工业控制计算机系统标准第2部分总线20070118

1工业控制计算机系统第2部分总线1、范围本标准规定了工业控制计算机系统的总线结构，局部总线的基本要求，系统总线的基本要求，规定了术语和定义，符号和缩略语。本标准适用于工业控制计算机系统产品，可作为制定工业控制计算机系统产品企业标准的依据。2、规范性引用文件3、术语和定义本标准采用下列术语和定义。3.1总线（Bus）工业控制计算机系统的总线在物理上表现为一组电气连接导线，其作用是将工业控制计算机系统的各功能部件有机地连接起来，以实现各部件之间的数据信息、地址信息和控制信息的传递。本标准定义的总线包括工业控制计算机系统的局部总线和系统总线。3.2局部总线（LocalBus）工业控制计算机系统的局部总线是指设计在主机板上用以连接CPU与高速功能部件之间的总线。本标准规定的局部总线与ISA总线、PCI总线、PCIExpress总线兼容。3.3系统总线（SystemBus）工业控制计算机系统的系统总线是指用以连接主机板与各功能2模板，组成工业控制计算机系统的总线，也称I/O扩展总线。本标准规定的系统总线与ISA总线、PCI总线、CompactPCI总线、PC/104总线、PC/104-plus总线兼容。4、符号和缩略语本标准规定三个缩略语。工业控制计算机系统的总线简称“总线”，用符号Bus表示。工业控制计算机系统的局部总线简称“局部总线”，用符号LocalBus表示。工业控制计算机系统的系统总线简称“系统总线”，用符号SystemBus表示。5、工业控制计算机系统的总线结构利用总线来实现工业控制计算机系统内部各部件或主机板与各功能模板之间信息传输的标准结构成为总线结构。总线的主要技术指标是总线的数据宽度和速度。工业控制计算机系统的总线结构分两层，即局部总线和系统总线。根据总线与主机板上CPU的接近程度分层，离CPU近的是局部总线，离CPU远的是系统总线。局部总线和系统总线之间一般需要信号的放大和（或）转换。局部总线信号由CPU发送和接收，一般只局限于主机板内部，用以连接CPU、存储器、视频控制器、网络控制器、总线桥接器等高速芯片。局部总线的速度高于（或等于）系统总线的速度。系统总线是主机板与I/O扩展插槽（或插座）之间互连的一层总3线。工业控制计算机系统的主机板和各功能模板（或模块）通过插入对应的I/O扩展插槽（或插座）实现电气连接，组成一个基本工业控制计算机系统。基本工业控制计算机系统之间可以通过系统总线扩展（或通过通信网络）成更大规模的系统。处理器存储器高速缓存局部总线控制器系统总线桥接器键盘控制器图形控制器视频控制器网络控制器I/O模板I/O模板I/O模板I/O模板前端总线局部总线系统总线工业控制计算机系统总线结构本标准规定的工业控制计算机系统总线结构主要是指ISA总线、PCI总线、CompactPCI总线、PC/104总线、PC/104-plus总线结构。6、工业控制计算机系统局部总线的基本要求7、工业控制计算机系统总线的基本要求系统总线数据宽度为总线一次操作所传输的数据位数，定义为16位、32位和（或）64位。如ISA总线是16位，PCI和CompactPCI总线是32位和（或）64位。总线的宽度不超过微处理器数据总线的4宽度。系统总线时钟频率为8MHz、33MHz或66MHz。5V、3.3V工作环境可以互相兼容，平滑过度。负载能力足够大，可驱动8~20块功能模板（或模块）。总线不操作时把功能部件与总线隔离。总线连接器为高密度针孔连接器，可以抗振、防尘、防腐蚀性气体。总线一个操作过程是完成两个模块之间传送信息，启动操作过程的是主模块，另外一个是从模块。某一时刻总线上只能有一个主模块占用总线。总线上可以连接多个主模块，它们均可占用总线传送数据。当出现多个主模块申请占用总线时，要进行仲裁，将总线控制权交给其中的一个主模块。系统总线要具有开放性，要得到制造商的广泛支持。