• (4)容错性强：在协议中规定了出错处理和
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差错校正的机制，可以对有缺陷的设备进行 认定，对错误的数据进行校正或报告；
• (5)“即插即用”的体系结构：具有简单而完 善的协议，并与现有的操作系统相适应， 不会产生任何冲突；
• (6)性价比较高：USB虽然拥有诸多优秀的 特性，但其价格较低。USB总线技术将外设 和主机硬件进行最优化集成，并提供了低 价的电缆和连接头等。
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• 5.2.2 GP.IB(IEEE—488)总线
图5.12 GP-IB自. 动测试系统
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• 1.控制器的操作 • 2.三线挂钩操作 • 5.2.3 VXI总线
(VMEbus Extensions for Instrumentation)
图5.13 GP-IB 连接器及信号
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图5.14 GP-IB总线的三 线挂钩操作
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• (2) 应 用 的 广 泛 性 ： 传 输 率 从 几 kbps 到 几 Mbps，乃至上百Mbps，并在同一根电缆上 支持同步、异步两种传输模式。可以对多 个USB总线设备(最多127个)同时进行操作， 利用底层协议提高了总线利用率，使主机 和设备之间可传输多个数据流和报文；
• (3)使用的灵活性：允许对设备缓冲区大小 进行选择，并通过设定缓冲区的大小和执 行时间，支持各种数据传输率、支持不同 大小的数据包；
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• 5.4 现场总线技术 • 5.4.1 CAN总线概述
图5.21 ISO参考模型的7层体系结构
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• LLC子层提供的功能 有：
• (1)帧接收过滤：数据 帧内容由标识符命名。 标识符并不能指明帧 的目的地，每个接收 器通过帧接收过滤确 定此帧与己是否有关；
• (2)超载通告：如果接 收器内部条件要求延 迟下一个LLC数据帧
• (3)全双工(Full-Duplex)方式：采用两根传送 线连接两端设备，可同时进行数据的发送 和接收。
• 3.串行传送(通信)方式及规程
• (1)异步传送规程
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• (2)同步传送规程 • 4.基带传输 • 5.调制/解调与调制/解调器 • 5.1.2 RS—232标准串行接口总线
图5.2 异步传送数据格式
• 传送距离短，一般局限于
15m,即使采用较好的器 件及优质同轴电缆，最 大传输距离也不能超过 60m；
• 有25芯D型插针和9芯D 型插针等多种连接方式；
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图5.8
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• 信号传输电路为单端电路，共模抑制性能 较差，抗干扰能力弱；
• 5.1.4 RS—485标准串行接口总线
• 它与RS—422A的不同之处在于：
• 速率(bps)×距离(m)≤100M
• 1.传输线的选择和阻抗匹配
• 2.隔离
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• 3.抗静电放电冲击 • 4.传输线的铺设及屏蔽
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图5.10 传输距离与传输 速率关系
图5.11 光电隔离的RS—485总线
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• 5.2 并行数据通信 • 5.2.1 Centronics标准并行接口
图5.3 同步传送数据格式
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• 1.总线描述
• 驱动器的输出电平为：
• 逻辑“0”：+5~+15V
• 逻辑“1”：-5~-15V
• 接收器的输入检测电平为：
• 逻辑“0”：>+3V
• 逻辑“1”：<-3V
• (1)数据信号线
• (2)控制信号线
• 2.RS—232C接口的常用系统连接
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图5.4 带RS—232C接口的通信设备连接
图5.22 CAN的分层结构
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或LLC远程帧，则通过LLC子层开始发送超 载帧，最多可产生两个超载帧，以延迟下 一个数据帧或远程帧；
• (3)恢复管理：发送期间，对于丢失仲裁或 被错误干扰的帧，LLC子层具有自动重发送 功能，在发送成功完成前，帧发送服务不 被用户认可。
• MAC子层按IEEE 802.3规定，具有发送部分 功能和接收部分功能。
图5.15 8291A引脚及内部结构图
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(a)VXI系统模板尺寸 (b)VXI系统连接器及总线分布
图5.16
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图5.17 VXI总线通信规程示意图
• 5.3 USB总线技术
• USB总线具有以下主要特征：
• (1)用户易用性：电缆连接和连接头采用单 一模型，电气特性与用户无关，并提供了 动态连接、动态识别等特性；
• 发送部分功能包括：
பைடு நூலகம்• (1)发送数据封装，接收LLC帧和接口控制
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信息，构造MAC帧；
• (2)发送媒体访问管理，检查总线状态，串 行化MAC帧，插入填充位，开始发送，丢 失仲裁时转入接收方式，应答校验，错误 超载检测，发送超载帧或数据帧等。
第5章 智能仪器的标准数据通信 接口
• 5.1 串行数据通信 • 5.1.1 串行通信的基本概念 • 1.数据传送速率——波特率(Baud rate) • 2.单工、半双工与全双工
图5.1 全双工、半双工、单工示意图
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• (1)单工(Simplex)方式：仅允许数据单方向 传送；
• (2)半双工(Half-Duplex)方式：发送和接收数 据分时使用同一条传输线路，即在某一时 刻只能进行一个方向的数据传送；
图5.5 全双工标准系统连接
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• 3.电平转换
• 4.计算机接口
• 5.1.3 RS—422A 与 RS—423A标准串行接 口总线
图5.6 全双工最简系统连接
图5.7 调制解调器通讯系统连接图
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• 虽然，RS—232C使用很广 泛，但它存在着一些固有 的不足，主要有：
• 数据传输速率慢，一般低 于20kbps；
• 在两个设备相连时，RS—422A为全双工， RS—485为半双工；
• 对于RS—422A，数据信号线上只能连接一 个发送驱动器，而RS—485却可以连接多个， 但在某一时刻只能有一个发送驱动器发送 数据。因此，RS—485的发送电路必须由使 能端E加以控制。
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图5.9 RS—485总线多站互连原理图
• 5.3.1 USB的系统描述
• 5.3.2 USB总线协议
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图5.18 USB总线拓扑结构
图5.19 USB电缆及信号
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• 5.3.3 USB数据流 • 5.3.4 USB的容错性能 • 5.3.5 USB设备 • 5.3.6 USB系统设置 • 5.3.7 USB系统中的主机
图5.20 USB集线器示意图