总线发展历程

总线的发展历程1 什么是总线？总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。

在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。

2 总线的分类按信息传送的方向，总线可分为单向总线和双向总线；按传送信息的类型分，总线可分为：数据总线(传送数据)、地址总线(传送地址)和控制总线(传送控制信号)。

当然在总线中也可以有信号线复用的情况，如地址与数据复用、地址与控制命令复用等，在这些信号线中不同时间段传送不同的信息。

此外，总线中还应有电源线和地线，有的总线还使用几种电源。

按照总线所处的物理位臵分，可将其分成以下四种：①片内总线：大规模或超大规模集成电路芯片内部是相当复杂的，其内部功能块之间采用总线相连。

②模板内部总线：一块模板上各个芯片之间相连接的总线。

③板间总线：构成一个微机系统需要若干块模板，它们之间通过总线相连。

④模板与设备(指位于主机箱内部的设备)之间、计算机与设备(指位于主机箱外部的设备)之间以及计算机与计算机之间的总线。

占微机比例最大的台式机(或者叫桌面机)中都有一块最重要的模板——主板，它上面有微处理器、主存(条)、控制芯片组和对机器结构至关重要的一条或多条总线，这些总线用于主板内部以及与其他模板的连接。

注意到这一情况，通常将上述按物理位臵分类的第二、第三类即主板上的总线以及主板与其他模板互连的总线称为(微机)内部总线。

与此相对应，通常将处于第四种物理位臵的总线称为外部总线。

这实际上是兼顾了计算机的传统，因为按照传统，输入设备和输出设备统称为外部设备。

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法现场总线（Fieldbus）是一种新型的工业通信技术，它是以数字化的方式将数据传输到工业现场设备和控制系统之间的通信总线。

现场总线的出现大大提高了工业自动化的可靠性、效率、安全和灵活性。

下面将介绍现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用和使用方法。

一、发展历程现场总线的发展可追溯到20世纪70年代，当时欧洲的一些机构开始研究数字控制系统。

80年代初，德国联邦教育研究部门的PLC工艺小组提出了“第三代工厂控制理论”，并提出了“现场总线”的概念。

90年代初，现场总线开始应用于工业自动化领域，并逐渐发展成为主流的工业通信技术。

二、特点及分类1. 特点（1）数字化传输：现场总线采用数字化通信方式，避免了模拟信号的干扰和失真，提高了数据的可靠性和准确性。

（2）灵活性：现场总线可以连接多种类型的设备和控制系统，实现设备之间的信息交换和协同工作。

（3）可扩展性：现场总线可以根据工业自动化系统的需求进行扩展和升级，具有很高的灵活性和适应性。

（4）实时性：现场总线可以实现实时数据传输和控制，提高了工业生产的效率和精度。

（5）安全性：现场总线支持加密和认证技术，保障了工业通信的安全性和可靠性。

2. 分类目前常用的现场总线主要有以下几种：（1）Profibus：是德国西门子公司研发的一种现场总线，可以实现高速数据传输和设备的实时控制。

（2）Modbus：是Modicon公司开发的一种现场总线，适用于数据采集和控制。

（3）CAN总线：是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的现场总线，具有高速、可靠、抗干扰等特点。

（4）DeviceNet：是美国罗克韦尔公司开发的一种现场总线，适用于工业设备之间的通信和控制。

三、主要应用现场总线广泛应用于各个工业领域，包括制造业、石化、水处理、电力等。

主要应用包括以下几个方面：（1）数据采集和监控：现场总线可以实现对工业设备的数据采集和监控，提高了生产过程的可靠性和效率。

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法一、现场总线的发展历程现场总线(Fieldbus)技术起源于20世纪80年代，当时主要是为了解决工业控制系统中数据传输和设备互联的问题。

