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计算机总线技术上章内容回顾:第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构调节器执行器对象测量变送x(t)e(t)u(t)q(t)y(t)z(t)＋－计算机控制系统结构图上章内容回顾:第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构2.1传感器和变送器2

.2过程控制中常用的执行器2.3运动控制中常用的执行机构•传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号(电压、电流、频率、气压信号等)的器件或装置•变送器将工艺变量(如温度、压力、流量、物位等)和电、气信号(如电流、电压、频率、气压信号等)转换成统一的标准信号•执行器接收来

自调节器的控制信号，由执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变控制量，使被控变量符合预期要求上章内容回顾:•传感器和变送器---压力检测及变送•压力检测方法：液柱式、弹性式、负荷式、电气式„•电容式差压变送器、智能型差压变送器上章内

容回顾:电容式差压变送器结构框图上章内容回顾:•传感器和变送器---温度检测及变送+热电阻输入电桥放大电路反馈电路×被测温度tºCrΩ-输出电流Io热电阻信号转换流程图上章内容回顾:•传感器和变送器---流量检测及变送卡曼涡街电磁流量计原理上章内容回顾：•传感器和变送器---液位检测及变送差压式

液位变送器gHpp1pp2gHppp21电容式物位传感器上章内容回顾：•传感器和变送器---位置检测接近开关光电开关编码器行程开关上章内容回顾：•执行器：接收控制器送来的控制信号，改变被控介质流量，从而将被控变量维持在所要求数值上

或一定范围内常见执行器的构成及控制形式调节器伺服放大器操作器电动执行机构调节阀调节器电/气转换器气动执行机构调节阀调节器电/气阀门定位器气动执行机构调节阀上章内容回顾：•执行器--气动执行器执行机构调节机构气动薄膜调节阀电气转换器挡板喷嘴永久磁钢支点平衡锤波纹管气信号输出气源气阻电信号输入

气动功率放大器PB上章内容回顾：•执行器--电动执行器电动执行机构方框图上章内容回顾：•运动控制中常用的执行机构伺服电机及伺服驱动器步进电机液压阀第3章计算机总线技术BusTechnologyofComputer计算机及总线3.1总线的基本概念3.2常用内部总

线3.4现场总线3.3常用外部总线本章主要内容STD、ISA、PCI、AGP…IEEE488、RS232、USB…PROFIBUS、FF、HART…总线分类、性能指标、标准、控制…3.1总线的基本概念•总线的分类•总线的主要性能指标•总线的标准与规范•总线控制与

总线传输3.1总线的基本概念•总线的定义–总线就是一组信号线的集合，它定义了各引线的信号、电气和机械特性，使计算机系统内部的各部件之间以及外部的各系统之间建立信号联系，进行数据传递和通信。•总线的特点–规定了各引线的信号、时序、电气和机械特

性–为计算机系统内部各部件、各模块之间或计算机各系统之间提供了标准的公共信息通路–采用总线标准设计、生产的计算机模板和设备具有很强的兼容性3.1总线的基本概念----总线的分类•按总线内部信息传输性质：–数据总线(DataBus):用于传送数据信息–地址总线(Addr

essBus):用于传送地址信息–控制总线(ControlBus):用于传递控制信息–电源总线(PowerBus):用于向系统提供电源3.1总线的基本概念----总线的分类•数据总线是双向三态总线，数据总

线位数是计算机的重要指标，通常与微处理器字长一致，决定设备能并行传输的数据量大小。•地址总线是单向三态总线，只能从CPU传向I/O端口或存储器，地址总线位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，注意IO设备与内

存的独立编址和统一编址。•控制总线包括控制、时序和中断信号线，单双向都有，对总线性能起关键作用。3.1总线的基本概念----总线的分类•按总线在系统结构中的层次位置：–片内总线(On-ChipBUS)集成电路内部，用来连接各功能单元的信息通路如CPU芯片内部连接ALU、寄存器、控制器

