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嵌入式总线技术

时间:02-12 来源: 点击:

MB的最大稳态数据传输率。与总线密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率,它们之间的关系:总线的带宽=总线的工作频率*总线的位宽/8 或者 总线的带宽=(总线的位宽/8 )/总线周期

  2、总线的位宽

  总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数,或数据总线的位数,即32位、64位等总线宽度的概念。总线的位宽越宽,每秒钟数据传输率越大,总线的带宽越宽。 3、总线的工作频率

  总线的工作时钟频率以MHZ为单位,工作频率越高,总线工作速度越快,总线带宽越宽。

  5. 总线的优缺点

  采用总线结构的主要优点:

  1、简化了硬件的设计。便于采用模块化结构设计方法,面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作cpu插件、存储器插件以及I/O插件等,将它们连入总线就可工作,而不必考虑总线的详细操作。

  2、简化了系统结构。整个系统结构清晰。连线少,底板连线可以印制化。

  3、系统扩充性好。一是规模扩充,规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件。二是功能扩充,功能扩充仅仅需要按照总线标准设计新插件,插件插入机器的位置往往没有严格的限制。

  4、系统更新性能好。因为cpu、存储器、I/O接口等都是按总线规约挂到总线上的,因而只要总线设计恰当,可以随时随着处理器的芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件,新的插件插到底板上对系统进行更新,其他插件和底板连线一般不需要改。

  5、便于故障诊断和维修。用主板测试卡可以很方便找到出现故障的部位,以及总线类型。

  采用总线结构的缺点: 1、利用总线传送具有分时性。当有多个主设备同时申请总线的使用是必须进行总线的仲裁。 2、总线的带宽有限,如果连接到总线上的个硬件设备没有资源调控机制容易造成信息的延时(这在某些即时性强的地方是致命的)。

  3、连到总线上的设备必须有信息的筛选机制,要判断该信息是否是传给自己的。

  嵌入式总线技术分类

  一、 内部总线、系统总线和外部总线

  1、内部总线Internal Bus :将处理器的所有结构单元内部相连。它的宽度可以是8、16、32、或64位。

  目前比较流行的几种内部总线技术: 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。 SPI总线

  串行外围设备接口SPI(serial peripheral 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。 SCI总线

  串行通信接口SCI(serial communicaTIon 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。

  2、系统总线:系统总线又称内总线或板级总线。因为该总线是用来连接微机各功能部件而构成一个完整微机系统的,所以称之为系统总线。常用的有PC总线、AT总线(ISA总线)、PCI总线等。

  系统总线上传送的信息包括数据信息、地址信息、控制信息,因此,系统总线包含有三种不同功能的总线,即数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)

  目前比较流行的几种系统总线技术: 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。

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