随着技术的不断发展，现场总线技术已经成为现代工业自动化领域的关键技术之一。

1. 20世纪80年代初期，现场总线技术的研究与应用逐渐兴起，主要应用于石油、化工、钢铁等行业的过程控制系统。

2. 20世纪90年代，随着工业控制系统的发展和技术的进步，现场总线技术得到了广泛应用，几乎涵盖了所有工业生产领域。

3. 21世纪初至今，现场总线技术已经成为工业自动化系统的核心技术，越来越多的企业使用现场总线技术实现设备互联和数据传输。

二、现场总线的特点1. 开放性：现场总线技术遵循统一的国际标准，实现了不同厂商设备之间的互通互联。

2. 高可靠性：现场总线技术采用数字通信技术，具有抗干扰能力强和数据传输可靠的特点。

3. 高效率：现场总线技术可以实现设备之间的直接通信，减少了传统集中控制方式中的数据处理环节，提高了系统的响应速度和工作效率。

4. 易扩展性：现场总线技术采用网络式结构，扩展设备非常方便，可以根据实际需要进行灵活配置。

5. 低成本：现场总线技术可以减少布线、降低系统复杂度，从而减轻了系统维护和运行成本。

三、现场总线的分类根据现场总线的应用领域、通信协议和传输速率等特点，现场总线主要分为以下几类：1. 过程自动化现场总线：如FOUNDATION Fieldbus、PROFIBUS PA 等，主要用于过程控制系统中，实现设备之间的数据传输和控制。

2. 工厂自动化现场总线：如PROFIBUS DP、DeviceNet、CANopen 等，主要用于工厂自动化系统中，实现设备之间的数据交换和通信。

3. 传感器/执行器现场总线：如AS-i、IO-Link等，主要用于传感器、执行器等设备之间的通信。

四、现场总线的主要应用现场总线技术广泛应用于石油、化工、钢铁、电力、造纸、建材等工业领域，主要用于以下几个方面：1. 设备监控与控制：通过现场总线实现设备之间的实时数据采集、监控和控制。

1. PROFIBUS现场总线发展历程早在20世纪80 年代中期，国外就提出了现场总线，但研究工作进展缓慢，且没有国际标准可以遵循。

直到1984 年，美国仪表协会（ISA）下属的标准与实施组工作中的ISA/SP50 开始制订现场总线的标准。

1985 年国际电工委员会决定由Proway Working group 负责现场总线体系结构与标准的研究工作。

1986 年德国开始制订过程现场总线（process field-bus）标准，简称PROFIBUS，由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕。

1987年，德国SIEMENS公司等13家企业和5家研究机构联合开发出了PROFIBUS。

1989年，成为德国工业现场总线协议标准，代号为DIN19245。

1996年，成为欧洲工业现场总线协议标准EN50170V.2(PROFIBUS-FMS-DP)。

到1998年时，PROFIBUS-PA被纳入欧洲工业现场总线协议标准EN50170V.2。

到1999年，PROFIBUS成为国际工业现场总线协议标准IEC61158的组成部分(TYPEIII)。

自二十世纪末以来，国内现场总线技术的研究开始进入起步阶段，1997年5月，中国现场总线（FF）专业委员会建立，并筹建FF现场总线产品认证中心。

同年7月，中国现场总线（Profibus）专业委员会组建，同时开始筹建现场总线（Profibus）产品演示及认证实验室。

此后，包括清华大学、浙江大学在内的许多高校、科研院先后建立自己的现场总线实验室，用于现场总线控制技术的教学实践与研究开发。

2001年11月，国家发展计划委员会在《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2001年度）》中将现场总线技术及其智能仪表的研究、开发及推广应用列为优先发展的高科技重点领域之一，同年成为中国的机械行业标准JB/T10308-3-2001。

到2006年，成为中国的国家工业现场总线协议标准GB/T20540-2006。

简述基金会现场现场总线的定义和发展历程篇一：基金会现场现场总线(Fieldsite/Field Service总线)是一种现场设备的通信协议,旨在提供一种简单、高效、可靠的通信方式,使设备能够在不连接中央服务器的情况下进行通信。