等部件的信息通路–内部总线（InternalBus)用于计算机内部模块（板）之间通信如主板上连接CPU、存储器、I/O接口等各种芯片的信息通路包括STD、ISA、MCA、PCI、PCI-Express等–外部总线（ExternalBus)用于计算机之间或计算机与外部设备之间通信包括IEEE488

、RS232、RS485、USB等3.1总线的基本概念----总线的分类计算机总线层次结构图片内总线计算机内部PC总线的发展历程XT总线以8088/8086为CPU的IBM/XT机ISA总线以80286为CPU的IBM/AT机MCA总线以80386为CPU的计

算机EISA总线以80486为CPU的计算机PCI-Express总线PCI总线奔腾系列计算机3.1总线的基本概念----总线的分类•按总线数据传输方式：–并行总线(ParallelBUS)每个信号都有自己的信号线传输速度快、接口简单使用电缆线数多–串行总线（SerialBus)多个信号复

用少量信号线电缆线数少，便于远距离传播信号传输慢，接口复杂3.1总线的基本概念----总线的性能指标•总线频率：–即总线工作时钟频率，单位为MHz–是影响总线传输速率的重要因素之一•总线宽度：–总线可同时传输的数据位数，单位为bit（位）–总线宽度越大，

在同一时刻就能够传输更多数据•总线带宽：–即总线传输率，表示在总线上每秒传输字节多少，单位是MB/S–总线带宽(MB/s)=1/8×总线宽度×总线频率3.1总线的基本概念----总线的性能指标•同步方式：–分

为同步方式和异步方式–同步方式下，总线上主模块与从模块进行一次数据传输的时间是固定的，严格按照系统时钟来进行模块间的传输操作–异步方式通过握手实现•总线控制方式：–传输方式、仲裁方式、中断分配、设备自动配置等•总线复用：–通常数据总线和地址总线是物理上分开的–为提高

利用率，可以将总线分时复用几种微型计算机总线性能参数名称ISAEISASTDMCAPCI适用机型80286,386,486系列机386,486,586IBM系列机Z-80，IBM-PC系列机IBM个人机与工作站586个人机,PowerPC,Alpha工作站最大传输率8MB

/s33MB/s2MB/s33MB/s133MB/s总线宽度8/16位32位8/16位32位32位总线频率8MHz8.33MHz2MHz10MHz20～33MHz同步方式半同步同步同步异步同步地址宽度2432243232/64负载能力86无限制无限制3信号线数98143561091206

4位扩展不可无规定不可可可3.1总线的基本概念----总线的标准与规范•总线标准：–所谓总线标准就是对总线的插座尺寸、引线数目、信号和时序所作的统一规定•总线标准主要包括以下几方面的特性：–机械特性：规定

模板尺寸、插头、连接器的形状、尺寸等规格位置–电气特性：规定信号的逻辑电平、最大额定负载能力、信号传递方向及电源电压等–功能特性：规定每个引脚名称、功能、时序及协议–时间特性：规定总线中任一根线在什么时间内有效3.

1总线的基本概念----总线的标准与规范•总线的模板化结构：–按功能划分计算机的各个部件，并按总线标准设计成由总线连接的模板结构：CPU主板、RAM/ROM存储板、A/D、D/A、DI、DO等•总线模板化结构的优点：–增加计算机系统的通用性、灵活性、开放性、扩展性和可靠性–为系统的

维修提供了方便3.1总线的基本概念----总线控制与总线传输•总线控制：–设备按有无控制功能可分为主设备和从设备–主设备对设备有控制权，从设备只能接收数据–只有获得总线使用权的主设备才能传送数据–总线可能同时有多个设备申请占用总线，为保证某一时刻只有一个设备获得总线使用权，需设置设备优先级3

.1总线的基本概念----总线控制与总线传输•总线传输：–总线上的数据在主模块的控制下进行传送–总线在完成一次传输周期时，一般可分为四个阶段2寻址阶段主模块和从模块进行数据交换，数据由源模块发出经数据总线流入目的模块主模块的有关信息均

