嵌入式总线技术

1、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:I 2C 总线I 2C (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 I 2C 总线器件同时接到 I 2C 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 (seria

2、l 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

3、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

4、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。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。VESA 总线VESA (video electronics standard a

5、ssociation 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 、

6、 486DX 及奔腾微处理器。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

7、器而发展的总线。Compact PCICompact 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。PCI-E 总线PCI Express采用的也是目前业内流行这种点对点串行连接,比起 PCI 以及更早 期的计算

8、机总线的共享并行架构, 每个设备都有自己的专用连接, 不需要向整个 总线请求带宽, 而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率, 达到 PCI 所不能 提供的高带宽。相对于传统 PCI 总线在单一时间周期内只能实现单向传输, PCI Express 的双单工连接能提供更高的传输速率和质量,它们之间的差异跟半双工 和全双工类似。3、外部总线 ExternalBus :又称通信总线,是微机系统之间或微机系统与其 他系统 (仪器、仪表、控制装置等 之间信息传输的通路,如 EIA RS-232C、 IEEE-488等。二、并行总线和串行总线(按传输方式分1、 并行总线 :如 VME 总线和 PCI 总线2、 串行总线 :如 RS-232、 RS-485、 RS-422A 、 USB 、以太网和 I 2C 总线等 串行总线传输速度比并行快,并行总线的时钟