基金会现场现场总线最初由思科公司开发,并于1997年首次发布。

基金会现场现场总线的定义是指一组定义在通信协议中的规则,用于指导设备和网络之间的通信。

这些规则通常包括设备地址、通信协议、数据格式和错误处理等。

基金会现场现场总线的优点是可以在分布式系统中实现高效的通信和可靠的数据传输,因此被广泛应用于物联网、工业自动化、医疗设备、交通运输等领域。

基金会现场现场总线的发展历程可以分为三个阶段。

第一阶段是早期的基金会现场现场总线,主要用于连接小型设备,如交换机、路由器等,这些设备通常是集中部署的。

第二阶段是2000年左右出现的现场总线,它允许不同类型的设备(如交换机、路由器、集线器等)通过标准化接口进行通信。

第三阶段是近年来发展的趋势,即基于云的基金会现场现场总线,它允许设备和云服务之间进行通信,并提供更高的安全性和灵活性。

基金会现场现场总线的应用非常广泛,包括工业自动化、医疗设备、交通运输、智能家居、智能城市等领域。

在实际应用中,基金会现场现场总线通常与其他通信协议和系统相结合,以实现更复杂的网络结构和更高的性能。

除了提供通信协议和规则外,基金会现场现场总线还可以用于管理设备和网络。

基金会现场现场总线提供了一些标准的功能,如设备配置、故障排除、网络监控等,这些功能可以帮助管理员更好地管理和维护设备和网络。

此外,基金会现场现场总线还可以与其他工具和软件相结合,以提高网络管理和监控的效率和质量。

总之,基金会现场现场总线是一种简单、高效、可靠的通信协议,它在实际应用中得到了广泛的应用。

随着云计算、物联网等技术的不断发展,基金会现场现场总线也在不断演进,以适应不断变化的市场需求。

篇二：基金会现场现场总线(Field Service Communication总线)是一种现场设备与远程服务器之间进行通信的标准接口。

总线的发展历程总线的发展历程可以追溯到计算机技术的早期阶段。

在此之前，计算机系统通常是由各个独立组件连接而成，数据和控制信号通过电缆和线路手动传输。

这种方式非常复杂、低效且容易出错。

1950年代，随着计算机技术的发展，人们开始寻求一种更简洁高效的数据传输方式。

当时，IBM公司开发了一种称为S/360的主机系统，其中引入了第一个总线概念。

通过总线，各个设备（如处理器、内存和外部设备）可以直接连接到计算机系统中，简化了硬件的连接和通信方式。

随着时间的推移，总线的概念逐渐得到了扩展和改进。

首先，从单一总线发展为多总线系统，即在计算机系统中同时存在多个总线，每个总线负责不同的任务和数据传输。

这种分离提高了计算机系统的灵活性和可扩展性。

1980年代，随着个人计算机的普及，产生了一个新的总线标准——ISA（Industry Standard Architecture）。

ISA总线通过标准化接口和控制协议，使得不同的硬件设备可以在不同的计算机上互相兼容。

然而，随着计算机性能的提高，ISA总线逐渐变得过时，无法满足高速数据传输的需求。

为了应对高速数据传输的需求，PCI（Peripheral Component Interconnect）总线于1990年代出现。

PCI总线提供了更高的传输速率和更稳定的性能，成为个人计算机领域的主要总线标准。

后来的PCI-X和PCI Express（PCIe）进一步提高了传输速率和数据容量，适应了不断增长的计算需求。

此外，随着移动设备和嵌入式系统的兴起，针对这些设备特点的专用总线也得到发展。

例如，I2C（Inter-Integrated Circuit）总线用于连接微处理器和外部设备的集成电路，SPI（Serial Peripheral Interface）总线用于连接芯片之间的通信。

总的来说，总线的发展历程始于简化计算机系统的连接和通信方式的需求，经过多个阶段的扩展和改进，逐步实现了高速稳定的数据传输。

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法现场总线是一种工业控制系统中的通信方式，它的发展历程可以追溯到20世纪70年代。