从系统总线上撤除，让出总线使用权1申请分配阶段需要使用总线的主模块提出申请，经总线仲裁机构决定在下一传输周期是否能获得总线使用权取得使用权的主模块通过总线发出打算访问的从模块存储地址或设备地址及有关命令，启动参与传输的从模块3数据传输阶段4结束阶段3.2内部总线•S

TD总线•PC系列总线本节主要内容•1978年美国PRO-LOG公司推出的一种工业标准微型计算机总线，STD是STANDARD缩写•1987年，被定名为IEEE961，1989年开发出STD32•STD

总线起初设计为可用于64K存储空间的8位总线，后发展成可用于寻址16M空间的16位总线3.2.1STD总线•STD总线的特点：56根并行总线，采用小模板结构,尺寸为165×114mm模块化的总体设计布局开放式的系统结构兼容式总线结构，拥有丰富的I/O功能，广泛适用于工业控制小模板结

构，模板尺寸小,可减少冲击和震动的影响56根并行总线都有明确的定义，按功能可分为五类(1)逻辑电源线6根(引线1～6)(2)数据总线8根(引线7～14)(3)地址总线16根(引线15～30)(4)控制总线22根(引线31～52)(5)辅助电源线4根

(引线53～56)•STD总线的信号分配9/3/2022•计算机控制技术–总线低位地址A0～A12直接连接到各存储器芯片存储器译码器A13-A15A0-A12MEMRQWRRDMEMEXD0-D7STD总线与存储器的连接•STD总线与存储器连接方法–高位地址A13～A15用来选片（可

选64K基本存储器，通过扩展，可增至128K）–地址码的低位字节连接到总线译码器,形成6根选板信号和2根选口信号,选通I/O端口工作IO板卡译码器A5-A7A0-A1WRRDIOEXPD0-D7STD总线与IO板的连接译码器译码器A2-A4选板信号选口信号选板信号

•STD总线与I/O的连接方法–（可选256个口，扩展后可增至512个口）–ISA总线–MCA：微通道体系结构–EISA总线–PCI局部总线3.3.2PC系列总线–最早的PC总线-----S1001975年，一家位于美国新墨西哥镇，名为MITS的公司，由EdRoberts以80

80微处理器设计安装了全球第一台PC-Altair单板机系统。正如世界上许多重大发明人们在其必然性之后总是谈论其偶然性一样，PC总线的出现也有偶然性：这个全球第一台PC不幸在运输中丢失，Roberts只好重新开始设计，正是他利用了面向总线技术，较快回忆起并重新做出Altair，在其结构中，制成了

全球第一条PC扩展总线，当把Altair总线推向世界并被制造商接受后，便有了一个名字：S100，后来基于S100型总线得到了IEEE认可，被命名为IEEE696总线标准。–1981年，IBM公司推出PC／XT总线

3.3.2PC系列总线PC系列总线的发展技嘉965P-DS3CPU种类：Core2Extreme/赛扬D/奔腾4/Core2Duo/PentiumD总线频率：FSB1333MHz显卡插槽：PCI-E16XPCI插槽：3条PCI插槽,3条PCI-E1X硬盘插槽：IDE1个，SATAII2个–从

1982年以后，逐步确立的IBM公司工业标准体系结构，简称ISA（IndustryStandardArchitecture）总线，有时也称为PC／AT总线–问世较早，是8位、16位数据传输总线的工业标准–最高传输速率8Mbps–寻

址空间为16MB–将CPU看作唯一的主模块，其余外设均为从模块，包括可以暂时掌握总线的DMA和协处理器•ISA总线一块基于ISA总线的声卡–强大的CPU处理能力与低性能系统总线形成瓶颈–1987年，IBM在推出386时提出–数据、

