逻辑绑定(binding)。 连接完成后通信报文的发送和接收过程， 或者数据的读写操作过程，称为数据传送。 脱开(disconnect)是指完成一次或多次总 线操作后，断开发送者与接收者之间的连接关 系，放弃对总线的占有权。
第2章 数据通信基础
讨论内容概述： 2.1 基本术语 2.2 通信系统的性能指标 2.3 数据编码 2.4 数据传输方式 2.5 通信线路的工作方式 2.6 信号的传输模式 2.7 多路共传（多路复用） 2.8 数据交换（） 2.9 传输差错及其检测 2.10传输差错的校正
参考文献： 1阳宪惠．现场总线技术及其应用. 北京：清华 出版社 2史久根等．CAN现场总线系统设计技术. 北京： 国防工业出版社 3雷 霖．现场总线控制网络技术. 北京：电子 工业出版社，2004 4甘永梅等．现场总线技术及其应用. 北京：机 械工业出版社，2004 5李正军．现场总线及其应用技术. 北京：机械 工业出版社，2006
测控总线技术 第三章 简单接口通信技术
T1IN
T2IN R1OUT
1
+5V 1
T1OUT T2OUT
R1IN
1 1
R2OUT
R2IN
C3
C4
RS-232C 输出
RS-232C 输入
C1+
1
V+
2
C1-
3
C2+
4
C2-
5
V-
6
T2OUT
7
R2IN
8
MAX 232
16
VCC
15 GND
14
T1OUT
13
R1IN
12
R1OUT
11
T1IN
10
同步
置S_RDY为1 读入M_RDY
同步
N M_RDY=0?
Y 置S_RDY为0
传完8位? N
Y
结束
4、寻址、差错控制和高层协议
（1）双微机系统不需要寻址； （2）差错控制和高层协议（中断控制等）
可在各个微机系统的软件中实现。
3.3.2 星型结构
1、系统结构 2、通信信道 3、通信方式
点名式轮询法：主系统周期性地按顺序询问从系统是否有通
(3)环上及链上的发送站与接收站之间没有地址线直 接相连，因此必须用软件的方法解决网络寻址，在 传输的数据中设有目的地址及源地址位，数据每次 经过两系统IO通信时，接收站点将目的地址与本机 地址作比较，地址匹配则将该帧信息接收下来，否 则转发该帧。
3.3.4 总线型结构
多台微机系统各通过并行I/O接口芯片挂接在总线上， 可构成总线型多微机通信系统。其中，总线可以是简单总线 （如双绞线），也可以是复杂总线。
3.2 简单接口通信基本原理
智能测控节点的CAN总线实现及研究
命 令响应 型 ， 各从节点 的通 信都必须通过 主站点 ， 得通信 使 在很大程度上依赖 主节点 ， 造成 网上 的数据传输 效率低 下，
且错误处理及抗 干扰 能力较差 。特 别是 当从 节点多 而通信 距离远时 ， 更是难 以满足工控现场通信 的需要－ 。现场总线 ６ Ｊ 由于其 所具有 的开 放式 、 数字 化 、 点通信 以及 造价低廉 等 多
成 、 模 块 的 工 作 原 理 、 硬 件 设 计作 了介 绍 ， 各 软 尤其 是 对 Ｃ Ｎ Ａ 通 信 模 块 的 实现 进行 了较 深入 的探 讨 和 详 细 的论 述 。
关键 词 ： 能 测控 节 点 ； Ａ 总线 ； 场 总线 ；Ａ 通 信 智 Ｃ Ｎ 现 Ｃ Ｎ
中图分类号 ： ２４ ＴＰ ７
于实现的 Ｃ ＡＮ总线通 信 的智能测 控节 点 的设计 及通信 实
据控制算法输出模拟量和开关量对相关 电气设备进行控 制。 此外 ， 测控模块还带有一个 Ｒ －８ Ｓ４ ５收发器 ， 实现和人 机界面 的数据传输。通信模 块负责 本节点 和网络 中其 它节点 的数 据传输 ， 把测控模块 检测到 的相 关参数传往 其它 节点 ， 或把 其它 节点传来 的相关参 数送往测 控模块 。通信模 块主 要采 用 Ｃ 总线技术进行 数据传输 ， Ｎ Ａ 通过 Ｃ 控制器和其接 Ｖ Ｎ Ａ Ｉ 芯片来实现。通信模 块也带有一个 ＲＳ４ ５收发器用来 实现 －８ Ｒ －８ Ｓ４ ５总线通信 。本文设计的智 能测控节点具 有多种 总线
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山西 电子技 术
应 用 实践
