计算机控制系统-数据通信基础(“总线”文档)共83张.pptx

计算机控制系统中的数据通信基础是确保系统有效运行的关键部分。在这个领域，"总线"扮演着至关重要的角色，它是连接系统组件的物理路径，允许数据、指令和控制信号在不同部件间传输。本资料主要涵盖了数据通信的基础概念，包括数据传输方式、通信系统的性能指标、通信线路工作方式、数据编码、差错校验，以及总线的分类和应用。 通信系统的性能指标是衡量其质量和效率的标准。有效性指标主要包括数据传输速率（比特率）和协议效率。比特率定义为每秒钟传输的二进制位数，通常以bps表示。波特率则关注的是信号变化的次数，而不是数据量。协议效率是指实际传输的有效数据占总数据包的比例，高效率意味着通信更有效。可靠性指标如误码率是评估数字通信系统错误发生的可能性，理想的误码率应尽可能低。 数据传输方式主要有串行传输和并行传输。串行传输是一次传输一位数据，而并行传输则同时传输多位数据，通常在内部总线和局部总线中使用。同步传输和异步传输是串行通信的两种时钟同步方式，前者依赖共同的时钟信号，后者允许收发双方有独立的时钟。 通信线路的工作方式涉及单工、半双工和全双工。单工只允许数据单向传输，半双工允许双向但非同时传输，而全双工则支持双向同时传输。 数据编码涉及到如何将信息转化为可传输的信号，常见的有曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等，它们有助于解决信号畸变和同步问题。 通信数据的差错校验是确保数据完整性的关键技术，例如奇偶校验、CRC校验和校验码等，它们能在数据传输过程中检测并纠正错误。 总线分类广泛，包括现场总线如LonTalk协议，以及用于设备级连接的外部总线如Profibus-DP。现场总线主要用于工业自动化，而外部总线则连接微机与其他设备，如PC/104总线，它与PC/AT兼容，提供了8位和16位接口。 了解这些基本概念和原理对于设计和维护计算机控制系统至关重要，它们构成了数据通信的基石，确保了系统稳定、高效和可靠的运行。