地址总线宽度32位，支持4GB的寻址能力–数据传输速率33Mbps–配有总线仲裁机构，可支持16个总线主控制器–在电气及物理上与ISA不兼容，不支持ISA外设–IBM没有公布标准•MCA总线（MicroChannelArchitechure）–1989年，康柏公司等

9家公司联合推出–32位数据总线，支持32位地址通路–数据传输速率为33Mbit/s–总线主控技术，扩展卡上具有总线主控处理器–与ISA兼容，支持多个主模块–可以自动根据需要进行32、16、8位数据间的转换–支持多总

线主控模块–扩展卡的安装十分容易，可根据配置文件自动配置系统和扩展板•EISA总线（ExtensionIndustryStandardArchitecture）–EISA并没有重复ISA的辉煌，它的成本过高，且速度潜力有限；另外在还没有来得及成为正式工

业标准的时候，更先进的PCI总线就开始出现，EISA也就成为附庸。不过，EISA总线并没有因此快速消失，它在计算机系统中与PCI总线共存了很长的时光，直到2000年后EISA才正式彻底退出—而此时距EI

SA标准的提出已经过去了12年。•EISA总线（ExtensionIndustryStandardArchitecture）–微处理器快速发展使增强型总线标准EISA等也显落后–PCI(Periphera

lComponentInterconnect，设备部件互连)总线是一种高性能局部总线，它是1992年由Intel公司带头制定的设备总线标准–支持64位数据传送、多总线主控模块、线性猝发传输–具有即插即用功能(PlugandPlay,PnP)–PCI总线

工作频率为33MHz，不受CPU工作频率限制–最高传送数据133MB/s（64位可达266MB/s）–兼容性强、成本低•PCI局部总线•PCI总线特有的配置寄存器为用户使用提供了方便。系统嵌入自动配置软件，在加电时自动配置PCI扩展卡，为用户提供了简便的使用方法。•PCI局部总线已形成工业标准。其

高性能总线体系结构满足了不同系统需求，低成本的PCI总线构成的计算机系统达到了较高的性能/价格比水平。PCI总线被应用于多种平台和体系结构中•PCI总线的组件、扩展板接口与处理器无关，在多处理器系统结构中，数据能高效地在多个处理器间传输。与处理器无关的特性，使

PCI总线具有很好的I/O性能，最大限度使用各类CPU/RAM的局部总线操作系统、各类高档图形设备和各类高速外部设备，如SCSI、HDTV、3D等。PCI总线结构处理器CacheDRAM声卡视频卡桥/存储控制器PCI局部总线网卡图像卡扩展总线桥基本I/O设备SCSI卡其它总线显示器硬盘硬盘9/3

/2022•计算机控制技术Pentium微处理器ControlAddressDataCache(SRAM)TagL2Cache82437VXTVX主存(DRAM)82438VXTDX主机总线PCI总线

82371SBPIIX3ISA总线HDCD-ROMUSB1USB2USBPCI设备ISA设备EIDE南桥北桥9/3/2022•计算机控制技术–随着微处理器性能的次次攀高，PC在耗费大量数据的图形和图像处理领域的应用也不断深入–英特尔于19

96年7月正式推出AGP接口，它是一种显示卡专用的局部总线–AGP总线实质上是对PCI技术标准的扩充。AGP总线与PCI总线不同，其地址和数据线分离（PCI是49根信号，而AGP总线是65根），可实现“流水线”处理–AGP标准在使用32位总线时，有66M

Hz和133MHz两种工作频率，最高数据传输率为266Mbps和533Mbps，而PCI总线理论上的最大传输率仅为133Mbps。AGP8X模式下，数据传输速度达到了2.1GB/s。•AGP总线（AccelerateGraphicalPort）AGP

4x总线显卡支持AGP4x总线的主板–Intel在2004年的处理器和芯片组的计划中，没有提到任何关于AGP的字眼，新的芯片组将不支持AGP总线–Intel是希望通过这种方式使显卡从AGP迅速转为PCIExpress–VIA（威盛）和SIS（矽统）等芯片厂商也将逐步减少AGP接口•AGP总线–PC