２０ ０ ７年 第 ４期
智 能测控 节 点 的 Ｃ ＡＮ 总线 实现及研 究
庄彦霞 孙 运 强
（ 中北大 学 ， 西 太原 ０ ０ ５ ） 山 ３ ０ １
测控领域热点技术之一的现场总线
• 总线上的数据输入设备包括按钮、传感器、接触器、 变送器、阀门等，传输其位置状态、参数值等数据
• 总线上的输出数据用于驱动信号灯、接触器、开关、 阀门等
第5页/共30页
• 欧洲、北美、亚洲的许多国家都投入巨额资金与人力进行研究开发 • 已经形成了各式各样的企业、国家、地区、及国际现场总线标准 • 根据相关资料统计，已出现的现场总线一百多种，其中宣称为开放型总线的就
有40多种
第6页/共30页
• 现场总线组织
• 现场总线基金会（Fieldbus Foundation）
感谢您的观看。
第30页/共30页
• IEC61158-2诞生于1993年，之后的标准制定就陷于混 乱
• 2000年初宣布，IEC现场总线国际标准子集有八种：
• IEC 61158；
ControlNet；
• Profibus；
P-Net；
• High Speed Ether第n8页et/共；30N页 ewcomer SwiftNet；
发动机 683xx 变速器 HC08AZx/HC12
（节气门） HC08AZx
ABS HC12
动力系统：>250kbps
车门 HC08AZx
顶棚 HC08AZx
空调 HC08AZx
仪表板 HC08AZx
车身：>125k bps
中央模块 HC12/683xx
方向盘 HC08AZx
第24页/共30页
收音机 HC08AZx
• 为控制信息进入公用数据网络创造了条件，沟通了现场 控制设备之间及其与更高控制管理层网络之间的联系,便 于实现管控一体化 第11页/共30页
基于MODBUS无线总线测控系统
ａｃｏｕｓｔｉｃ
ｓｉｇｎａｌ．ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ １０．０７３８５７，ｐｅｎｄｉｎｇ．
【８】Ｈｕａｎｇ，Ｎ．Ｅ．，Ｍ．Ｃ．Ｗｕ，Ｓ．Ｒ
ｎＲＦ方案，本系统选定ｎＲＦ９０５芯片作为系统无线
收发模块的核心。 ２）系统电路组成 基于无线ＭｏｄＢｕｓ的测控系统框图如图１所 示，系统分为三大部分：主机、分机以及无线 ＭｏｄＢｕｓ总线传输通道。系统采用主从结构方式， 一台主机，若干个分机。分机主要由传感器、信 号调理电路、带有Ａ／Ｄ转换的嵌入式ＡＲＭ结构的 ＬＰＣ２１３２芯片、无线收发模块ｎＲＦ９０５等组成；主 机主要由人机界面、嵌入式ＡＲＭ结构的ＬＰＣ２１３２ 芯片、无线收发模块ｎＲＦ９０５等组成。无线总线 系统主机、分机编程设计通讯协议控制器，实现 按照ＭｏｄＢｕｓ总线的协议标准打包发送信息，主 机通过ｎＲＦ９０５芯片发送ＭｏｄＢｕｓ（ＲＴＵ）控制命令 控制各前端数据采集装置（分机）工作，并对采 集数据的实时处理和显示，画出各采样点的波 形；分机则不断监测和采集信息，接收主机发送 ＭｏｄＢｕｓ（ＲＴＵ）命令，完成相应的功能（如完成数 据采集和数据传输控制）。主机和分机的信息交
４）分机软件设计 分机的主要功能为：接收主机命令并响应
［４】吕跃刚，高晟辅，范俊峰，王晏晏．基于ｎ ＲＦ９０５无线数传模块 的设计及其实现【Ｊ】．微计算机信息，２００６．２２（１Ｉ－２）：２７４－２７７．
．出．ｊ矗‘ｊ蠡‘ｊ岛●ｊ蠡●｛蠡‘ｊ童‘ｊ矗‘●蠡・ｊ蠡●｛矗‘ｊ生‘｛矗●｜矗‘ｊ矗●●盘●｛童‘｛蠢●●如Ｉ．ｊ矗‘ｊ蠢‘●生‘ｊ蠢●●蠡●
检测中的应用【Ｊ】．机械工程学报，２００１，３７（９）：８８—９１． 【５】５任辉，裴承鸣．基于ＬＶＱ神经网络的混沌时间序列分类识 别【Ｊ】．机械科学与技术，２００１，２０（６）：９１６—９１８． 【６】孟凡龙，卢艳军等．基于小波包与支持向量机的碰摩故障 识别方法研究【Ｊ】．测控技术，２００９，２８（５）：７１—７４．
现场总线测控领域中的几个关键问题
Ｖ ３ ０４３ ９ ５
Ｍ Ａ Ｒ．２
测 控系统 实 时性 和可靠 性 矛盾 的主要 途径 。 如 ， 例 随 着 变电站 自动化 从 中 、 低压 变 电站 向高压 、 高压大 超 型变电站 发展 ，原来 表现 很好 的现场 总线 局 限性就
