如果一座只能容一个人来往的独木桥,两端的人都想要过桥,为了不拥挤、阻塞,那我们就得采取有效的办法。比如规定某段时间哪端的人过桥,另一端的人就等着该他过桥的时间段的到来,同时也还可以规定人多时要按先来后到或年龄长幼的次序过桥。在这不经意间,我们就体会到了现代电子信息数据通过总线按时分系统传输的最原始的思想。
总线,英文叫作“BUS”,即我们中文的“公共车”,这是非常形象的比如,公共车走的路线是一定的,我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比作是电子信号,这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。
依据前面对总线的定义可知总线的基本作用就是用来传输信号,为了各子系统的信息能有效及时的被传送,为了不至于彼此间的信号相互干扰和避免物理空间上过于拥挤,其最好的办法就是采用多路复用技术,也就是说总线传输的基本原理就是多路复用技术。
对于总线的学习,了解其通信协议是整个过程中最关键的一步,所有介绍总线技术的资料都会花很大的篇幅来描述其协议,特别是ISO/OSI的那七层定义。
其实,要了解一种总线的协议,最主要的就是去了解总线的帧数据每一位所代表的特性和意义,总线各节点间有效数据的收发都是通过各节点对帧数据位或段的判断和确信来得以实现。
评价总线的主要技术指标是总线的带宽(即传输速率)、数据位的宽度(位宽)、工作频率和传输数据的可靠性、稳定性等。
总线的带宽、位宽和工作频率,这三者密切相关,它们之间的关系:
2 传输数据的可靠性
可靠性是评定总线最关键的参数,没有可靠性,传输的数据都是错误的信息,便就失去了总线的实际意义。为了提高总线的可靠性,通常采用的措施有:
1)采用数据帧发送前发送器对总线进行侦听,只有侦听到总线处于空闲状态下时才可向总线传送数据帧,这样避免了不同节点的数据冲突。
2)采用双绞线差分信号来传送数据,以降低单线的电压升降幅度,减小信号的边沿产生的高次谐波。
3)适当的让数据的边沿具有一定的斜坡。
4)增加匹配电阻和电容等来减少总线上信号的发射和平衡总线上的分布电容等。
5)采用合适的网络拓扑结构和屏蔽技术等来减少受其他信号的干扰。
还有就是在软件上通过数字滤波、数据校验纠错等措施来提高数据传输的可靠性。
学习是一个循序渐进的过程,对总线技术的学习和理解也是随着其技术的不断发展而不断更新的过程。子曰“工欲善其事,必先利其器。”只有从最基本的原理出发,打好基础,才能在今后的学习中融会贯通,前仆后继,更进一步深入该知识点和拓宽知识面。