數據總線概述

數據總線DB用于傳送數據信息。數據總線是雙向三態形式的總線，即它既可以把CPU的數據傳送到存儲器或輸入輸出接口等其它部件，也可以將其它部件的數據傳送到CPU。數據總線的位數是微型計算機的一個重要指標，通常與微處理的字長相一致。例如Intel8086微處理器字長16位，其數據總線寬度也是16位。需要指出的是，數據的含義是廣義的，它可以是真正的數據，也可以是指令代碼或狀態信息，有時甚至是一個控制信息，因此，在實際工作中，數據總線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數據。常見的數據總線為ISA、EISA、VESA、PCI等。

數據總線技術指標

1、總線的帶寬（總線數據傳輸速率）總線的帶寬指的是單位時間內總線上傳送的數據量，即每鈔鐘傳送MB的最大穩態數據傳輸率。與總線密切相關的兩個因素是總線的位寬和總線的工作頻率，它們之間的關系：

總線的帶寬=總線的工作頻率*總線的位寬/8

2、總線的位寬

總線的位寬指的是總線能同時傳送的二進制數據的位數，或數據總線的位數，即32位、64位等總線寬度的概念。總線的位寬越寬，每秒鐘數據傳輸率越大，總線的帶寬越寬。

3、總線的工作頻率

總線的工作時鐘頻率以MHZ為單位，工作頻率越高，總線工作速度越快，總線帶寬越寬。

數據總線的分類

（1）按照導線的類型，分為以下三類：

①單線傳輸，如LIN總線。

②雙線傳輸，如CAN總線。目前大多數新型轎車采用康巴士雙線式總線系統（CAN－BUS）。

③無線傳輸，如Bluetooth總線（即“藍牙”）。

（2）按照數據傳輸速率的高低，分為以下三類：

A類（低速網絡）———數據傳輸位速率為1kbit/s～10kbit/s，主要應用于電動門窗、中控門鎖、電動座椅、燈光照明等。

B類（中速網絡）———數據傳輸位速率為10kbit/s～100kbit/s，主要應用于車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統。

C類（高速網絡）———數據傳輸最高位速率大于1Mbit/s，主要應用于發動機動力控制系統、自動變速器控制系統、驅動防滑控制系統、電子懸架控制系統等。

上述三類網絡中，C類網絡能夠同時實現B類網絡和A類網絡的功能，B類網絡支持A類網絡的功能。

汽車數據總線種類

LIN：多點同步”異步接收發送器”，小于等于19.2Kbps

CAN：廣泛使用CSMA/CR總線系統，小于等于1Mbps

FlexRay：時間觸發的TDMA總線和星形系統，小于等于10Mbps

MOST：同步TDMA環，支持25，50，150Mbps共享

Ethernet（AVB）：基于交換機的全雙工星形系統，1000Mbps，局域網

數據總線的共享與交換

數據總線（DataBus）。規范了一個大的集成應用系統中同構系統、異構系統等方面進行數據共享和交換實現方法。

系統間數據交換標準：

1.業務實體數據交換：各個子系統在架構分層上都有業務實體層，數據交換機制在業務實體層建立了一層對所有應用系統透明的層。子系統之間，無論其實現的具體技術方案是什么，都可通過業務實體層進行共享和交互，這也就建立了可在子系統間進行持續集成和業務擴展的結構，從而實現一個可擴展的完整的一體化信息系統。

2.WebService數據交換：是一種Web服務標準，Web服務提供在異構系統間共享和交換數據的方案，也可用于在產品集成中使用統一的接口標準進行數據共享和交換。

系統間數據交換方式：

1.業務實體層的數據交換，這是同構子系統系統間最直接和最高效的交換方案。在同構子系統間通過定義數據對象接口層，通過DTO進行傳輸，或者直接在數據庫中進行數據表的連接或訪問，達到同構子系統間的數據共享和交換。例如征管系統內各個子系統間的數據共享和交換、業務系統和數據挖掘間的數據共享。

2.WebService數據交換，在異構子系統間，同時存在數據不集中的情況下，必須使用有效的技術手段來保證異構的數據共享和交換。WebService是基于Web的標準服務，其不受傳輸協議或硬件的限制，也不受子系統具體實現技術的限制。而且現在較先進完備的應用系統或產品都提供了基于WebService的集成接口。這就解決了異構子系統間的數據共享和交換。WebService也可以解決跨網絡和行業系統的數據交換，這需要對方接口單位同樣具備WebService服務。

3.格式化文件數據交換，它是與外部系統文件傳輸，業務上的內部系統和外部信息交換需求，要求提供相應的數據共享和交換技術機制。這類問題通常使用基于文件系統的技術方案解決，例如文件報送、文件交換等。可舉例說明：稅、庫、銀三者之間就存在實時和非實時的數據交換，這種交換優化的方案就是使用文件通過Socket進行交換。此類技術實現一般采用底層技術。

數據總線工作原理

數據總線上各控制單元之間傳輸數據，像廣播電臺發送節目一樣，把各種信號發送出去，不指定接收者，由控制單元自主選擇是否接收該信息（見表1）。

從上表可以看出，發動機轉速、車速、輪速等幾個數據是各子系統共享的。CAN 網絡上任意一個控制單元（ 即子系統） 可以在任何時候向網絡發送信息，而不分主從，具有點對點、一點對多點以及全局廣播接收傳送數據等功能。

汽車數據總線實例

東風雪鐵龍凱旋轎車采用了全CAN數據傳輸系統，取代VAN/CAN并存的結構，由以下4個子系統組成，并由BSI（智能控制盒）統一管理和協調各子系統之間的通信及供電。檢測該車的CAN系統，應該使用雪鐵龍專用診斷儀PROXIA與CAN診斷連接器（C001）相連接，從而獲得CAN各子系統的故障信息。

（1）車身CAN（即CAN－CAR），速率125kbit/s，具有容錯功能。CAN－CAR與車上所有安全裝置的電控單元相連接。所謂“容錯功能”，是指當網絡中某條線路發生斷路、短路故障時，網絡還能夠正常通信，但是會記憶一個故障信息。CAN－CAR的波形標準是：高峰值為4V，低峰值為0．8V（CAN－H和CAN－L相同，只是方向相反）。如果檢測出來的波形峰值相差很大，或者波形絮亂，說明該網絡存在故障。

（2）舒適CAN（即CAN－CONFORT），速率125kbit/s，低速，容錯。CAN－CONFORT連接車上所有為駕駛人和乘客提供服務的電氣設施的電控單元以及顯示裝置電控單元，形成了人機對話界面。CAN－CONFORT的波形標準是：高峰值為4．5V，低峰值為0．8V。

（3）通信CAN（即CAN－I/S），速率500kbit/s。CAN－I/S連接車上動力系統所有的電控單元，包括發動機電控單元和自動變速器電控單元。CAN－I/S電纜由一條CAN－H線和一條CAN－L線鉸接而成。

（4）診斷CAN，速率500kbit/s。診斷CAN可以對其余3個子系統中的電控單元進行診斷，還能對BSI軟件進行下載和編碼。診斷CAN代替了原來的K線（但是在東風雪鐵龍凱旋轎車上，ESP和懸架電控單元保留了傳統的K線，以實現下載功能），使診斷和訪問電控單元所需要的時間大大縮短。