逐 渐暴露 出来 不能满 足 大规模 自动化 系 统 的要求 。
现 场总线 测控 系统将所 有 的测 控单元 、 护设备 、 保 工 程 师站 、 动控制 等都 直接 挂接 到 同一 现场 总 线下 ， 远 其 结果 是 网上节 点 多 、 息流量 大 ， 信 在多 台设备 同时 动作等 特殊 情况 下 ． 网络负 载 突然 加重 ， 就会 出现较 严 重 的 网络冲突 现象 ， 报文 重 发次数 增多 ， 网络 通信 效 率降 低 。如果 利用 嵌入 式技 术或 工控机构 成 以太 网络 ， 结 合原有 的现场总 线 系统 ， 成两层 网络 的 再 构 结构 ， 可 以圆满 地解 决 问题 。如图 ２所示 ． 干 网 就 主 为以太 网络 ， 每个 测控 单元 内 的网络 为现场 总线 ， 但 其上 所联 节 点 的数 目大大 减少 ， 负载很 轻 ， 在 各 即使 种设 备 同时 动作 的情 况下 ， 通信效 率仍 很高 。 当信 而 息传 到 主干 网后 ， 由于 主干 网带宽 很宽 ， 内那 些 流 站 量对其 而 言属 轻负 载 ，加之 以太 网在轻 负载 时效率 极高 ，因此该 方案 可 以满足 大规模 自动 化系统 的要 求。 顺便 提 及 ， 目前 以太 网络 直接进 入讯
总第 ３ ９卷 第 ４ ５期 ３ ２０ ０ ２年 第 ３期 应 用程 序 ｏ ＰＣ 用 户
Ｅｌ ｃｒｃ ｌ＾ 灿 ｅ ｔｉ ａ Ｉ
电测 与 仪表
LabView环境下的GPIB总线测控技术
Ｐ — ＡＱ系统是 以数据采集板 、信号调理 电路 ＣＤ 及 计算机 为仪 器硬件 平 台组成 的插卡式虚 拟仪器系 统。这种系统采用 Ｐ Ｉ Ｃ 或计算 机本身的 ＩＡ总线 ， Ｓ 将 数 据采集 卡板 ＤＡＱ 插入计 算机 的空槽 中即可 。
２ Ｇ Ｉ 系统 １ ＰＢ
总线是 Ｐ Ｉ Ｃ 总线基础上借鉴 ＶＸ 总线的仪器特性组 Ｉ 合 而成 ，而 Ｐ Ｉ Ｘ 系统在价格 上和性能上介 于 Ｐ Ｉ Ｃ 系
Ｄ Ｑ系统 、Ｇ Ｉ Ａ ＰＢ系统 、Ｖ 系统 、Ｐ Ｉ ＸＩ Ｘ 系统和 串口
系统 。 １ １ Ｃ Ｄ Ｑ系统 Ｐ — Ａ
Ｐ 系 统拥 有 比台式机 设 计更 多 的扩 展槽 ，致 使 ＸＩ
Ｐ 系统 可 以在恶 劣工作环境下 正常工作 ，从而可 ＸＩ 以适应各种 各样更 大 、复杂 的测பைடு நூலகம் 领域 。由于 Ｐ ＸＩ
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工 业自 动化 ・ ａＶｉ Ｌｂ ｅ ｗ环境下 的ＧＰＢ Ｉ 总线测控技术
上海 电器技术 （０ ７Ｎ ．） ２０ ｏ ４
Ｌｂ ａ Ｖｉｗ环 境 下 的ＧＰ Ｂ总 线 测 控 技 术 ｅ Ｉ
周 琴 上海 电机 学院电气学院
摘
要 ：在对 虚拟仪器 的硬件 组成 和软件实现 方法深入 研究 的基础上 ， 利用 Ｌ ｂ ｅ ａ Ｖｉｗ平 台和ＧＰ Ｂ Ｉ 总线 接 口 ，
构成 虚拟 仪器 的硬 件主 要有两 部 分 ：计算 机 、
虚拟仪 器的 Ｉ ／ 口设备主要有 ５ Ｏ接 种类型 ：Ｐ Ｃ一
－
２－ ５
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上海 电器技术 （０ ７Ｎ ． ２ ０ ｏ ） ４
Ｌｂ ｅ ａＶｉ ｗ环境下 的Ｇ Ｉ ＰＢ总线测 控技术 ・ 业自 动化 工
PXI总线概述
PXI总线系统概述随着广大仪器及自动设备用户对易于集成和使用的紧凑通用系统的性能、功能和可靠性要求的不断增长，由美国NI等几家公司于1997年推出了测控仪器总线标准PXI总线标准。
PXI （PCIextensions for Instrumentatilon），它是CompactPCI在仪器领域的扩展。
PXI技术采用了不少现存工业标准以较低价格获取大量可用的元件。
最重要的是，通过保持与工业标准个人计算机软件的兼容性，PXI允许工业用户使用他们所熟悉的软件工具和环境。
PXI直接引用了被广泛采用的PCI规范所定义的电气特征。
它还采用了CompactPCIr 的外形结构，包括PCI电气规范、通用的Eurocard结构和高性能的连接器。