在当时，传统的工业控制系统大多采用分散控制模式，每个设备都有自己的控制器和传感器，相互之间难以进行信息共享和协作。

这种模式不仅效率低下，而且难以应对复杂的生产需求。

因此，人们开始探索一种全新的工业控制通信方式，即现场总线。

现场总线的主要特点是将所有的控制设备和传感器连接在一条通信线路上，实现数据共享和信息协作。

这种方式不仅提高了生产效率，而且降低了系统成本。

目前，现场总线已经成为工业自动化控制的重要通信方式之一。

现场总线可以分为不同的类型，如CAN总线、Profibus、Modbus、DeviceNet等。

这些总线在物理层和通信协议上有所不同，但它们的基本原理都是相同的，即将所有的设备连接在同一条通信线上，实现数据共享和控制协作。

现场总线的主要应用包括工厂自动化、过程控制、机器人控制、交通系统、能源管理等领域。

其中，工厂自动化是现场总线应用最广泛的领域之一。

现场总线的使用方法主要包括总线拓扑结构的设计、通信协议的选择和设备的配置等方面。

总线拓扑结构的设计是现场总线应用的关键，它直接影响到通信效率和系统稳定性。

通信协议的选择也是很重要的，不同的协议适用于不同的应用场景。

设备的配置方面，需要根据具体的需求选择不同的传感器和控制器，保证系统的稳定性和可靠性。

总之，现场总线是工业控制系统中不可或缺的通信方式，它的发展历程和特点值得深入学习和研究。

在实际应用中要注意总线拓扑结构的设计、通信协议的选择和设备的配置，以保证系统的稳定性和可靠性。

现场总线的发展方向
现场总线发展历程
1984年美国Inter公司提出一种计算机分布式控制系统-位总线（BITBUS），它主要是将低速的面向过程的输入输出通道与高速的计算机总线多（MULTIBUS）分离，形成了现场总线的最初概念。

80年代中期，美国Rosemount 公司开发了一种可寻址的远程传感器（HART）通信协议。

采用在4～20毫安模拟量叠加了一种频率信号，用双绞线实现数字信号传输。

HART协议已是现场总线的雏形。

1985年由Honeywell和Bailey等大公司发起，成立了World FIP制定了FIP协议。

1987年，以Siemens，Rosemount，横河等几家着名公司为首也成立了一个专门委员会互操作系统协议（ISP）并制定了PROFIBUS协议。

后来美国仪器仪表学会也制定了现场总线标准IEC/ISA SP50。

随着时间的推移，世界逐渐形成了两个针锋相对的互相竞争的现场总线集团：一个是以Siemens、Rosemount，横河为首的ISP集团；另一个是由Honeywell、Bailey 等公司牵头的WorldFIP集团。

总线的发展历程总线是计算机系统中的一种通信架构。

它用于连接中央处理器、内存和各种输入和输出设备，使它们能够互相通信和交换数据。

随着计算机技术的发展，总线的设计也经历了几个重要的阶段。

早期的计算机系统不使用总线，而是使用直接线连接各个组件。

这种方法存在一些问题，比如连接复杂、维护困难等。

因此，为了提高计算机系统的可扩展性和可靠性，人们开始研究开发总线。

第一代总线出现在20世纪60年代，被称为S100总线。

它是一种简单的平行总线，用于连接微型计算机的主要组件。

S100总线使用了16根数据线和20根地址线，其数据传输速度相对较低，但仍然对于当时的微型计算机来说是一个重要的突破。

随着计算机技术的进步，总线的设计也不断发展。

1975年，Intel推出了8086处理器，引入了第二代总线标准ISA （Industry Standard Architecture）。

ISA总线是一种8位和16位的平行总线，用于连接个人电脑的主要组件。

ISA总线支持的数据传输速度更快，能够提高计算机的性能。

随着计算机的普及和应用领域的不断扩大，人们对总线的需求也越来越高。

1993年，Intel提出了第三代总线标准PCI （Peripheral Component Interconnect）。

PCI总线是一种32位和64位的并行总线，其传输速度比ISA总线更快。

PCI总线不仅能够连接主板上的各种设备，还能够支持热插拔和中断共享等功能。

随着计算机技术的进一步发展，人们对总线的速度和性能提出了更高的要求。

2004年，Intel和其他公司共同推出了第四代总线标准PCI Express（PCIe）。

PCIe总线是一种高速串行总线，采用了差分信号传输技术，具有更高的传输速度和更稳定的信号质量。

PCIe总线不仅能够连接各种设备，还能够支持多通道和多功能的设计，满足了不同应用场景的需求。

总线的发展不仅提高了计算机系统的性能，还改变了计算机硬件的设计和布局。

现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法现场总线的发展历程：现场总线是工业自动化控制系统中的重要组成部分，随着控制系统的发展，现场总线也得到了快速发展。

