Електроний посібник з
дисципліни "Мікропроцесорні системи"
 
Дипломный проект
                                         9.1. Загальні поняття про електронні шинні системи

  В сфері електроніки під шинними системами розуміють зв’язок між більш ніж двома електронними компонентами або системами задля передачі інформації між ними через спільний канал зв’язку.
  В перекладі на німецьку «шинна система» буде «Bussystem», де «Bus» перекладається також як «автобус». Таким чином, можна припустити, що це слово було запозичено зі сфери транспортної техніки, де автобус для пасажирів є транспортним засобом, який везе їх за єдиним маршрутом, хоча, як правило, вони підсаджуються в різних точках шляху і мають різні пункти призначення.
  Середовище передачі даних в електронних шинах часто має гальванічний характер, тобто воно складається зі з’єднань, що проводять електричний струм, до яких підключені елементи системи. Також існують та використовуються інші середовища передачі даних, - оптичні з’єднання (наприклад, за допомогою оптичного волокна) та безпровідне з’єднання.
  В цьому розділі мова йтиме про неоптичні лінії передачі даних.
  Таким чином, згідно з визначенням, до однієї шини можуть бути приєднанні більш ніж два об’єкти, тобто існує декілька джерел передачі даних. Звідси одразу стає зрозуміло, що однією з основних особливостей шини має бути обробка збоїв на лінії зв’язку або ж необхідні стратегії, які зможуть з самого початку ліквідувати подібні збої під час передачі інформації.
  Електронні шинні системи поділяються на паралельні та послідовні.
  В паралельних шинних з’єднаннях перенесення даних відбувається паралельно, тобто одночасно крізь декілька паралельних ліній зв’язку. Паралельні шинні з’єднання часто розглядають як шини задньої стінки в комп’ютерних чи мікропроцесорних системах для з’єднання декількох електронних блоків, які знаходяться на різних платах.
  В промисловій та непромисловій сферах використовується велика кількість різноманітних паралельних шин. Як приклад з промислової сфери можна назвати шину VME, що використовується у вимірювальній техніці та техніці автоматизації.
  До характерних особливостей паралельних шинних з’єднань відносяться:
- висока швидкість передачі даних;
- коротка довжина шин;
- високі  витрати  на  процеси  з’єднань  через  велику  кількість  ліній зв’язку.
  У шинних з’єднаннях послідовного обміну передача даних відбувається послідовно в часі, тобто в формі один за одним переданих бітів через один канал зв’язку.
   До характерних особливостей послідовних шин відносяться:
- більш низька у порівнянні з паралельними шинами такої самої тактової частоти швидкість обміну даними;

- більш низькі витрати на процеси з’єднань через меншу кількість ліній зв’язку;
- більша просторова протяжність шини, яка може коливатись від декількох десятків метрів до кількох кілометрів;
- необхідні паралельно-послідовні та послідовно-паралельні перетворювачі даних, оскільки інформація в передавачі та приймачі, як правило, і видається, і приймається в паралельній формі.
  Більше того, шини послідовного обміну розрізняються за сферою їх використання. Ми можемо спостерігати в оточуючому нас середовищі, наприклад, в офісі «нормальні» шини, для яких не існує окремого терміна. Відомий приклад - USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина) зі сфери персональних комп’ютерів.
  Системам, що позначаються спеціальним терміном «польові шини», властивий послідовний обмін більш високої надійності, особливо це стосується електромагнітної сумісності для жорстких умов - використання в промисловості або в транспортних засобах. Перш за все, за допомогою польових шин було створено велику кількість досить різноманітних систем, що поширені також дуже по-різному. В якості приклада можна привести одну з найпоширеніших систем CAN (Controller Area Network). Це система, що застосовується в мільйонах транспортних засобів, а також у великій кількості інших сфер.