这允许CompactPCI和PXI系统可以有7个外设插槽，而桌面PCI系统只有4个外设插槽。
通过采用PCI-PCI桥构成多总线段可以组建具有更多插槽的系统。
例如采用单个PCI-PCI桥可以构建一个13插槽的PXI 系统。
PXI规范通过在电气规范中增加触发、本地总线和系统时钟能力以满足仪器系统应用对更高性能的要求。
PXI还提供了与CompactPCI产品的互操作能力。
通过以坚固耐用的形式实现桌面PCI，PXI可以利用大量现成的工业标准软件。
桌面PC 用户可以使用不同层次的软件，从操作系统到低级的器件驱动程序再到高级的仪器驱动程序直到完整的图形用户程序接口。
所有这些层次的软件都可以在PXI系统中使用。
PXI为整个系统定义了软件框架，所有的PXI外设模块都要求适当的仪器驱动软件以方便系统集成。
另外，PXI 还采用了虚拟仪器软件体系结构（VISA）。
VISA被用于定义串行、VXI和GP-IB外设模块驱动程序并与其通信。
PXI对VISA进行扩展，除上述接口外VISA还用于定位和控制PXI外设模块。
该扩展保持了被仪器界采用的仪器软件模式。
其结果是拥有了一大批跨越PXI、CompactPCI、桌面PCI、VXI、GPIB和其他仪器体系结构的软件人员。
金码测控 JMJK-8DH 8通道高速总线采集模块 使用手册说明书
JMJK-8DH8通道高速总线采集模块长沙金码测控科技股份有限公司www 产品使用手册版本：V3.0修订日期：2023年4月版权声明 本文件所含信息归长沙金码测控科技股份有限公司所有，文件中所有信息、数据、设计以及所含图样均属长沙金码测控科技股份有限公司所有，未经书面许可，不得以任何形式（包括影印或其他方式）翻印或复制，间接或直接透露给外界个人或团体。
本仪器的安装、维护、操作需由专业技术人员进行，长沙金码测控科技股份有限公司对本产品拥有更改的权利。
长沙金码测控科技股份有限公司版权所有一. 简介1.1. 产品特点1.2. 技术参数1.3.产品说明1.4.产品的使用二. 接口定义及接线2.1. 接线说明2.2. 接口定义2.3. 总线传感器线缆连接说明三. 其它说明3.1.LED灯指示作用四. 维护保养五. 故障说明1112233334444目录 欢迎使用长沙金码测控科技股份有限公司的产品！您拥有金码传感器及其检测设备的同时，就标志着您掌握了最先进的工程检测手段和享有本公司的优质服务，使用本产品之前请详细阅读本说明书或来电垂询，谢谢！ JMJK-8DH型8通道高速总线采集模块，是一种多通道采集总线型传感器或总线型设备的自动化采集模块，完成总线型设备的的自动化测量。
配接的主要设备有位移计、测缝计、量水堰仪、静力水准仪、引张线仪、索力拾振模块等总线型传感器及设备。
本模块据内置微控制系统，具有自动识别本公司传感器的类型、根据不同类型对传感器传回的数据进行处理、存储传感器零点、读取传感器编号等功能。
同时，模块内置时钟，可用上位机软件对模块进行自动测量设置。
一、简介1：高速采集，采集速率可达到1Hz2：防静电防尘设计，适用于各种施工环境。
3：8通道可同步采集，最多可以连接24个总线型传感器。
4：便捷的接入本公司的自动化测试系统，轻松实现远程无人值守自动测量。
5：可远程升级产品固件，方便后期维护。
项目输入接口采集速率采集模式供电电压输出接口工作温度波特率工作湿度机械尺寸JMJK-8DH RS232数字信号输入＜=1Hz 连续采集与单次采集DC9V--DC18V（建议DC12V）RS485数字信号输出-20℃～70℃RS232通讯：115200 RS485通讯：96000%～95%RH 276mm×120mmm×45mm1.1.产品特点1.2.技术参数模块使用的主流程为：注意事项：1、进入配置模式后，方可对设备进行相应的参数配置，两次操作时间间隔不能超过300s，否则自动退出配置模式。
现代测试技术)第6章测控总线技术
特点
IEEE 488标准定义了物理层、数据链 路层和应用层三层协议结构，支持多 主多从设备通信，具有高速、可靠、 灵活等特点。
SCPI命令集
定义
特点
SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments） 命令集是一种用于可编程仪器的 标准命令集。
SCPI命令集采用类似于自然语言 的语法结构，易于学习和使用； 同时支持多种数据类型和仪器功 能，具有通用性和可扩展性。
特点
GPIB总线具有高速、灵活、可靠的特点，支持多个设备之 间的通信和数据传输。它采用主从式结构，通过总线控制 器来控制多个设备之间的数据传输和通信。
应用领域
GPIB总线广泛应用于自动化测试系统、仪器仪表控制等领 域。
VXI总线
01
定义
VXI（VMEbus Extensions for Instrumentation，仪器用VME总线扩
并行传输与串行传输
并行传输是同时传输多个比特，而串行传输则是一个比特接一个比特地传输。测控总线中常采用串行传输方式，因其 传输线路简单、成本低。
同步传输与异步传输
同步传输依赖于精确的时钟信号进行数据同步，而异步传输则通过特定的起始和停止位来标识数据包的开始和结束。 测控总线中常采用异步传输方式，因其灵活性高、适应性强。
传输速率
数据传输速率是衡量总线性能的重要指标，通常以比特率（bps）或字节率（Bps）表示。测控总线的传 输速率因应用需求而异，一般要求高速、稳定的数据传输。
数据同步与异步处理
数据同步
在并行传输中，数据同步是确保多个比特同时正确传输的关键 。通过精确的时钟信号和数据锁存器，实现数据的同步传输。
测控总线技术第七章7.
CRC序列是由发送器完成的CRC计算结果组成的。接收 器以与发送器相同的方法计算CRC。如果计算结果与接收到 的CRC序列不相同，则检出一个CRC错误。
➢形式错误(Form Error)
当固定形式的位场中出现一个或更多非法位时，则检出一 个形式错误。
➢应答错误(Acknowledgement Error)
I D
E
r 0
DLC
显 性
仲裁场
S
O F
11 位标识符
SI RD RE
18 位标识符
Rr
T R
1
数据场
控制场
r 0
DLC
数据场
隐 性
11位基本ID，18为扩展ID。IDE：ID extension。
SSR：替代远程请求substitute remote request，为隐性位。
控制场：
仲裁场 IDE/r1
计数规则 (12个规则）：
➢接收器检出错误时，接收错误计数加1。 ➢接收器在送出错误标志后的第一位检出一个
“显性”位时，接收错误计数加8。
计数规则（续） ：
➢ 发送器送出一个错误标志时，发送错误计数加8。有两 种例外情况，发送错误计数不改变。
一个是如果发送器为“错误认可”，因未检测到 “显性”应答而检测到一个应答错误，并且在送出其认 可错误标志时，未检测到“显性”位。
➢ 若沿处于SYNC-SEG之内，则e = 0 ➢ 若沿处于采样点之前，则e > 0 ➢ 若沿处于前一位采样点之后，e < 0
同步规则 (Synchronization Rules)：
➢ ①在一个位时间内仅允许一种同步。
➢ ②只要在先前采样点上检测到的数值与一个沿过后立即 得到的总线数值不同，则该沿将被用于同步。
1. 测控总线概论
环境、医学等领域的各种仪器仪表、自动测试系统、 过程控制系统、集散型控制系统等。
5
1.2 过程控制系统
过程控制系统主要用于生产过程控制、武器的 导航与制导等，强调监测的目的是自动控制。
在工业应用领域，过程控制系统经历了从PLC 控制系统、单/多回路自动控制系统、计算机测控系统、 过程控制系统（PCS）、集散型控制系统（DCS）到 全集成控制自动化系统（TIA）
与仪器仪表技术相结合的产物 • 在数字式仪器中置入微处理器，将计算机技术与仪器仪表
紧密结合，使仪器具有数据存储，数据处理（运算），逻 辑判断，自动选程，自动补偿，仪器自检等功能，从而部 分取代人脑的工作，称为智能仪器或灵巧仪器。 • 量程自动转换，自动调零，自动调整触发电平，自动校准， 自诊断等“智能化”功能。 • 一般带有RS-232或GPIB接口。
这样，把传统仪器的后两部分（信号处理、结 果表达与仪器控制）用计算机软件来实现，而不再采 用硬件（电子线路）来实现，0
所谓的虚拟仪器，就是 在以通用计算机为核心的 硬件平台上，由用户设计 定义，虚拟面板、测试功 能由测试软件实现的一种 计算机仪器系统。
