單片機的總線(xiàn)

　一直以來(lái)，單片機沒(méi)有自己的專(zhuān)門(mén)的總線(xiàn)標準，通常是由著(zhù)名廠(chǎng)家推出自己產(chǎn)品時(shí)配套設計的。如MC S－51系列單片機就設計有完善的三總線(xiàn)結構（地址總線(xiàn)AB，數據總線(xiàn)DB，控制總線(xiàn)CB），要構成不同的單片機應用系統是方便的。雖然，單片機可以歸結為工控機的一種，而工控機的成熟主流總線(xiàn)是STD總線(xiàn)，但單片機卻沒(méi)有完全執行STD總線(xiàn)標（IEEE961），而以控制總線(xiàn)差別較大。
　 這里只論及完全根據單片機的特點(diǎn)，按照控制系統網(wǎng)絡(luò )及多機系統的需要而設計的串行接口總線(xiàn)。有了此總線(xiàn)，多個(gè)單片機就能以一定的拓樸結構組成多種系統，彌補了在網(wǎng)絡(luò )控制方面的不足。
　 單片機應用系統涉及多種多樣的外部設備或系統的互連和通信，有必要在單片機與外部芯片間插入有通信功能的接口。這樣做的好處是：1）串行總線(xiàn)連線(xiàn)少，結構簡(jiǎn)單，安裝調整方便。在傳送速度不太高的場(chǎng)合，串行總線(xiàn)是可取的；2）總線(xiàn)接口部分已集成到芯片中，系統可以按功能模塊直接聯(lián)接；3）故障診斷排除十分簡(jiǎn)單；4）可利用軟件庫進(jìn)行安裝，減少軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間；5）取消外部接口電路，外部接線(xiàn)少，體積小，可靠，價(jià)廉。目前已生產(chǎn)出多種產(chǎn)品，但仍未有正式批準的國際標準。常見(jiàn)的有以下幾種總線(xiàn)〔5〕〔6〕：
　 ·IIC總線(xiàn)（Inter－Integrated Circuit）。這是Philips開(kāi)發(fā)的一種內部雙向二線(xiàn)串行總線(xiàn)。一為串行數據總線(xiàn)。另一為串行時(shí)鐘總線(xiàn)。線(xiàn)上設備可用軟件尋址，且可自動(dòng)沖突仲裁 。標準傳送速率100kbit／s，最大400kbit／s．適于非高速系統。
　 ·BIT總線(xiàn)。這是Intel開(kāi)發(fā)的一種分布式機間通信的串行總線(xiàn)。通過(guò)RUPI－44系列的串行接口單元，可實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)、多點(diǎn)主從、環(huán)形網(wǎng)三種鏈路結構的通信。外同步速率2．4MB／s（點(diǎn)對點(diǎn)，多點(diǎn)），1．0MB／s（環(huán)形網(wǎng)）。
　 ·MicroWire總線(xiàn)。這是國家半導體開(kāi)發(fā)的一種三線(xiàn)串行接口總線(xiàn)。一為數據輸出線(xiàn)，二為數據輸入線(xiàn)，三為時(shí)鐘線(xiàn)。線(xiàn)上只有一臺機為主機，其余為從機。MicroWire／plus是增強型。各型號功能各異。
　 ·SPI／SCI總線(xiàn)（串行輸入接口／串行通信口）。由Motorola開(kāi)發(fā)。SPI為并行同步總線(xiàn)（兩條串行數據線(xiàn)，一條串行時(shí)鐘線(xiàn)）通過(guò)SPI的互連可構成各種應用系統。SCI為異步通信接口。
　 ·VESA總線(xiàn)（Video Electronics StandardAssociation）。由視頻電子標準協(xié)會(huì )等多家公司聯(lián)合推出的全開(kāi)放模塊式的局部總線(xiàn)。又稱(chēng)VESALocal總線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)VL。此總線(xiàn)支持高速視頻處理，總線(xiàn)寬32位，數據線(xiàn)可擴至64位。數據傳輸率132MB／s。適于多媒體場(chǎng)合。
　 ·CAN總線(xiàn)（Controller Area Network）。這是一種單片機外部串行總線(xiàn)。采用多元競爭式結構。按設定仲裁字的方式進(jìn)行總線(xiàn)仲裁。是網(wǎng)絡(luò )系統的一種重要總線(xiàn)型式。
　 此外，還有Signetics公司的芯片內部的DDB總線(xiàn)等。
　 1995年末，世界上最新開(kāi)發(fā)的Intel公司的總線(xiàn)產(chǎn)品compact PCI被介紹給我國的工控〔7〕 〔8〕，而該類(lèi)產(chǎn)品在我國目前仍處于初創(chuàng )研發(fā)階段。作為歸結為工控機類(lèi)的單片機，如何徹底解決設備共享問(wèn)題 ，從而加入現場(chǎng)控制系統（FCS）中，一直是工控界關(guān)注的問(wèn)題。

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