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; 计算机联锁系统概述 ;第一章 计算机系统简介 ; 一、计算机发展简介 二、计算机的软硬件概念 计算机系统的硬件由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成，其结构如图1—1所示。 ; ;计算机处理信息过程（如图１—3所示）。 ;第二节 总线技术 ;二、微机的三类总线 ; 1、? 片总线 又称“元件级总线”、“芯片总线”，是微处理器芯片内部引出的总线，它是用微处理器构成一个部件（如CPU插件）或是一个很小的系统时，信息传输的通路。 2、? 内总线（I-BUS） 又称“系统总线”或“板级总线”，是测控系统用计算机和通用微型计算机所特有的总线，也是最重要的一种总线。 3、? 外总线（E-BUS） 又称“通信总线”，它是微机系统之间或是微机系统与其他系统（仪器、仪表、控制 装置）之间信息传输的通路，往往借用电子工业其他领域已有的总线标准。 通信总线一般分为并行通信总线和串行通信总线两类。 系统间通道接口除了上述两种结构形式以外，也可以是局部网络，系统中的所有微机通过各自的网络接口板直接挂到局域网上。例如CAN就是属于控制器局部网范围。 ; 从物理角度来看，系统总线就是一组电导线，许多导线直接印制在电路板上延伸到各个部件。图1—5形象地表示了各个部件与总线之间的物理摆放位置。为了保证机械上的可靠连接，必须规定其机械特性；为了确保电气上正确连接，必须规定其电气特性；为保证正确地连接不同部件，还需规定其功能特性和时间特性。 ;（1）机械特性 （2）电气特性 （3）功能特性 （4）时间特性 四、总线性能指标 总线性能指标包括： （1）总线宽度：它是指数据总线的根数，用（位）表示。 （2）标准传输率：即在总线上每秒能传输的最大字节量，用Mb/s（每秒多少兆字节）表示。如总线工作频率为33MHz，总线宽度为32位，则它最大的传输率为132Mb/s。 （3）时钟同步/异步：总线上的数据与时钟同步工作的总线称同步总线，与时钟不同步工作的总线称异步总线。 （4）总线复用：将地址总线和数据总线共用一组物理线路，只是某一时刻该总线传输地址信号，另一时刻传输数据信号或命令信号。这叫做总线的多路复用。 （5）信号线数：即地址总线、数据总线和控制总线三种总线数的总和。 （6）总线控制方式：包括并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等。 （7）其他指标：如负载能力问题、电源电压是、总线能否扩展64位宽度等等。 ;五、总线标准 所谓总线标准，可视为系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面。目前流行的总线标准有： １、STD总线标准 2、ISA/PCI总线标准 3、VME总线标准;⑵可以利用现成的套装软件。设计者或者用户可以为自己的应用场合购买到成套软件，从操作系统W和DOS的软件库到编程语言所需的可调用的库函数集，从数据库管理、电子数据表格到数据采集和数学分析的软件。 ⑶可以获得廉价的开发平台。嵌入式PC机技术，工程技术人员熟悉嵌入式PC机的各项技术，如操作环境编程语言、基本输入输出系统BIOS等。另外，现在的实验室或工程中心均备有PC机。 2、PC/104的双栈接式总线标准 当前国际上应用比较广泛的小型化嵌入式PC机为PC/104，它的标准号为IEEE996.1。 PC/104的尺寸仅为3.6in*3.8in，即90mm*96mm。没有总线母板，不用插座滑道，模块采用层叠式封装结构，模块之间采用栈接式连接方式。PC/104的双栈接式总线规范与ISA总线规范完全兼容，PC/104的104根信号线只是比ISA总线的98根信号线增加了6条电源线。 ;第二章 计算机联锁系统概述 ;（二）对继电集中联锁的再认识 继电联锁系统的特点： ①由继电电路来实现信号、道岔和进路之间的联锁关系。 ②以安全型继电器为主要控制器件，并把它们集中放在信号楼内。 其优点是：性能比较稳定，在保障铁路行车安全、提高效率起到了良好的作用。 其缺点是： ①功能不够完善，特别是人机对话功能贫乏，也比较难于增加或扩展其它功能。 ②不便于和现代化的信息处理系统相连接。 ③经济方面，大规模集成电路价格日趋下降而专用继电器价格相对稳定，使得大站的计算机联锁系统的价格低于电气集中联锁；与计算机联锁系统相比，电气集中联锁系统要使用更多的电缆；电气集中联锁占地面积大，标准化程度比计算机联锁系统低，维修量大等。 ;（三）计算机联锁系统优点 以计算机技术取代继电电路具有以下优点： ①减少继电器检修工作量； ②减少系统的设计、施工和维护的工作量； ③减少建筑使用面积； ④当采用分布式系统结构时，可以节省干线电缆，从而降低工程造价； ⑤当采取了必要的提高系统的可靠性和安全性的技术措施后，系统的可靠性和