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总线、接口和通信整理的一些知识

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1.所谓总线就是在一个物理通讯链路上将多个设备集合在一起，就是将所有的设备总起来，进行相互的信息交流，RS323 RS485那个算总线就不言自明。

现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。

简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输。

2.RS232，RS485是一个物理接口，简单的说是硬件。

也可以说是一种通信接口。

MODBUS是一种国际标准的通讯协议，用于不同厂商之间的设备交换数据（一般是工业用途）；所谓协议，也可以理解为有人说的“语言”吧，简单的说是软件。

3.一般情况下，两台设备通过MODBUS协议传输数据：最早是用RS232C作为硬件接口，（也就是普通电脑上的串行通讯口（串口））；也有用RS422的，也有常用的RS485，这种接口传输距离远，在一般工业现场用的比较多。

MODBUS协议又分MODBUS RTU，MODBUS ASCII和后来发展的MODBUS TCP三种模式：
其中前两种（MODBUS RTU，MODBUS ASCII）所用的物理硬件接口都是串行（Serial）通讯口（RS232，RS422，RS485）。

而MODBUS TCP则是为了顺应当今世界发展潮流，什么都可以用Ethernet网或Internet来连接，传送数据。

所以又MODBUS TCP模式，该模式的硬件接口就是以太网（Ethernet）口了，也就是我们电脑上一般用的网络口了。

总结以上所说，RS232及PLC以太网属于最底层的通信介质或通信标准，在其上必须有相应的通信协议才能实现数据交换、传输。

现场总线就是一种网络，且都有自己的通讯协议。

PLC通信模块主要起采集现场数据，比如数字量、模拟量。

举个例子，数字量采集就是现场触点得电闭合形成回路，那么数字量采集模块会经过光电之类的转换告诉PLC的CPU这是1，也就是DI模块的功能。

而模拟量模块会将现场4-20mA的信号进行转换成为PLC认可的某一范围的数值，比如1000-5000等。

你提的补充问题后边有人已经做了大体解释，PROFIBUS , MODBUS , DEVICENET ,PROFIBUS-DP ,CONTROLNET 这些是不同协议的总线。

PLC 网络模块跟我说的那些DI DO 自然功能不同，网络模块可以实现与远程PLC的连接等，这你得看每种不同PLC的扩展方式等。

网络节点就是连入网络的一台台计算机或PLC，网络连接器直接的解释是传输线两端的接头。

你问两个PLC 可以通过RS232通讯，多了当然行，加相关设备，实普通网线一样，一根网线无疑只能连接两端，你要连接很多电脑自然用一根网线是不够的，得用多跟网线并加HUB或交换机等设备，这些道理是一样的。

这些问题怎么说你都很难一时接受，如果你将来接触了就很快理解了，也不会太过计较一些概念性的东西了，
比如说工业用的HUB或交换机或路由器这些在概念或原理上还是有差别的，但是工业实际用的时候大体实现的功能是一样的，所以没人会去深刻研究到底HUB还是交换机还是路由器，只要能实现我工业用的数据传输和共享就可以，到底是物理层还是数据链路层不是自动化人员该关心的范围了。

RS232和RS485通讯接口有什么区别？
1.从接线上，RS232是三线制，RS485是两线制；
2.从传输距离上，RS232只能传输15米，RS485最远可以传输1200米；
3.从速率上，RS232是全双工传输，RS485是半双工传输；
4.从协议层上，RS232只支持点对点通讯(1:1)，RS485支持总线形式通讯（1:N）；
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。

RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。

为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。

RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。

为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。

看下面这个表格吧
规格RS232 RS422R485
工作方式单端差分差分
节点数1收1发1发10收1发32收
传输电缆50英尺400英尺400英尺
传输速率20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
输出电压+/-25V -0.25V～+6V -7V～+12V
驱动器负载阻抗(Ω) 3K～7K 100 54
摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A
接收器输入电压范围+/-15V -10V～+10V -7V～+12V
接收器输入门限+/-3V +/-200mV +/-200mV
接收器输入电阻(Ω) 3K～7K 4K(最小) ≥12K
驱动器共模电压N/A -3V～+3V -1V～+3V
接收器共模电压N/A -7V～+7V -7V～+12V
rs232、rs422是全双工
rs485是半双工
全双工方式
（full duplex )
当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工制.在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送.全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有利.这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器，同时，需要2 根数据线传送数据信号.（可能还需要控制线和状态线，以及地线).
比如，计算机主机用串行接口连接显示终端，而显示终端带有键盘.这样，一方面键盘上输入的字符送到主机内存；另一方面，主机内存的信息可以送到屏幕显示.通常，往键盘上打入1 个字符以后，先不显示，计算机主机收到字符后，立即回送到终端，然后终端再把这个字符显示出来.这样，前一个字符的回送过程和后一个字符的输入过程是同时进行的，即工作于全双工方式.
半双工方式
（half duplex )
若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制.采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/ 发开关转接到通信线上,进行方向的切换，因此，会产生时间延迟.收/ 发开关实际上是由软件控制的电子开关.
当计算机主机用串行接口连接显示终端时，在半双工方式中，输入过程和输出过程使用同一通路.有些计算机和显示终端之间采用半双工方式工作，这时，从键盘打入的字符在发送到主机的同时就被送到终端上显示出来，而不是用回送的办法，所以避免了接收过程和发送过程同时进行的情况.
目前多数终端和串行接口都为半双工方式提供了换向能力，也为全双工方式提供了两条独立的引脚.在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向.。

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总线与协议

总线与协议

总线与协议概述在计算机系统中，总线和协议是实现硬件设备之间通信的重要组成部分。

总线是一组电子信号线，用于在计算机各个组件之间传输数据和控制信号。

协议是一套规范，用于定义数据传输的格式、时序和控制方式。

本文将介绍总线的基本概念和常见协议的特点。

总线的基本概念总线是计算机内部各个硬件设备之间传输数据和控制信号的通道。

它将计算机内部的各个组件连接起来，使它们能够相互通信。

总线通常包括地址总线、数据总线和控制总线三部分。

•地址总线用于传输地址信息，指示数据在内存或外设中的位置。

•数据总线用于传输实际的数据。

•控制总线用于传输控制信号，如读写信号、时钟信号等。

总线的宽度指的是总线上能同时传输的位数，例如32位总线能够传输32位的数据。

常见总线协议1. PCI总线PCI（Peripheral Component Interconnect）是一种常见的总线标准，用于连接计算机的内部扩展卡。

PCI总线采用并行传输方式，支持多种设备类型的连接。

它具有高带宽、低延迟和热插拔功能等特点，广泛应用于个人电脑和服务器系统。

2. USB总线USB（Universal Serial Bus）是一种通用的外部设备连接接口，用于连接计算机与外部设备。

USB总线采用串行传输方式，具有热插拔、多设备连接和高速传输等特点。

USB总线广泛应用于鼠标、键盘、打印机、摄像头等外部设备。

3. SATA总线SATA（Serial Advanced Technology Attachment）是一种用于连接存储设备的接口标准。

SATA总线采用串行传输方式，具有高速传输和热插拔功能。

SATA总线主要应用于硬盘、光驱和固态硬盘等存储设备。

4. I2C总线I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种用于连接芯片之间的串行总线标准。

I2C 总线采用两根线进行数据传输，具有简单、低速和多设备连接等特点。

I2C总线广泛应用于各种集成电路芯片之间的通信。

常用的硬件接口及通信协议详解

常用的硬件接口及通信协议详解

一：串口串口是串行接口的简称，分为同步传输（USRT）和异步传输（UART）。

在同步通信中，发送端和接收端使用同一个时钟。

在异步通信中，接受时钟和发送时钟是不同步的，即发送端和接收端都有自己独立的时钟和相同的速度约定。

1：RS232接口定义2：异步串口的通信协议作为UART的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。