I总线只有133MB/S，带宽早已不堪负荷。在经历了长达10年修补补，PCI总线已无法满足电脑性能提升要求，必须由带宽更大、适应性更广、发展潜力更深的新一代总线取而代之–PCI-Express是最新的总线和接口标

准，它原来的名称为“3GIO”（Third-GenerationInput/Output，第三代输入/输出总线），由英特尔提出，英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express

”。–这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到5GB/s以上，且还有相当大的发展潜力•PCI-Expresss总线–2002年7月23日，PCI-SIG正式公布PCIEx

press1.0规范–2003年1月，PCI-E1.0正式发布–2007年1月，PCI-E2.0发布，数据传输率从2.5Gbps翻番至5Gbps，x16的传输提高到约16Gbps–预计2010年，推出PCI-E3.0•PC

I-Expresss总线技嘉965P-DS3CPU种类：Core2Extreme/赛扬D/奔腾4/Core2Duo/PentiumD总线频率：FSB1333MHz显卡插槽：PCI-E16XPCI插槽：3条PCI插槽,3条PCI

-E1X硬盘插槽：IDE1个，SATAII2个Giga-Byte9/3/2022•计算机控制技术3.3外部总线•外部总线又称通信总线，用于计算机之间、计算机与远程终端、计算机与外部设备及计算机与测量仪器仪表之间的通信。•外部

总线分为并行总线和串行总线3.3外部总线•IEEE-488总线•RS-232-C总线•RS-422和RS-485总线•通用串行总线（USB）本节主要内容•IEEE-488是1965年由美国惠普公司开发的并行通讯总线•GPIB(General-PurposeInterfaceBus)

通用接口总线，很多打印机通过GPIB线以及GPIB接口与电脑相连。•1965年惠普公司设计HP-IB（InterfaceBus）•1975年HP-IB变成IEEE-488标准•1987年IEEE488.2被采纳,IEEE488-1

978变成IEEE488.1-1987•1990年SCPI规范被引入IEEE488仪器•1992年修订IEEE488.2•1993年NI公司提出HS4883.3.1IEEE-488总线–数据传输率<=10Mbit/s–总线上的设备数不得多于15个–电缆总长度不超过

20m，两设备间不超过2m–采用负逻辑，小于0.8V表示逻辑1，大于2V表示逻辑0使用IEEE-488的约定•IEEE-488总线上连接的设备有三种，工作方式也有三种:3.3.1IEEE-488总线•听者（“受话”方式）：

同时可有多个•讲者（“送话”方式）：每时只能有一个•控者（“控制”方式）：每时只能有一个IEEE-488总线的连接示意图DIO1～DIO8DAVNRFDNDACEOIIFCATNSRQREN设备A控者讲者听者计算机设备B讲者听者电

压表1设备C讲者听者设备D听者数据线数据控制线接口管理线电压表2打印机–接口管理总线•接口清除线IFC、服务请求线SQR、注意线ATN、结束或识别线EQI、远程允许RENIEEE-488总线的信号分配•IE

EE-488共定义了24根线（其中8根地线）–数据总线DIO0~DIO8–数据传送控制线•数据有效线DAV、未准备好接受数据线NRFD、未接受好数据线NDAC–采用异步方式，利用三条控制线进行握手联络，实现三线握手的数据传输IEEE-488总线数据传送时序1234567

8910•RS-232-C总线是一种串行外部总线，专门用于数据终端设备DTE和数据通信设备DCE之间的串行通信•1969年由美国电子工业协会EIA（ElectronicIndustryAssociation）

从CCITT（InternationalTelegraphandTelephoneConsultativeCommittee）远程通信标准中导出的一个标准•RS是英文“推荐标准”（RecommendStandard）的缩写，232为标

