单片机的总线

一直以来，单片机没有自己的专门的总线标准，通常是由著名厂家推出自己产品时配套设计的。如mc s－51系列单片机就设计有完善的三总线结构（地址总线ab，数据总线db，控制总线cb），要构成不同的单片机应用系统是方便的。虽然，单片机可以归结为工控机的一种，而工控机的成熟主流总线是std总线，但单片机却没有完全执行std总线标（ieee961），而以控制总线差别较大。
　 这里只论及完全根据单片机的特点，按照控制系统网络及多机系统的需要而设计的串行接口总线。有了此总线，多个单片机就能以一定的拓朴结构组成多种系统，弥补了在网络控制方面的不足。
　 单片机应用系统涉及多种多样的外部设备或系统的互连和通信，有必要在单片机与外部芯片间插入有通信功能的接口。这样做的好处是：1）串行总线连线少，结构简单，安装调整方便。在传送速度不太高的场合，串行总线是可取的；2）总线接口部分已集成到芯片中，系统可以按功能模块直接联接；3）故障诊断排除十分简单；4）可利用软件库进行安装，减少软件开发时间；5）取消外部接口电路，外部接线少，体积小，可靠，价廉。目前已生产出多种产品，但仍未有正式批准的国际标准。常见的有以下几种总线〔5〕〔6〕：
　 ·iic总线（inter－integrated circuit）。这是philips开发的一种内部双向二线串行总线。一为串行数据总线。另一为串行时钟总线。线上设备可用软件寻址，且可自动冲突仲裁 。标准传送速率100kbit／s，最大400kbit／s．适于非高速系统。
　 ·bit总线。这是intel开发的一种分布式机间通信的串行总线。通过rupi－44系列的串行接口单元，可实现点对点、多点主从、环形网三种链路结构的通信。外同步速率2．4mb／s（点对点，多点），1．0mb／s（环形网）。
　 ·microwire总线。这是国家半导体开发的一种三线串行接口总线。一为数据输出线，二为数据输入线，三为时钟线。线上只有一台机为主机，其余为从机。microwire／plus是增强型。各型号功能各异。
　 ·spi／sci总线（串行输入接口／串行通信口）。由motorola开发。spi为并行同步总线（两条串行数据线，一条串行时钟线）通过spi的互连可构成各种应用系统。sci为异步通信接口。
　 ·vesa总线（video electronics standardassociation）。由视频电子标准协会等多家公司联合推出的全开放模块式的局部总线。又称vesalocal总线，简称vl。此总线支持高速视频处理，总线宽32位，数据线可扩至64位。数据传输率132mb／s。适于多媒体场合。
　 ·can总线（controller area network）。这是一种单片机外部串行总线。采用多元竞争式结构。按设定仲裁字的方式进行总线仲裁。是网络系统的一种重要总线型式。
　 此外，还有signetics公司的芯片内部的ddb总线等。
　 1995年末，世界上最新开发的intel公司的总线产品compact pci被介绍给我国的工控〔7〕 〔8〕，而该类产品在我国目前仍处于初创研发阶段。作为归结为工控机类的单片机，如何彻底解决设备共享问题 ，从而加入现场控制系统（fcs）中，一直是工控界关注的问题。