【正文】 ）比較簡單，只有 4芯。如圖 720（ b）所示 圖 720 外接電阻連接圖 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ? 4） USB傳輸類型 ?USB支持控制信號流、塊數(shù)據(jù)流、中斷數(shù)據(jù)流和實時數(shù)據(jù)流 4種數(shù)據(jù)類型。 ?（ 1）控制傳輸 ?控制（ Control）傳輸是雙向的，分為 3個階段（ Setup、 Data和 Status階段）。 ?（ 2）批傳輸 ?批（ Bulk）傳輸可以是單向或雙向的。可用于傳送大批數(shù)據(jù)。 ?（ 3）中斷傳輸 ?中斷（ Interrupt）是輸入到主機的單向傳輸，它用于不固定的、少量的數(shù)據(jù)傳送。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ?（ 4）等時傳輸 ?等時傳輸可以單向或雙向傳輸，用于傳送連續(xù)、實時的數(shù)據(jù)。 ? 5） USB交換的包格式 ?USB總線的傳輸包含一個或多個交換（ Transaction）包。 ?除了等時同步傳輸之外，其他傳輸類型都需要握手包。 ?（ 1）令牌包（ Token Packet） ? USB總線是一種基于標志的總線協(xié)議，所有的交換都以標志包為首部。標志包定義了要傳輸交換的類型，其格式如圖 721所示。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) ? SYNC：所有包的開始都是同步（ SYNC）域，輸入電路利用它來同步，以便在有效數(shù)據(jù)到來時進行識別，長度為 8位。 ? PID：包類型域，標志包有 4種類型，即 OUT、 IN、Setup和 SOF。 ? ADDR：設備地址域，用于確定包的傳輸目的地，長度為 7位，可有 128個地址。 ? ENDP：端點域，用于確定包要傳輸?shù)侥膫€端點，長度為4位。一個設備可有 16個端點號。 ? CRC：檢查域，長度為 5位，用于 ADDR域和 ENDP域的校驗。 圖 721 標志包格式 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ?下面分別討論標志包中的 4種類型。 ?幀開始包（ SOF） SOF包的格式如圖 722所示，其中包括 11位的幀號（ FRAME NUMBER）。 ?接收包（ IN） ?發(fā)送包（ OUT） ?設置包（ SETUP） 圖 722 SOF包格式 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ? （ 2）數(shù)據(jù)包（ Data Packet） ?一個數(shù)據(jù)包包括 PID域、數(shù)據(jù)域和 CRC域 3個部分，其格式如圖所示。 ? （ 3）握手包（ Handshake Packet） ?握手包是由數(shù)據(jù)的接收方發(fā)向數(shù)據(jù)的發(fā)送方的。握手包只有一個PID域，其格式如圖所示。 ? （ 4）預告包（ PreamblePacket） ?當主機希望在低速方式下與低速設備通信時，主機將發(fā)送預告包。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ? 現(xiàn)場總線技術 ? 1．現(xiàn)場總線的基本內(nèi)容和發(fā)展概況 ?現(xiàn)場總線是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它是自動控制領域中，計算機通信體系最低層的低成本網(wǎng)絡。 ?國際電工委員會（ IEC）的標準和現(xiàn)場總線基金會（ FF）的定義為： “ 現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸多分支結(jié)構的通信網(wǎng)絡 ” 。 ?現(xiàn)場總線技術的基本內(nèi)容：以串行通信方式取代傳統(tǒng)的 4～ 20mA的模擬信號，一條現(xiàn)場總線可為眾多的可尋址現(xiàn)場設備實現(xiàn)多點連接，支持底層的現(xiàn)場智能設備與高層的系統(tǒng)之間利用公用傳輸介質(zhì)交換信息。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ? 2．現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點 ?現(xiàn)場總線技術具有以下主要特點： ?① 數(shù)字信號完全取代 4～ 20mA模擬信號。 ?② 基本過程控制、報警和計算功能等完全分布在現(xiàn)場完成。 ?③ 使設備增加非控制信息，如自診斷信息、組態(tài)信息及補償信息等。 ?④ 實現(xiàn)現(xiàn)場管理和控制的統(tǒng)一。 ?⑤ 真正實現(xiàn)系統(tǒng)的開放性、互操作性。 ?圖 725所示為 FCS和 DCS的網(wǎng)絡結(jié)構比較。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) ? FCS與 DCS相比，其系統(tǒng)結(jié)構大幅度簡化，成本顯著降低，現(xiàn)場設備自治性加強，系統(tǒng)性能全面提高，信號傳輸?shù)目煽啃院途忍岣?，真正實現(xiàn)全分散、全數(shù)字化的控制網(wǎng)絡，用戶始終擁有系統(tǒng)集成權。 圖 725 FCS和 DCS的網(wǎng)絡結(jié)構比較 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ? 3．幾種典型的現(xiàn)場總線 ?1） CAN ? CAN（ Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡）由德國 Bosch公司設計。 ?2） LON Works ? LON（ Local Operating Network，局部操作網(wǎng)絡） Works是美國 Echelon公司研制的一種現(xiàn)場總線。 ?3） PROFIBUS ? PROFIBUS（ Process Field Bus，過程現(xiàn)場總線）是德國標準，于 1991年在 DIN19245中公布。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ?4） HART ? HART（ Highway Addressable Remote Transducer，高速可尋址遠程傳感器是美國 Rosemount公司研制的一種總線。 HART協(xié)議參照 ISO/OSI模型的第一、二和七層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。 ?5） FF ? 現(xiàn)場總線基金會（ FF）是國際公認的惟一的不附屬于某企業(yè)的公正的非商業(yè)化的國際標準化組織，其宗旨是制定統(tǒng)一的現(xiàn)場總線國際標準。 ? 現(xiàn)場總線標準參照 ISO/OSI模型的第一、二和七層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層，另外增加了用戶層。 FF推行的現(xiàn)場總線標準以 IEC/ISA SP— 50標準為藍本。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ? 4．現(xiàn)場總線的應用 ?1）現(xiàn)場總線集成在 DCS的 I/O總線上 ? 如圖所示為 DCS在 I/O總線上集成現(xiàn)場總線的原理。 計算機控制技術 第 7章 多微處理器控制系統(tǒng) 多微處理器控制系統(tǒng)總線 ?2）現(xiàn)場總線集成在 DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層上 ?在這種方案中，現(xiàn)場總線接口卡不是掛在 DCS的I/O總線上，而是掛在 DCS的上層 LAN上，其結(jié)構如圖 726（ b）所示。 ?3）現(xiàn)場總線通過網(wǎng)關與 DCS并行集成 ?若在一個工廠中并行運行著 DCS和現(xiàn)場總線系統(tǒng)，則還可以通過一個網(wǎng)關來連接兩者。