20世纪70年代初期，现场总线开始出现在自动化生产线中，主要用于连接传感器、执行器和控制器等设备。

在80年代中期，现场总线逐渐普及，并形成了一些常见的标准，如Profibus、Modbus等。

90年代后期，现场总线开始向工业以外的领域扩展，如建筑自动化、家庭自动化等。

现场总线的特点及分类：现场总线的特点是传输速度快、可靠性高、建设成本低、可扩展性强。

目前，现场总线主要分为数字、模拟和混合三种类型。

数字总线：数字总线可以传输数字信号，如开关量、计数器等。

其中，最常见的是Profibus和CAN总线。

模拟总线：模拟总线可以传输模拟信号，如温度、压力等。

其中，最常见的是HART和Foundation Fieldbus。

混合总线：混合总线可以同时传输数字信号和模拟信号，如Modbus和DeviceNet。

主要应用：现场总线广泛应用于工业自动化、建筑自动化、家庭自动化等领域。

在工业自动化中，现场总线常用于连接传感器、执行器和控制器等设备，实现自动化控制和监测。

在建筑自动化中，现场总线常用于连接照明、空调、安防等设备，实现智能化控制和管理。

在家庭自动化中，现场总线常用于连接家电、照明、窗帘等设备，实现智能化控制和管理。

使用方法：使用现场总线，需要先确定所需传输的信号类型，然后选择合适的总线类型和总线设备。

接着，根据现场实际情况进行布线、配置和调试，最终实现自动化控制和监测。

在使用过程中，需要注意总线设备之间的兼容性和稳定性，确保系统的持续运行和稳定性。

总线演变简史经常听到人们说总线，什么PCI总线，AGP总线，PCI-Express总线，那到底什么是总线呢？总线是怎么来的呢？今天，我们就来探讨这个问题。

总线是微机系统中广泛采用的一种技术。

总线是一组信号线，是在多于2个模块（子系统或设备）间相互通讯的通路，也是微处理器与外部硬件接口的核心。

打个比方说，模块（例如CPU，内存，南北桥芯片等）就是一个城市，那总线就是连接城市和城市之间的公路，城市之间的物资运输要靠公路，模块之间的数据传输靠的则是总线。

由于计算机是一个协同工作的整体，需要模块之间不断交换数据，总线的作用自然是非常重要的。

即使你的CPU 每秒能处理10G的数据，但是你的总线每线只能传输1M的数据给CPU，根据瓶颈效应，你的CPU也就只能处理1M的数据，只发挥了1/10000的性能。

因此，自从总线问世以来，随着微处理器技术的飞速发展，随之相应的总线技术也得到不断创新。

由PC/XT到ISA、MCA、EISA、VESA到PCI、AGP、IEEE1394、USB到今天的PCI-Express总线等。

究其原因，是因为CPU的处理能力迅速提升，但与其相连的外围设备通道带宽过窄且总落后于CPU的处理能力，这使得人们不得不改造总线，为CPU铺设越来越快的高速公路。

IEEE 696（S100）总线1975年，在美国新墨西哥镇一家名为MITS的小公司，由爱德华·罗伯茨(Edward Roberts)以8080微处理器设计安装了全球第一台PC——Altair单板机系统，但是却不幸在运输过程中丢失。

爱德华·罗伯茨只好重新开始设计，并且在新的PC中，采用了全球第一条PC扩展总线。

很快，这条总线就被全球的制造商所接受，并有了一个正式的名字——S100。

后来S100总线还得到了IEEE（美国电气电子工程师学会）的认可，并被命名为IEEE 696总线标准。

PC/XT总线20世纪70年代末，苹果公司的成功让IBM公司上下眼红不已，并由最高决策层下令研制个人电脑。