任何一個(gè)微處理器都要與一定數(shù)量的部件和外圍設(shè)備連接,，但如果將各部件和每一種外圍設(shè)備都分別用一組線路與CPU 直接連接,，那么連線將會(huì)錯(cuò)綜復(fù)雜，甚至難以實(shí)現(xiàn),。為了簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，常用一組線路,，配置以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐罚c各部件和外圍設(shè)備連接,，這 組共用的連接線路被稱為總線,。采用總線結(jié)構(gòu)便于部件和設(shè)備的擴(kuò)充，尤其制定了統(tǒng)一的總線標(biāo)準(zhǔn)則容易使不同設(shè)備間實(shí)現(xiàn)互連,。

微機(jī)中總線 一般有內(nèi)部總線,、系統(tǒng)總線和外部總線,。內(nèi)部總線是微機(jī)內(nèi)部各外圍芯片與處理器之間的總線，用于芯片一級(jí)的互連,；而系統(tǒng)總線是微機(jī)中各插件板與系統(tǒng)板之間的 總線,，用于插件板一級(jí)的互連；外部總線則是微機(jī)和外部設(shè)備之間的總線,，微機(jī)作為一種設(shè)備,，通過(guò)該總線和其他設(shè)備進(jìn)行信息與數(shù)據(jù)交換，它用于設(shè)備一級(jí)的互 連,。

另外,，從廣義上說(shuō)，計(jì)算機(jī)通信方式可以分為并行通信和串行通信,，相應(yīng)的通信總線被稱為并行總線和串行總線,。并行通信速度快、實(shí)時(shí) 性好,，但由于占用的口線多,，不適于小型化產(chǎn)品；而串行通信速率雖低,，但在數(shù)據(jù)通信吞吐量不是很大的微處理電路中則顯得更加簡(jiǎn)易,、方便、靈活,。串行通信一般 可分為異步模式和同步模式,。

隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，總線技術(shù)也在不斷地發(fā)展和完善,，而使計(jì)算機(jī)總線技術(shù)種類繁多,，各具特色。下面僅對(duì)微機(jī)各類總線中目前比較流行的總線技術(shù)分別加以介紹,。

一,、內(nèi)部總線

1、I2C總線

I2C（Inter-IC）總線10多年前由PHILIPS公司推出,，是近年來(lái)在微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種新型總線標(biāo)準(zhǔn),。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少,，控制方式簡(jiǎn)化,，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn),。在主從通信中,，可以有多個(gè)I2C總線器件同時(shí)接到I2C總線上，通過(guò)地址來(lái)識(shí)別通信對(duì)象,。

2,、SPI總線

串行外圍設(shè)備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術(shù)是MOTOROLA公司推出的一種同步串行接口,。MOTOROLA公司生產(chǎn)的絕大多數(shù)MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU,。SPI總線是一種三線同步總線,，因其硬件功能很強(qiáng)，所以,，與SPI有關(guān)的軟件就相當(dāng)簡(jiǎn)單,，使CPU有更多的時(shí)間處理其他事務(wù)。

3,、SCI總線

串行通信接口SCI（serial communication interface）也是由MOTOROLA公司推出的,。它是一種通用異步通信接口UART，與MCS-51的異步通信功能基本相同,。

二,、系統(tǒng)總線

1、ISA總線

ISA（industrial STANDARD architecture）總線標(biāo)準(zhǔn)是IBM 公司1984年為推出PC/AT機(jī)而建立的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn),，所以也叫AT總線,。它是對(duì)XT總線的擴(kuò)展，以適應(yīng)8/16位數(shù)據(jù)總線要求,。它在80286至80486時(shí)代應(yīng)用非常廣泛,，以至于現(xiàn)在奔騰機(jī)中還保留有ISA總線插槽。ISA總線有98只引腳,。

2、EISA總線

EISA總線是1988年由Compaq等9家公司聯(lián)合推出的總線標(biāo)準(zhǔn),。它是在ISA總線的基礎(chǔ)上使用雙層插座,，在原來(lái)ISA總線的98條信號(hào)線上又增加了98條信號(hào)線，也就是在兩條ISA信號(hào)線之間添加一條EISA信號(hào)線,。在實(shí)用中,，EISA總線完全兼容ISA總線信號(hào)。

3,、VESA總線

VESA（VIDEO ELECTRONICS STANDARD association）總線是 1992年 由60家附件卡制造商聯(lián)合推出的一種局部總線,，簡(jiǎn)稱為VL(VESA local bus)總線。它的推出為微機(jī)系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)的革新奠定了基礎(chǔ),。該總線系統(tǒng)考慮到CPU與主存和Cache 的直接相連,，通常把這部分總線稱為CPU總線或主總線，其他設(shè)備通過(guò)VL總線與CPU總線相連,，所以VL總線被稱為局部總線,。它定義了32位數(shù)據(jù)線，且可 通過(guò)擴(kuò)展槽擴(kuò)展到64 位,，使用33MHZ時(shí)鐘頻率,，最大傳輸率達(dá)132MB/s,，可與CPU同步工作。是一種高速,、高效的局部總線,，可支持386SX、386DX,、486SX,、486DX及奔騰微處理器。

