第2章总线技术与MODBUS通信协议2.1概述2.1.1总线的概念及分类2.1.2总线组成及总线功能（4）电源电源+12V、-12V、+5V、-5V，是系统必备总线，-5V用得较少，+5V要求大电流供电。PCI总线还有3.3V电源信号，这表现了计算机系统向低压发展的趋向，即电源的种类在向3.3V、2.5V、1.7V方向发展。2．总线功能总线功能是计算机总线研究的重点，计算机的A-BUS，D-BUS，C-BUS，即地址总线、数据总线和控制总线的功能如下：数据传输功能；中断功能；多主设备支持功能；错误处理功能。2.2内部总线内部总线是计算机内部各功能模板之间进行通信的通道，又称为系统总线，它是构成完整计算机系统的内部信息枢纽。由于ISA总线已淘汰，下面仅介绍比较流行的STD总线、PCI总线及LPC接口总线。2.2.1STD总线STD（Standard）总线最早在1978年由Pro-Log公司和Mostek公司共同推出，1987年被批准为国际标准IEEE961。1．STD总线的特点STD总线是56根并行计算机总线，采用小模板结构，尺寸为165×114mm，插入标准的56芯插座，全部56根引脚线都有确切的定义。STD总线的优点是：模块化的总体设计布局，允许系统设计者选取所需的功能模块解决具体问题；开放式的系统结构，使用户可根据需要选用各种功能模板，像搭积木一般任意拼装出自己所需的计算机系统；拥有丰富的I/O功能，使之能广泛地应用于工业控制的各个领域；模板的小尺寸设计，消除了冲击和震动的影响等。2．STD总线的信号分配STD总线定义了8位/16位微处理器兼容的总线标准，对模板尺寸、总线连接器和插脚分配，信号定义和电气标准等都作了规定。其56根引线（插脚）按功能可分为五大类：逻辑电源线6根（引线1~6）；数据总线8根（引线7~14）；地址总线16根（引线15~30）；控制总线22根（引线31~52）；辅助电源线4根（引线53~56）。2.2.2PCI总线1．概述制订PCI总线的目标是建立一种工业标准的、低成本的、允许灵活配置的、高性能局部总线结构；它既为今天的系统建立一个新的性能/价格比，又能适应将来CPU的特性，能在多种平台和结构中应用。PCI局部总线是一种高性能、32位或64位地址/数据线复用的总线。其用途是在高度集成的外设控制器器件、扩展板和处理器系统之间提供一种内部联接机制。PCI局部总线已形成工业标准被公布。它的高性能总线体系结构，满足了不同系统的需求，低成本的PCI总线构成的计算机系统，达到了新的性能/价格比的水平。因此，PCI总线被应用于多种平台和体系结构中，PCI局部总线的多种应用如图2-1所示。服务器高档台式机低中档台式机便携机PCI总线规范为几种产品的生产建立了高性能局部总线标准。PCI规范提供了参数选择，以便能达多种性能/价格指标，允许在不同的系统和部件级应用。2．PCI引脚为了管理数据和寻址、接口控制、仲裁以及系统运行，PCI接口对单个目标设备需要至少47个引脚，对主控设备最少需要49个引脚。按功能组划分的引脚如图2-3所示，左边为所需引脚，右边为可选引脚。JTAG(IEEE1149.1)2.2.3PC104总线2.3外部总线引线2．IEEE-488总线的信号分配IEEE-488总线电缆是一条24线的无源电缆线，包括16根信号线和8根地线。其中16根信号线分成三组：8根双向数据总线、3根数据字节传送控制总线和5根接口管理总线，均为低电平有效。总线传输方式是按位并行、字节串行、三线握手、双向异步。满足IEEE-488总线标准的接口芯片有MC68488，8291A等。随着微处理器技术与数据通信技术的迅速发展，串行通信已越来越多地用在工业过程计算机控制系统中。相比之下，IEEE-488等并行总线的应用范围则小些。2.3.2串行通信基础1.串行异步通信数据格式无论是RS-232还是RS-485，均可采用串行异步收发数据格式。串行异步收发（UART）通信的数据格式如图2-5所示。2.连接握手连接握手过程是指发送者在发送一个数据块之前使用一个特定的握手信号来引起接收者的注意，表明要发送数据，接收者则通过握手信号回应发送者，说明它已经做好了接收数据的准备。连接握手可以通过软件，也可以通过硬件来实现。3.确认接收者为表明数据已经收到而向发送者回复信息的过程称为确认。4.差错检验数据通信中的接收者可以通过差错检验来判断所接收的数据是否正确。冗余数据校验、奇偶校验、校验和、循环冗余校验等都是串行通信中常用的差错检验方法。2.3.3RS-232C串行通信接口1.RS-232C端子RS-232C的连接插头早期用25针EIA连接