“ 虚拟 ” 有两层含义： （ 1 ）虚拟的仪器面板
静
BP
压
神经
源
网络
修
正 F/
D
BP 神经
网络
A/D
开关锁存电路 AMILCD
PowerPc 5V 10V 15V -15V 18V 28V
电源组合 A/D
400Hz
115V
ADS故障
离 散
空速超差
量
马赫数>0.9
输
.
出
基于can总线的远程温度测控系统实验心得
基于can总线的远程温度测控系统实验心得在本次实验中，我们设计并实现了一套基于CAN总线的远程温度测控系统。
该系统包括多个温度传感器、控制器和CAN总线通信模块，在不同的节点上进行数据采集、处理和传输。
首先，我们对系统进行了硬件搭建，包括选用合适的硬件平台、连接不同模块之间的电路、编写相应的驱动程序等。
其中，CAN总线模块是系统中关键的组成部分，它通过CAN协议实现了节点之间的通信，使得数据能够快速、准确地传输。
然后，我们进行了软件编程，主要包括实现数据的采集、处理、传输和控制等。
在数据采集方面，我们利用温度传感器读取不同节点的温度值，并通过CAN总线发送到控制器。
在数据处理方面，我们设计了相应的算法，对温度数据进行滤波、校准和处理，确保其准确性和稳定性。
在数据传输方面，我们利用CAN总线模块实现节点之间的通信，采用广播和单播等方式进行数据传送。
在控制方面，我们根据不同节点的温度变化情况，对控制器进行控制，调节温度输出，从而实现对系统的合理控制。
最后，我们对系统进行了测试和优化，验证了其性能和稳定性，并对可能存在的问题进行了修正和改进。
通过本次实验，我们深入了解了CAN总线通信技术的应用，掌握了基于CAN总线的远程温度测控系统的设计和实现方法，为今后的研究和应用奠定了基础。
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测控总线课程设计
测控总线课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握测控总线的基本概念、原理和应用，能够理解并分析测控总线的结构和工作原理，具备设计和应用测控总线系统的能力。
1.了解测控总线的定义、分类和特点。
2.掌握测控总线的组成部件及其功能。
3.理解测控总线的通信原理和工作过程。
4.熟悉测控总线在实际应用中的案例。
5.能够分析测控总线系统的结构和工作原理。
6.具备设计测控总线系统的能力。
7.能够运用测控总线技术解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对测控技术的兴趣和好奇心。
2.使学生认识到测控总线在现代工业中的重要性。
3.培养学生勤奋学习、勇于探索的精神风貌。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括测控总线的基本概念、原理和应用。
具体包括以下几个方面：1.测控总线的定义、分类和特点。
2.测控总线的组成部件及其功能。
3.测控总线的通信原理和工作过程。
4.测控总线在实际应用中的案例分析。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解测控总线的基本概念、原理和应用。
2.案例分析法：分析测控总线在实际应用中的案例，使学生更好地理解测控总线的工作原理和应用。
3.实验法：安排实验环节，让学生动手操作，加深对测控总线原理的理解。
4.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的测控总线教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观地展示测控总线的原理和应用。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都有机会动手操作。
5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和案例分析。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，给予及时的反馈和鼓励。
