数据总线是什么_数据总线工作原理及分类介绍

　　数据总线概述

　　数据总线DB用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即它既可以把CPU的数据传送到存储器或输入输出接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理的字长相一致。例如Intel8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。常见的数据总线为ISA、EISA、VESA、PCI等。

　　数据总线技术指标

　　1、总线的带宽（总线数据传输速率）总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量，即每钞钟传送MB的最大稳态数据传输率。与总线密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率，它们之间的关系：

　　总线的带宽=总线的工作频率*总线的位宽/8

　　2、总线的位宽

　　总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数，或数据总线的位数，即32位、64位等总线宽度的概念。总线的位宽越宽，每秒钟数据传输率越大，总线的带宽越宽。

　　3、总线的工作频率

　　总线的工作时钟频率以MHZ为单位，工作频率越高，总线工作速度越快，总线带宽越宽。

　　数据总线的分类

　　（1）按照导线的类型，分为以下三类：

　　①单线传输，如LIN总线。

　　②双线传输，如CAN总线。目前大多数新型轿车采用康巴士双线式总线系统（CAN－BUS）。

　　③无线传输，如Bluetooth总线（即“蓝牙”）。

　　（2）按照数据传输速率的高低，分为以下三类：

　　A类（低速网络）———数据传输位速率为1kbit/s～10kbit/s，主要应用于电动门窗、中控门锁、电动座椅、灯光照明等。

　　B类（中速网络）———数据传输位速率为10kbit/s～100kbit/s，主要应用于车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统。

　　C类（高速网络）———数据传输最高位速率大于1Mbit/s，主要应用于发动机动力控制系统、自动变速器控制系统、驱动防滑控制系统、电子悬架控制系统等。

　　上述三类网络中，C类网络能够同时实现B类网络和A类网络的功能，B类网络支持A类网络的功能。

　　汽车数据总线种类

　　LIN：多点同步”异步接收发送器”，小于等于19.2Kbps

　　CAN：广泛使用CSMA/CR总线系统，小于等于1Mbps

　　FlexRay：时间触发的TDMA总线和星形系统，小于等于10Mbps

　　MOST：同步TDMA环，支持25，50，150Mbps共享

　　Ethernet（AVB）：基于交换机的全双工星形系统，1000Mbps，局域网

　　数据总线的共享与交换

　　数据总线（DataBus）。规范了一个大的集成应用系统中同构系统、异构系统等方面进行数据共享和交换实现方法。

　　系统间数据交换标准：

　　1.业务实体数据交换：各个子系统在架构分层上都有业务实体层，数据交换机制在业务实体层建立了一层对所有应用系统透明的层。子系统之间，无论其实现的具体技术方案是什么，都可通过业务实体层进行共享和交互，这也就建立了可在子系统间进行持续集成和业务扩展的结构，从而实现一个可扩展的完整的一体化信息系统。

　　2.WebService数据交换：是一种Web服务标准，Web服务提供在异构系统间共享和交换数据的方案，也可用于在产品集成中使用统一的接口标准进行数据共享和交换。

　　系统间数据交换方式：

　　1.业务实体层的数据交换，这是同构子系统系统间最直接和最高效的交换方案。在同构子系统间通过定义数据对象接口层，通过DTO进行传输，或者直接在数据库中进行数据表的连接或访问，达到同构子系统间的数据共享和交换。例如征管系统内各个子系统间的数据共享和交换、业务系统和数据挖掘间的数据共享。

　　2.WebService数据交换，在异构子系统间，同时存在数据不集中的情况下，必须使用有效的技术手段来保证异构的数据共享和交换。WebService是基于Web的标准服务，其不受传输协议或硬件的限制，也不受子系统具体实现技术的限制。而且现在较先进完备的应用系统或产品都提供了基于WebService的集成接口。这就解决了异构子系统间的数据共享和交换。WebService也可以解决跨网络和行业系统的数据交换，这需要对方接口单位同样具备WebService服务。

　　3.格式化文件数据交换，它是与外部系统文件传输，业务上的内部系统和外部信息交换需求，要求提供相应的数据共享和交换技术机制。这类问题通常使用基于文件系统的技术方案解决，例如文件报送、文件交换等。可举例说明：税、库、银三者之间就存在实时和非实时的数据交换，这种交换优化的方案就是使用文件通过Socket进行交换。此类技术实现一般采用底层技术。

　　数据总线工作原理

　　数据总线上各控制单元之间传输数据，像广播电台发送节目一样，把各种信号发送出去，不指定接收者，由控制单元自主选择是否接收该信息（见表1）。

　　从上表可以看出，发动机转速、车速、轮速等几个数据是各子系统共享的。CAN 网络上任意一个控制单元（ 即子系统） 可以在任何时候向网络发送信息，而不分主从，具有点对点、一点对多点以及全局广播接收传送数据等功能。

　　汽车数据总线实例

　　东风雪铁龙凯旋轿车采用了全CAN数据传输系统，取代VAN/CAN并存的结构，由以下4个子系统组成，并由BSI（智能控制盒）统一管理和协调各子系统之间的通信及供电。检测该车的CAN系统，应该使用雪铁龙专用诊断仪PROXIA与CAN诊断连接器（C001）相连接，从而获得CAN各子系统的故障信息。

　　（1）车身CAN（即CAN－CAR），速率125kbit/s，具有容错功能。CAN－CAR与车上所有安全装置的电控单元相连接。所谓“容错功能”，是指当网络中某条线路发生断路、短路故障时，网络还能够正常通信，但是会记忆一个故障信息。CAN－CAR的波形标准是：高峰值为4V，低峰值为0．8V（CAN－H和CAN－L相同，只是方向相反）。如果检测出来的波形峰值相差很大，或者波形絮乱，说明该网络存在故障。

　　（2）舒适CAN（即CAN－CONFORT），速率125kbit/s，低速，容错。CAN－CONFORT连接车上所有为驾驶人和乘客提供服务的电气设施的电控单元以及显示装置电控单元，形成了人机对话界面。CAN－CONFORT的波形标准是：高峰值为4．5V，低峰值为0．8V。

　　（3）通信CAN（即CAN－I/S），速率500kbit/s。CAN－I/S连接车上动力系统所有的电控单元，包括发动机电控单元和自动变速器电控单元。CAN－I/S电缆由一条CAN－H线和一条CAN－L线铰接而成。

　　（4）诊断CAN，速率500kbit/s。诊断CAN可以对其余3个子系统中的电控单元进行诊断，还能对BSI软件进行下载和编码。诊断CAN代替了原来的K线（但是在东风雪铁龙凯旋轿车上，ESP和悬架电控单元保留了传统的K线，以实现下载功能），使诊断和访问电控单元所需要的时间大大缩短。