接口總線規(guī)范

一個總線要成為一種標準總線，就要對這種總線制定詳細的總線規(guī)范。各生產(chǎn)廠商只要按照總線規(guī)范去設計和生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，就能掛接在這樣的總線上運行，這既方便了廠商的生產(chǎn)，也為用戶組裝自己的智能儀器帶來了靈活性和便利性。無論哪種總線規(guī)范，一般都包括以下三方面內(nèi)容：

(1)機械結(jié)構(gòu)規(guī)范。該規(guī)范規(guī)定總線擴展槽的各種尺寸，規(guī)定模塊插卡的各種尺寸及邊沿連接器的規(guī)格和位置。

(2)電氣規(guī)范。該規(guī)范規(guī)定信號的高低電平、信號動態(tài)轉(zhuǎn)換時間、負載能力及最大額定值等。

(3)功能結(jié)構(gòu)規(guī)范。該規(guī)范規(guī)定總線上每條信號線的名稱、功能及相互作用的協(xié)議。功能結(jié)構(gòu)規(guī)范是總線的核心。通常以時序和狀態(tài)來描述信息的交換、流向和管理規(guī)則?？偩€功能結(jié)構(gòu)規(guī)范包括：①數(shù)據(jù)線、地址線、讀/寫控制邏輯線、模塊識別線、時鐘同步線、觸發(fā)線和電源/地線等；②中斷機制，其關鍵參數(shù)是中斷線數(shù)量、直接中斷能力、中斷類型等；③總線主控仲裁；④應用邏輯，如掛鉤聯(lián)絡線、復位、自啟動、狀態(tài)維護等。

總線是一組信號線的集合，是系統(tǒng)中各功能部件之間進行信息傳輸?shù)墓餐ǖ馈？偩€不只是一簇無源導線的簡單匯集，而是一組各具功能的信號線的集合，其中包括：

(1)數(shù)據(jù)線和地址線，它決定了數(shù)據(jù)通道的寬度和可直接尋址的范圍；

(2)控制、聯(lián)絡、時序和中斷信號，它決定了總線功能的強弱和適應能力；

(3)電源線和地線，它決定電源的種類及地線的分布和用法；

(4)備用線，留給廠家將來使用，有些用戶可自定義。

總線的主要功能及指標有以下幾個方面：

(1)總線寬度：主要是指數(shù)據(jù)總線的寬度，以位(bit)為單位。如16位總線和32位總線，分別指總線具有16位數(shù)據(jù)和32位數(shù)據(jù)的傳送能力。

(2)尋址能力：主要是指地址總線的位數(shù)及能直接尋址的存儲器空間的大小。一般來說，地址總線位數(shù)越多，所能尋址的地址空間也就越大。

(3)總線頻率：總線周期是微處理器完成一步完整操作的最小時間單位，而總線頻率就是總線周期的倒數(shù)，它是總線工作速度的一個重要參數(shù)，通常用MHz表示，如33MHz、66 MHz、100 MHz、133 MHz等。工作頻率越高，傳輸速度越快。

(4)總線的定時協(xié)議：在總線上進行信息傳送，必須遵循定時規(guī)則，以使源操作與目的操作同步。定時協(xié)議主要有以下幾種：

①同步總線定時：信息傳送由公共時鐘控制，公共時鐘連接到所有模塊，所有操作都是在公共時鐘的固定時間發(fā)生，不依賴于源或目的。

②異步總線定時：異步總線定時方式是指一個信號出現(xiàn)在總線上的時刻取決于前一個信號的出現(xiàn)，即信號的改變是順序發(fā)生的，且每一操作由源(或目的)的特定跳變所確定。

③半同步總線定時：半同步總線定時方式是前兩種總線掛接方式的混合。它在操作之間的時間間隔可以改變，但僅能為公共時鐘周期的整數(shù)倍。半同步總線具有同步總線的速度以及異步總線的通用性。

(5)負載能力：負載能力是指總線所有能掛接的器件個數(shù)。由于總線上只有擴展槽能提供給用戶使用，故負載能力一般是指總線上的擴展槽個數(shù)，即可連到總線上的擴展電路板的個數(shù)。