基于Linux的ARINC429总线测控系统内核设计
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测控总线与仪器通信技术
测控总线与仪器通信技术随着科技的不断发展，现代测控仪器的功能和复杂性也在迅速提高。
为了满足仪器对高速、可靠、实时的数据传输需求，测控总线技术应运而生。
测控总线是一种用于连接测控仪器和计算机的通信技术，能够实现仪器之间的数据交换和远程控制，极大地提高了测控系统的效能和可靠性。
测控总线技术具有很多优点。
首先，它可以实现多仪器之间的数据共享和资源共享，降低了系统的复杂度。
在传统的测控系统中，每个仪器通常需要独立的接口来连接到计算机，这样会增加系统的配置和维护成本。
而采用测控总线技术，可以通过一条总线连接多个仪器，大大简化了系统的结构和配置。
其次，测控总线技术提供了高速的数据传输能力。
随着科学仪器复杂性的提高和数据量的增大，仪器与计算机之间需要快速的数据传输。
测控总线技术采用了一些高速的通信协议和传输方式，可以在短时间内实现大量数据的传输，满足了实时性要求。
此外，测控总线技术还具有良好的可扩展性和灵活性。
现代的测控系统往往需要不断扩展和更新，以适应不断变化的需求。
测控总线技术可以很方便地实现系统的扩展，只需要添加新的仪器到总线上即可。
同时，总线的使用可以使系统模块化，每个模块可以独立地开发和更新，大大提高了系统的灵活性。
测控总线技术的应用十分广泛。
在工业自动化、实验室测量、医疗设备等领域，测控总线技术都得到了广泛应用。
例如，在工业自动化中，测控总线技术可以实现设备之间的联网控制和监测，提高生产效率和质量。
在实验室测量中，测控总线可以连接多个仪器，实现多参数的实时测量和数据处理。
在医疗设备中，测控总线可以用于监测患者的生理变化，方便医生进行诊断和治疗。
测控总线技术的实现涉及到硬件和软件两个方面。
在硬件方面，测控总线需要采用一些特殊的接口芯片和线缆来实现仪器和计算机之间的连接。
常见的测控总线接口有USB、Ethernet和GPIB等。
这些接口通常都具有高速、可靠的传输性能，能够满足不同应用场景的需求。
在软件方面，测控总线需要采用一些通信协议和驱动程序来实现仪器和计算机之间的数据交换。
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2、测控总线的分类
STD总线 CAMAC总线 VME总线 VXI总线 CompactPCI总线 PXI总线 其他
早期标准的、用得较为普遍的测控机箱底板总线有STD 总线和CAMAC总线。
STD总线的插件板采用小尺寸板子结构，印制电路板上 带有边缘式印制插头(亦称“金手指”)。在同类板子结构中， 由于其板子尺寸小，因此耐振动、冲击，具有良好的坚固性
Fastbus
VXI
CompactPCI
PXI
推出时间 1973年 70年代初 1984年
1986年
1987年
1994年
1997年
采用的
标准
IEEE
P961-1987 IEEE 583等多个 标准,1976～1982 事实上的标准 IEEE 960-1986 IEEE 1155-1992 事实上的标准 未标准化
CAMAC总线是70年代初推出的一种专门为测控系统设 计的标准机箱底板总线。其总线规范完整、严格，在测控领
域曾得到广泛的应用。近几年来，由于其他高性能总线的出 现，这种总线的性能已显得落后，现在也处于淘汰过程。
VME总线，Versamodel Eurocard由Motorola 公司1981年推出的第一代32位工业开放标准总线， 其主要特点是VME总线的信号线模仿Motorola公 司生产的68000系列单片机信号线，由于其应用 的广泛性被IEEE收为标准，即IEEE 1014-1987,其 标准文件为VMEbus specification Rev C.1。
CompactPCI总线是PCI总线的增强和扩展，由多家 工业控制计算机厂商于1994年提出，至1997年已发布了 两个规范版本。PCI总线已成为当今微型机甚至服务器 的事实上的总线标准。CompactPCI在电气上完全与PCI 总线兼容，而更适合于工业测控的应用。