识号，C表示修改次数3.3.2RS-232-C总线•RS-232-C总线的接口连接器采用DB-25插头和插座，其中阳性插头（DB-25-P）与DTE相连，阴性插座（DB-25-S）与DCE相连。RS-232-C总线的机械特性•RS-232-C25个引脚只定义了22个。•通常使用的RS-

232-C接口信号只有9根引脚，其插头插座在RS-232-C的机械特性中都有规定。•最基本的三根线是发送数据线2、数据线3和信号地线725针串口与9针串口的对照RS-232-C总线的机械特性常用的9根引脚分为两类：•基本数据传送引脚包括：TXD、RXD和GND一类是基本的数据传送引脚•发送数据

TXD：DTE向DCE输出数据的引线•接收数据RXD:DTE接受DCE发来数据的引线•信号地GND:接口中所有电信号的公共回路•MODEM控制和状态引脚分为两组–一组为DTR（DTE设备准备就绪）和RTS（请求发送

），负责从计算机通过RS-232C接口送给MODEM–另一组为DSR（DCE数据设备准备就绪）、CTS(允许发送)、CD（载波检测）和RI（振铃指示），负责从MODEM通过RS-232C接口送给计算机的状态信息另一类是用于MODEM控制和反映其状态的引脚。常用的9根引脚分为两

类：RS-232C总线的电气特性•主要特点：–非平衡的连接方式–采用点对点通信–公用地线•电气连接方式：–EIA和CCITT标准•RS-232C电气参数引线信号状态•RS-232C标准引线状态是以下三种之一：SPACE/MARK(空号

/传号)、ON/OFF(通/断)、逻辑0/逻辑1。引线逻辑电平---负逻辑，噪声容限2V•用-3～-15V表示逻辑1•用+3～+15V表示逻辑0短路抑制性能RS-232C驱动电路须能承受电缆中任何导线短路–RS

-232C标准规定通信距离应小于15m。–RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200bitbps•通信速率•使用MODEM设备的

远距离通信线路RS-232-C总线的通信结构•不用MODEM的直接通信线路（近距离）•最简单的RS-232C数据通信•发送和接收电路RS-232-C总线的接口电路•逻辑1>2.4V•逻辑0<0.4V•逻辑1-3～-15V•逻辑0+3～+15V•全双工通信接口电路RS-232

-C总线的接口电路USB转232电缆PCI-E串口卡MOXA多串口卡3.3.3RS-422和RS-485总线RS-422A标准接口RS-422由RS-232C发展而来RS-422是一种单机发送、多机接收的单向平衡传输总线标准R

S-422标准规定了双端电气接口型式，使用双端线传送信号。通过传输线驱动器，把逻辑电平变换成电位差，完成始端信息传送通过传输线接收器，把电位差转变成逻辑电平，实现终端信息接收•逻辑1>2.4V•逻辑0<0.4V•逻辑0-2～-

6V•逻辑1+2～+6V•数据信号采用差分传输方式传输•有4根信号线，收发各两根，支持全双工通讯方式•最大传输距离为1200m，最大传输速率为10Mbps•只有在100kbps速率下，才能达到最大传输距离RS-422A接口电路RS-422A标准接口RS-485标准接口–多发送

器的电路标准，是RS-422A性能的扩展，是真正意义上总线标准。–允许在二根导线(总线)上挂接64台RS--485负载设备。负载设备可以是发送器、接收器或组合收发器RS485具有以下特点：电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+2V~+6V表示；逻辑“0”以两线间的电压差

为-2V~-6V表示。是采用平衡驱动器和差分接收器组合，抗共模干能力增强数据最高传输速率为10Mbps最大传输距离为1200m，在总线上是允许连接多达128个收发器具有多站能力和多机通信功能RS-485与RS-

422的区别在于：•硬件线路上，RS-422至少需要4根通信线，而RS-485仅需2根；RS-422不能采用总线方式通信，但可以采用环路方式通信，而RS-485两者均可•通信方式上，RS-422可以全双工，而RS-485只能半双工•其它差异见表3.4比较项目RS-422RS

