公交车英文叫“BUS”，中文意思是“公共汽车”，这是一个很形象的比喻。公共汽车的路线是确定的，我们任何人都可以乘公共汽车到公共汽车路线上的任何一站。如果我们将人类比作电子信号，这就是为什么它在英文中被称为“BUS”而不是“CAR”。
当然，从专业的角度来看，总线是一种描述电子信号传输线的结构形式，是信号线的集合，是子系统之间传递信息的公共通道。通过总线，可以实现整个系统各部件之间的信息传输、交换、共享和逻辑控制。例如，在计算机系统中，它是CPU、内存、输入输出设备传输信息的公共通道。主机的各个部件通过主机连接，外部设备通过相应的接口电路连接到总线上。
在现代网络信息的发展中，尤其是在成本和空间方面，总线传输代替点对点传输是当前的发展热点，它的出现将为信息传输提供最大的便利和最有效的技术解决方案。
系统总线的基本组成：
●数据总线，传输数据信息。
●地址总线，传输地址信息。
●控制总线，传递控制信息（完成总线操作功能）。
●电源线为系统提供电源信号。
总线功能
●数据传输功能
数据传输功能是总线的基本功能，用总线传输速率来表示，即每秒传输的字节数，单位是Mbps（兆字节每秒）。
●多设备支持功能
当多个设备使用一条总线时，首先是总线的占用权。哪个主设备申请占用总线由总线仲裁器决定。
● 中断
中断是计算机响应紧急事务的机制。当外部设备与主设备之间达成服务协议时，中断是实现服务协议的通信信号。
●错误处理
错误处理包括奇偶校验错误、系统错误、电池故障等错误检测和处理，并提供相应的保护措施。
总线的数据传输过程
1.申请占车
需要使用总线的总线主机（如CPU、DMA控制器等）向总线仲裁器提交占用总线的请求。经总线仲裁器判断，如果满足响应条件，则发送响应信号，并发送下一个总线传输周期。总线控制被授予申请人。
2.寻址
获得总线控制权的总线主控设备通过地址总线发出要访问的存储器和I/O口的地址，通过地址译码选择要访问的模块，开始数据转换。
3.发送数据
总线主机也称为主模块，被访问的设备称为从模块。主模块与从模块之间的操作由主模块控制，通过数据总线在两个从模块之间传输数据。
4.结束
主从模块的信息全部从总线上移除，留下总线供其他主模块使用。
微机总线的种类
● 片上总线
它是大规模和超大规模集成芯片内部各个单元电路之间的总线，作为这些单元电路之间的信息通道。比如CPU内部的ALU、寄存器组、控制器等部件之间的总线。
●本地总线（又称内部总线）
通常指微型计算机主板上元器件之间的信息通路。由于是电路板内部的总线，所以也称为板载本地总线。典型的局部总线如：IBM-PC总线、ISA总线、EISA总线、VL和PCI总线等。
●系统总线（又称外部总线）
是指微机底板上的总线，用于构成微机系统插板与多处理器系统CPU模块之间的通道。比较典型的系统总线如：STD-BUS、MULTI-BUS、VME等。
●通讯总线
它是微机系统与系统之间、微机系统与其他仪器或设备之间的信息通路。这种总线往往不是计算机所独有的，而是借用电子工业其他领域已有的总线标准并加以应用而形成的。流行的通信总线如：EIA-RS-232C、RS-422A、RS-485、IEEE-488、VXI等总线标准。
●各总线之间的关系
使用总线技术的优势
1. 简化软硬件设计：由于总线的定义非常严格，任何厂家或个人都必须按照其标准制作插板。有了该规范，将给用户在硬件设计上带来极大的便利，简化设计流程。
2、简化系统结构：采用标准总线，只要将各功能模块（板）挂在总线上即可轻松组成微机硬件系统。
3、系统扩展方便：对于由标准总线组成的微机系统，只要根据总线标准和用户扩展要求进行设计或直接购买插板插入总线插槽，达到扩展目的已完成。
4、系统更新方便：随着电子技术的不断发展，新设备不断涌现，微机系统也必须不断更新。可以很容易地通过使用标准总线在插件板上用新设备替换原来的设备来改进它。系统性能而无需进行重大更改。
总线技术的分类
总线的分类方法有很多种，如分为外部总线和内部总线、系统总线和非系统总线等。
一、按功能分类
最常见的是从功能角度来划分数据总线，可以分为地址总线（bus）、数据总线（data bus）和控制总线（bus）。在某些系统中，数据总线和地址总线可以在地址锁存器的控制下共享，即复用。
地址总线专用于传输地址。在设计过程中，看到最多的应该是从CPU地址总线中选择外存的存储地址。地址总线的位数往往决定了内存存储空间的大小。例如地址总线为16位，其最大存储空间为216（64KB）。
数据总线用于传输数据信息，分为单向传输和双向传输数据总线。双向传输数据总线通常采用双向三态总线。数据总线上的位数通常与微处理器的字长相匹配。例如Intel 8086微处理器的字长是16位，它的数据总线宽度也是16位。在实际工作中，数据总线上传输的不一定是完整的数据。
