总线分类到底有多少？为啥电子工程师常常弄混

总线之前，首先应该明白总线是什么？度娘的完整定义是：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类。

其实，总线就是是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。

工程师为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。另外就是采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。

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总线分类：

1、总线按功能和规范可分为五大类型：

数据总线、地址总线、控制总线、扩展总线及局部总线。

数据总线、地址总线和控制总线也统称为系统总线，即通常意义上所说的总线。常见的数据总线为ISA、EISA、VESA、PCI等。

地址总线：是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同，地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小。

控制总线：用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的；也有是其它部件反馈给CPU的，比如：中断申请信号、复位信号、总线请求信号、设备就绪信号等。

2、按照传输数据的方式划分：

可以分为串行总线和并行总线。

串行总线中，二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的器件。

并行总线的数据线通常超过2根。常见的串行总线有SPI、I2C、USB及RS232等。

3、按照时钟信号是否独立划分：

可以分为同步总线和异步总线。

同步总线的时钟信号独立于数据，而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的。

SPI、I2C是同步串行总线，RS232采用异步串行总线。

4、微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线：

内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连。

而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连。

外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。

那么多分类， 今天先来聊聊内部总线、系统总线和外部总线咯。

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内部总线

I2C总线：

I2C（Inter-IC）总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。

它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。

在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。

SCI总线：

串行通信接口SCI也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。

IIS：

I2S（Inter-IC Sound Bus）是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。

I2S有3个主要信号：

串行时钟SCLK，也叫位时钟，即对应数字音频的每一位数据，SCLK有1个脉冲。

帧时钟LRCK，用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输的是左声道的数据，为“0”则表示正在传输的是右声道的数据。

串行数据SDATA，就是用二进制补码表示的音频数据。

有时为了使系统间能够更好地同步，还需要另外传输一个信号MCLK，称为主时钟，也叫系统时钟（Sys Clock）。

SPI：

SPI（Serial Peripheral Interface：串行外设接口）;SPI是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。

SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。

SPI接口是以主从方式工作的，这种模式通常有一个主器件和一个或多个从器件，其接口包括以下四种信号：

MOSI – 主器件数据输出，从器件数据输入

MISO – 主器件数据输入，从器件数据输出

SCLK – 时钟信号，由主器件产生

/SS – 从器件使能信号，由主器件控制

UART：

UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器）。将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。

将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。

文章来源：《电子设计工程》 网址: http://www.dzsjgc.cn/zonghexinwen/2020/1011/686.html