4,、PCI總線

PCI（peripheral component interconnect）總線是當(dāng)前最流行的總線之一,，它是由INTEL公 司推出的一種局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)總線,，且可擴(kuò)展為64位,。PCI總線主板插槽的體積比原ISA總線插槽還小，其功能比VESA,、ISA有極大的 改善,，支持突發(fā)讀寫(xiě)操作，最大傳輸速率可達(dá)132MB/s,，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備,。 PCI局部總線不能兼容現(xiàn)有的ISA、EISA,、MCA（MICRO channel architecture）總線,，但它不受制于處理器，是基于奔騰等新一代微處理器而發(fā)展的總線,。

5,、Compact PCI

以上所列舉的幾種系統(tǒng)總線一般都用于商用PC機(jī)中，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線中,，還有另一大類為適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總線,，比如STD總線、 VME總線,、PC/104總線等,。這里僅介紹當(dāng)前工業(yè)計(jì)算機(jī)的熱門(mén)總線之一——Compact PCI。  Compact PCI的意思是“堅(jiān)實(shí)的PCI”,，是當(dāng)今第一個(gè)采用無(wú)源總線底板結(jié)構(gòu)的PCI系統(tǒng),，是PCI總線的電氣和軟件標(biāo)準(zhǔn)加歐式卡的工業(yè)組裝標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)今最新的一 種工業(yè)計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn),。Compact PCI是在原來(lái)PCI總線基礎(chǔ)上改造而來(lái),，它利用PCI的優(yōu)點(diǎn)，提供滿足工業(yè)環(huán)境應(yīng)用要求的高性能核心系統(tǒng)，同時(shí)還考慮充分利用傳統(tǒng)的總線產(chǎn)品,，如 ISA,、STD、VME或PC/104來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)的I/O和其他功能,。

三,、外部總線

1、RS-232-C總線

RS-232-C是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn),。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫(xiě),，232為標(biāo)識(shí)號(hào)，C表示修改次數(shù),。RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線,，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道，在多數(shù)情況下主要使用主通道,，對(duì)于一般雙工通信,，僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線,、一條接收線及一條地線,。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75,、 100,、150、300,、600,、1200、2400,、4800,、9600、19200波特,。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)載,，通信距離將受此電容限制,，例如，采用150pF/m的通信電纜時(shí),，最大通信距離為15m,；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加,。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號(hào)傳送,，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問(wèn)題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信,。

2,、RS-485總線

在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí),，廣泛采用RS-485 串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收,，因此具有抑制共模干擾的能力,。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓,，故傳輸信號(hào) 能在千米以外得到恢復(fù),。 RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài),，因此,，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便,，可以省掉 許多信號(hào)線,。應(yīng)用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器,。

3,、IEEE-488總線

上述兩種外部總線是串行總線，而IEEE-488 總線是并行總線接口標(biāo)準(zhǔn),。IEEE-488總線用來(lái)連接系統(tǒng),，如微計(jì)算機(jī)、數(shù)字電壓表,、數(shù)碼顯示器等設(shè)備及其他儀器儀表均可用IEEE-488總線裝配起來(lái),。它按照位并行、字節(jié)串行雙向異步方式傳輸信號(hào),，連接方式為總線方式,，儀器設(shè)備直接并聯(lián)于總線上而不需中介單元，但總線上最多可連接15臺(tái)設(shè)備,。最大傳輸距離為20米,，信號(hào)傳輸速度一般為500KB/s，最大傳輸速度為1MB/s,。

4,、USB總線

通用串行總線USB（universal serial bus）是由INTEL、 Compaq,、DIGITAL,、 IBM、Microsoft,、NEC,、Northern Telecom等7家世界著名的計(jì)算機(jī)和通信公司共同推出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)。它基于通用連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)的簡(jiǎn)單快速連接,，達(dá)到方便用戶,、降低成本、擴(kuò) 展PC連接外設(shè)范圍的目的,。它可以為外設(shè)提供電源,，而不像普通的使用串、并口的設(shè)備需要單獨(dú)的供電系統(tǒng),。另外,，快速是USB技術(shù)的突出特點(diǎn)之一，USB的 最高傳輸率可達(dá)12Mbps比串口快100倍,，比并口快近10倍,，而且USB還能支持多媒體。但是不能通過(guò)USB進(jìn)行計(jì)算機(jī)的互連

5,、IEEE1394

Apple 公司的FireWire基礎(chǔ)上由IEEE制定的標(biāo)準(zhǔn),。與USB有很大的相似性。采用樹(shù)形或菊花鏈結(jié)構(gòu),，以級(jí)連方式在一個(gè)接口上最多可連接63個(gè)不同種類的 設(shè)備,。傳輸速率高，最高可達(dá)3.2Gb/s,； 實(shí)時(shí)性好,，總線提供電源，系統(tǒng)中各設(shè)備之間的關(guān)系是平等的,，連接方便,，允許熱插拔和即插即用。