-485驱动方式平衡平衡可连接的台数1台驱动器，10台接收器32台驱动器，32台接收器最大传输距离1200m1200m最大传输速率12米10Mbps10Mbps120米1Mbps1Mbps1200米100kbps100kbps驱

动器输出电压无负载时±5V±5V有负载时±2V±1.5V驱动器负载电阻100Ω54Ω驱动器输出电流上电无规定±100µA最大(-7V≤Vcom≤12V)断电±l00µA最大(-0.25V≤Vcom≤6V)±100uA最大接收器输入电压-7～+12V-

7～+12V接收器输入灵敏度±200mV±200mV接收器输入电阻>12KQ>12KQ9/3/2022•计算机控制技术3.3.4串行总线协议转换器•计算机通常提供RS232接口，通常可用转换器件实现232-485转换。3.3.4串行总线协议转换器•计算机通常提供RS232接口，通常可用转换

器件实现232-485、232-422转换。3.3.5USB通用串行总线•USB设备的主要特点–采用USB接口的设备支持热拔插–USB接口可以同时连接127台USB设备。–速度方面，USB1.1总线规范定

义了12Mb/s的带宽，而USB2.0可提供480Mb/s的传输速度。–USB总线能够提供500mA电流，可驱动耗电量较少的设备3.3.5USB通用串行总线•USB协议标准–由IBM、Compaq、Intel、Microsoft、Nec等公司联合制定–USB1.0、USB1.1、USB2.0和

USBOn-The-Go（OTG）总线标准–USB1.1有低速模式和全速模式；USB2.0推出高速模式USB传输速率及其适用范围3.3.5USB通用串行总线3.3.5USB通用串行总线USB转IDEUSB摄像头USB手机充电器•US

B总线系统中的设备可以分为三个类型–USB主机：只能有一个–USB集线器（HUB）：类似于网络集线器–USB总线设备（USB功能外设）•组成金字塔型结构，最多可连接7层，127台设备USB设备及其体系结构USB的传输方式控制(Control)传输方式传输

主机与USB设备间的命令等中断(Interrupt)传输方式传输主要及时处理的数据同步(Isochronous)传输方式传输需要连续、实时、对正确性要求不高的数据批(Bulk)传输方式传输要求正确无误的大批量的数据USB设备的电气连接USB连接分为上行连接和下行连接上行

连接采用A型接口，下行连接采用B型接口一般USB集线器输出接口为A型口，外设输入口为B型口USB电缆中有四根导线一对互相绞缠的标准规格线，用于传输差分信号D+和D-一对电源线VBUS和GND，用于给设备提供+5V电源USB设备的电气连接USB连接设备和主机的连接

方法USB集线器通过监视差分数据线来检测设备是否已连接到集线器的端口上集线器通过检测不同的数据线电压接近Vcc来判别是哪一类USB设备连接到其端口上–如D+电平接近Vcc，D-近地，则所连设备为全速设备–如D-电平接近Vcc，D+近地，则所连设备为低速

设备–当D+和D-的电压都降到0.8V以下，并持续3.5微秒以上的话，就认为该设备断开连接了。–当没有设备连接到USB端口时，D+和D-通过下拉电阻Rpd电平是近地的–USB设备必须至少在D+和D-线的任意一条上有一个上拉电阻Rpu–有设备连接时，Rpu=1.5

KΩ,Rpd=15KΩ,数据线上会有90%的Vcc电压USB发送器USB接收器VccD+D-Rf22Rf22Rpd15KRpd15KD+D-低速USB设备主机/HUB下行口Rpu1.5K图3.20低速USB总线设备连接方法图3.19全速USB

总线设备连接方法USB发送器USB接收器VccD+D-Rf22Rf22Rpd15KRpd15KD+D-全速USB设备/HUB上行口主机/HUB下行口Rpu1.5K本章小结•总线的基本概念•内部总线•外部总线•现场总线第2章结束THEEndCPU板无源底板