控制总线用于传输控制信号和定时信号。例如，微处理器对外部存储器进行操作时，首先要通过控制总线发出读/写信号、片选信号和读中断响应信号。控制总线一般是双向的，其传输方向由具体的控制信号决定，其位数也根据系统的实际控制需要而定。
2.按传输方式分类
根据数据传输方式，总线可分为串行总线和并行总线（基于各种总线技术的设计电路图合集）。从原理上讲，并行传输方式其实比串行传输方式要好，但是它的成本会增加。通俗地说，并行传输的路径就像多车道的道路，而串行传输只允许一辆车通过单车道的道路。目前常见的串行总线有SPI、I2C、USB、RS232、CAN等；而并行总线的种类相对较少，如ISA、PCI等。
3.按时钟信号分类
根据时钟信号是否独立，可分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号与数据无关，即采用单独的线作为时钟信号线；异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的，通常用数据信号的边沿作为时钟同步信号。
总线传输的基本原理
根据前面对总线的定义，可以看出总线的基本功能就是传输信号。为了有效及时地传输各个子系统的信息，为了不相互干扰信号，避免物理空间过于拥挤，最重要的一个好办法就是采用复用技术，也就是说，总线传输的基本原理是多路复用技术。所谓复用是指多个用户共享一个公共信道的机制。目前最常见的有时分复用、频分复用和码分复用。
● 时分复用 (TDMA)
时分复用就是把信道按照时间分成多个时间段。不同来源的信号会在不同的时间段要求响应ibms50的前端总线频率，彼此信号的传输时间在时间轴上不会重叠。
●频分复用（FDMA）
频分复用是将信道的可用频段划分为若干个互不重叠的频段，每个信号经过调频后的频谱占据其中一个频段，从而实现多个不同频率信号的传输在同一个频道。当接收端接收到信号时，会使用适当的带通滤波器和频率解调器来恢复原始信号。
●码分复用（CDMA）
码分复用是指发射的信号会有自己特定的识别码或地址码，接收端会根据不同的识别码或地址码来区分公共信道上的传输信息，只有识别码或地址码的传输只有完全一致的信息才会被接收。
客车主要技术指标
评价总线的主要技术指标有总线的带宽（即传输速率）、数据位宽（位宽）、工作频率以及传输数据的可靠性和稳定性。
●带宽（传输速率）、位宽和工作频率
总线的带宽是指单位时间内在总线上传输的数据量，即每张钞票的最大数据传输速率MB。总线的位宽是指总线可以同时传输二进制数据的位数，或者说数据总线的位数，即32位、64位等总线宽度的概念; 总线的位宽越宽，数据传输速率越大。总线的带宽更宽。总线的工作时钟频率以MHz为单位，与传输介质、信号幅度和传输距离有关。在硬件条件相同的情况下，差分信号传输的频率往往远高于单边信号，
总线的带宽、位宽和工作频率是密切相关的，它们之间的关系是：
●传输数据的可靠性
可靠性是评估总线最关键的参数。没有可靠性，传输的数据将是错误的信息，总线的实际意义将丢失。
为了提高总线的可靠性，通常采取的措施有：
在发送数据帧之前，发送器监听总线，只有当总线空闲时，数据帧才会被发送到总线上，从而避免了不同节点之间的数据冲突。
双绞线差分信号用于传输数据，以降低单线的电压升降，减少信号边沿产生的高次谐波。
适当让数据的边缘有一定的斜率。
加入匹配电阻和电容，减少总线上信号的发射，平衡总线上的分布电容。
使用适当的网络拓扑和屏蔽技术来减少来自其他信号的干扰。
几种典型的总线技术
1.STD系统总线
模块化小板结构，配置开放灵活：
STD总线把微机系统分成几个模块，做成一个标准的功能模板（插卡）。用户可以根据需要选择功能模板组成自己的微机，插卡和外设可以通过其他方式连接，可以灵活方便地组成满足不同需求的微机系统。
高可靠性、高抗干扰能力、高信号质量：
STD 总线出色的物理特性使其能够抵御恶劣的环境。其模块化的小尺寸使其能够抵抗冲击和振动，并减少自热问题。由于STD总线采用印制电路板的边缘作为连接器，可以防止插卡反插，避免插针弯曲或折断。同时，STD总线的结构可以使信号从总线接口有序地流向用户接口，提高了信号的质量。
结构兼容、产品配套、功能齐全：
STD 总线的兼容结构使 8 位 STD 产品能够与新的标准 16 位或 32 位 STD 产品一起工作。STD 总线还支持多处理器系统。随着技术的发展和STD产品的推广应用，其标准插板的功能不断增强，配套产品也越来越丰富，给使用带来了极大的便利。