CompactPCI总线采用国际标准的高密度、屏蔽式、
总线是计算机、测控系统乃至网络系统的基础。 采用总线技术，可大大简化系统结构；增加系统的开 放性、兼容性、可靠性和可维护性；易于标准化和组 织规模生产，从而降低系统造，现代计算机和测控技术的 发展，已将计算机融入测控系统之中，或者说测控系 统融入计算机之中，因此很难将测控系统总线与计算 机总线截然分开。例如，在计算机总线插槽中插入一 些测控用的功能插件的系统，或在测控机箱中嵌入计 算机模块的系统，它们是计算机和测控系统合一的系 统。为减少篇幅，本文讨论的内容主要涉及与计算机 相对独立的测控机箱总线、测控机箱(机柜)与计算机 互连总线，以及连接现场测控设备的现场总线。
测控系统机箱底板总线是指组成测控系统 各种机箱的底板总线。在总线底板插槽上插入 模拟量输入/输出、数字量输入/输出、频率或脉 冲量输入/输出等功能插件，可组成具有不同规 模和功能的测控系统。除了许多计算机总线可 用作这种机箱底板总线之外，还有不少专门为 测控系统设计的总线。这些总线可以分成两大 类，一类是经有关标准化组织发布的标准总线， 还有一类是生产厂家自己设计的专用总线。
和可靠性，适合于工业测控场合的应用。且由于这种总线标
准的机箱、插件板结构简单，成本低，故而在一段时间内， STD总线标准的产品在工业测控领域得到普遍的应用。但是， STD总线插件所用的边缘式印制插头存在接触不良的致命缺 点，与其他先进的总线相比，其性能亦已落伍，近几年来已 逐渐被其他总线产品所取代，正处于被淘汰的状态。
总线连 接器形式 边缘式印制插头 边缘式印制插头 边缘式印制插头 针孔式
VXI(VMEbus eXtension for Instrumentation) 总线是在VME计算机总线的基础上扩展的测控 系统总线。它由美国HP等多家仪器公司于1987 年提出，1992年正式成为IEEE 1155标准。该标 准针对测控系统的具体要求，对机箱、印制电
路板的结构、通风散热、电磁兼容和信号特性 等都做了详细的规定，使不同厂家生产的VXI总 线产品相互兼容。功能插件与总线底板插槽相 连的插头(座),使用接触非常可靠的针孔式连接 器，提高了连接的可靠性。
与CompactPCI总线类似的还有PXI总线。 它是美国National Instrument(NI)公司于1997年推
出的用于测控设备机箱底板总线的规范。它也 是PCI总线的增强与扩展总线。在机械结构方面 与CompactPCI总线的要求基本相同，不同的是 PXI总线规范对机箱和印制电路板的温度、湿度、
振动、冲击、电磁兼容性和通风散热等提出了 要求，这与VXI总线的要求非常相似。在电气方 面，PXI总线完全与CompactPCI总线兼容。所不 同的是PXI总线为适合于测控仪器、设备或系统
的要求，增加了系统参考时钟、触发器总线、 星型触发器和局部总线等内容。
3、测控总线的比较
项目
STD
CAMAC
ISA
针孔式总线信号连接器，提高了连接的可靠性，其数据 总线宽度为32/64位，最高传输速率可达528 MB/s。PCI 工业计算机生产厂商集团PICMG在1996年成立了一个分 会，负责制定CompactPCI总线的热切换(hot swap,即带 电插拔)规范。该规范将进一步提高CompactPCI总线在 工业测控领域的适用性。
第三章 测控总线
1、总线的描述 2、测控总线的分类 3、测控总线的比较 4、测控总线的应用实例 5、展望
1、总线的描述
所谓总线，就是传送信息的公共通路。它是计 算机和测控系统的重要组成部分。总线的性能对计 算机或测控系统的性能具有举足轻重的作用。
总线的类别很多。按其传送数据的方式可分为 串行总线和并行总线；按应用的场合可分为芯片总 线、板内总线、机箱总线、设备互连总线、现场总 线及网络总线等；按用途可分为计算机总线、外设 总线和测控系统总线；按总线的作用域可分为全局 总线和本地总线(local bus)；按标准化程度可分为标 准总线和非标准化(专用)总线；按总线传送的信息种 类可分为地址总线、数据总线、控制总线、电源总 线、模拟信号总线及标准信号总线等等。