图一给出了其工作模式：图一其中各位的意义如下：起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。

数据位：紧接着起始位之后。

数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。

通常采用ASCII码。

从最低位开始传送，靠时钟定位。

奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。

停止位：它是一个字符数据的结束标志。

可以是1位、1.5位、2位的高电平。

空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。

波特率：是衡量资料传送速率的指针。

表示每秒钟传送的二进制位数。

例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。

3：在嵌入式处理器中，通常都集成了串口，只需对相关寄存器进行设置，就可以使用啦。

尽管不同的体系结构的处理器中，相关的寄存器可能不大一样，但是基于FIFO的uart框图还是差不多。

发送过程：把数据发送到fifo中，fifo把数据发送到移位寄存器，然后在时钟脉冲的作用下，往串口线上发送一位bit数据。

接受过程：接受移位寄存器接收到数据后，将数据放到fifo中，接受fifo事先设置好触发门限，当fifo中数据超过这个门限时，就触发一个中断，然后调用驱动中的中断服务函数，把数据写到flip_buf 中。

二：SPISPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。

SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。

总线(bus)名词解释

总线(bus)名词解释

总线(bus)名词解释
总线 (bus) 是一种用于连接多个设备并提供它们之间通信的通信管道。

在现代计算机系统中，总线是用于连接各种设备和组件的重要通信渠道，包括中央处理器 (CPU)、内存、输入输出设备、显卡等等。

总线通常被组织成一组逻辑线路，这些线路连接着各个设备和组件，使得它们能够协同工作。

总线通常具有以下特点:
1. 并行传输：总线中的多条逻辑线路可以同时传输多个设备之间的数据，加快了数据传输速度。

2. 共享性：多个设备和组件可以共享总线，减少硬件的复杂度和成本。

3. 描述性：总线定义了数据传输的协议和格式，以及设备和组件之间的通信规则。

总线在不同的计算机系统中具有不同的形式和结构。

例如，在传统的冯·诺伊曼计算机系统中，总线通常被组织成一组主总线，连接着 CPU、内存和 I/O 设备。

而在现代的分布式计算机系统中，总线通常被组织成一组网络，连接着各个设备之间的通信。

总线是计算机系统中的重要组成部分，对于计算机系统的设计和实现具有重要的影响。

单片机中的总线接口设计与应用

单片机中的总线接口设计与应用

单片机中的总线接口设计与应用作为嵌入式系统中的重要组成部分，单片机在各种应用领域中发挥着重要的作用。

总线接口设计是单片机系统中不可忽视的一部分，他在单片机与其他外设之间起着桥梁的作用。

本文将探讨单片机中的总线接口设计与应用的相关内容。

一、总线接口概述总线接口是单片机与外设之间进行数据交换的通信线路。

通过总线接口，单片机可以与各种外设进行数据的收发、控制信号的传输等操作。

常见的总线接口设计包括I2C、SPI、UART等。

1. I2C（Inter-Integrated Circuit）总线I2C是一种常见的串行通信协议，它使用两根线路（SDA和SCL）进行数据和时钟信号的传输。

单片机通过I2C总线可以与多个设备进行通信，每个设备通过唯一的地址来识别。

I2C总线接口的设计与应用需要注意以下几个方面：（1）硬件电路设计：I2C总线的硬件电路包括I2C总线控制器、电平转换电路、上拉电阻等。

其中，电平转换电路用于将单片机的信号电平转换为I2C总线所需的电平。

（2）软件设计：在单片机中，需要编写相应的软件程序来实现I2C总线的读写操作。

软件程序需要对I2C总线进行初始化，并实现对不同设备的访问与数据交换。

2. SPI（Serial Peripheral Interface）总线SPI总线是一种全双工的串行通信协议，它使用四根线路（SCLK、MOSI、MISO和SS）进行数据的传输和设备的选择。

SPI总线常用于单片机与外部存储器、传感器等设备之间的通信。

SPI总线接口的设计与应用需要注意以下几个方面：（1）硬件电路设计：SPI总线的硬件电路包括SPI总线控制器、数据线、时钟线和设备选择线等。

其中，设备选择线（SS）用于选择与单片机通信的设备。

（2）软件设计：在单片机中，需要编写相应的软件程序来实现SPI总线的读写操作。

软件程序需要进行SPI总线的初始化，并实现与具体设备之间的数据交换。

3. UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）总线UART总线是一种常见的串行通信协议，它通过两根线路（RX和TX）进行异步的数据传输。