2、RS-232C通讯总线
RS-232C是一种串行通信总线标准，是数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的接口标准。它是由美国电子工业协会（EIA）于1969年制定的CCITT电信标准衍生而来的一个标准。当初制定这个标准的目的是为了让不同厂商生产的设备能够实现插头兼容，即无论生产哪种设备，只要有RS-232C标准接口，就可以插到各个其他不带任何转换电路。up，但是这个标准只保证硬件兼容性，不保证软件兼容性。
RS-232C标准包括机械指标和电气指标，机械指标规定：RS-232C标准接口引出的外部连接器（插针和插座）为“D”型保护壳25针插头。
该巴士的主要特点：
●信号线少。RS-232C总线共有25条线，包括主副通道两个，可用于双工通讯。在实际应用中，大多只使用主信号通道（即第一通道），只使用其中的少数（一般为3-9线）。
● 传输距离远（相对平行）。由于RS-232C采用串行传输方式，将TTL电平转换为RS-232C电平，基带传输时距离可达30m。若采用光电隔离20A电流环传输，传输距离可达1000m。当然，如果在串口上加调制解调器，使用有线、无线或光纤传输，距离会更远。
●多种传输速率可供选择。RS-232C规定的标准传输速率有：50、75、110、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。可灵活用于不同速率的设备。
●抗干扰能力强。RS-232C采用负逻辑。空载时，+3-+25V之间的任何电压代表逻辑“0”，-3--25V之间的任何电压代表逻辑“1”。归零电平传输，从而大大提高了抗干扰能力。
3、RS-422A总线
RS-422A使用平衡输出发送器和差分输入接收器。变送器有两条输出线。当一条线转变为高电平时，另一条输出线转变为低电平，线间电压的极性因此反转。在RS-422A线中，两条线用于发送信号，两条线用于接收信号。对于双工通信，至少需要 4 根线。因为RS-422A线是完全平衡的，一般来说RS-422A线不使用公共地线。这最大限度地减少了由于两个通信方之间的地电位不同而对通信线路造成的干扰。两侧地电位不同所产生的信号成为共模干扰，会被差分接收器滤除，
4、RS-485总线
RS-485总线采用接口电路进行全双工通信，需要两对线或四对线，增加了线的成本。RS-485适用于收发双方共用一对线进行通讯，也适用于多点共用一对线进行总线组网，通讯仅为半双工。
由于共用一条线路，任何时候只允许一个发送器发送数据，其他发送器必须处于关闭（高阻）状态，由发送器芯片上的发送使能端控制。例如，当该端为高电平时，发射器可以发送数据，当它为低电平时，发射器的两个输出端都处于高阻状态，就好像与线路断开一样。
5.IEEE 488总线
IEEE 488 是 HP 在 1970 年代开发的并行外部总线。1975年IEEE推荐了IEEE-488标准总线，1977年国际电工委员会（IEC）也承认并推荐了该总线，命名为IEC-IB。所以这种总线同时使用IEEE-448、IEC-IB（IEC接口总线）、HP-IB（HP接口总线）或GP-IB（通用接口总线）。由于IEEE-448总线的引入，在使用IEEE-448标准建立由计算机控制的测试系统时，不需要增加很多复杂的控制电路。IEEE-488系统以机架式智能仪器为主要设备。，构成一个开放式积木式测试系统，因此IEEE-488总线是业界使用最广泛的通信总线之一。
IEEE-488 总线使用的约定：
●数据传输率≤1MB/S。
● 总线上连接的设备不超过15台（包括作为主控制器的微机）。
●设备间最大距离≤20M。
● 整个系统电缆总长度≤220M。如果电缆长度超过220M，时序关系会因延迟而改变，导致工作不可靠。在这种情况下，应连接调制解调器。
● 所有数字交换必须是数字的。
●总线规定使用24线组合插头插座，采用负逻辑，即逻辑“1”用小于+0.8V的电平表示；逻辑“0”由大于 2V 的电平表示。
系统上的设备如何工作：
● “倾听者”模式。这是一个接收数据总线上数据的接收器。一个系统可以有两个以上的“监听器”同时工作。
● “扬声器”模式。这是一个发射器，其中一个系统可以有两个以上的“扬声器”，但在任何时候只能有一个处于活动状态。
● “控制器”方法。这是一种向其他设备发出命令的设备，例如寻址其他设备，或允许“扬声器”使用总线。任何时候只能有一个控制器。
IEEE-488总线传输数据时序：IEEE-488总线上的数据传输采用异步方式，即传输的每个字节数据必须使用DAV、NRFD和NDAC 3条信号线进行握手通信。
