Електроний посібник з
дисципліни "Мікропроцесорні системи"
 
Дипломный проект
  Кількість шинних систем, пов’язаних з керуванням в сфері офісної техніки, не дуже велика. До них відносять USB (Universal Serial Bus), Ethernet , а також IEEE 1394 «Firewire».
  На відміну від офісних, існує велика кількість різноманітних систем в сфері промисловості. В цьому випадку потрібно розрізняти так звані патентовані та «відкриті» шини. Патентовані системи мають різноманітні характеристики, в залежності від специфіки роботи фірми, і вони, як правило, не розголошуються.
«Відкритою» називають таку шинну систему, до специфікацій якої відкрито вільний доступ, і прилади, що підключаються до шини, можуть бути змінені та допрацьовані будь-якою фірмою. Однак, стосовно ступеня відкритості існують чіткі відмінності. Наприклад, щоб мати право використовувати бренд з шини деяких систем, необхідно платити за ліцензію. Або треба перебувати в певних групах, проводити тести на сумісність.
  Ще одна явна відмінність відносно відкритості системи стосується різних комунікаційних рівнів шинної системи, що будуть розглядатися в наступному розділі. Таким чином, існують шини, які відкриті тільки на певних сеансових рівнях, на інших рівнях знаходяться патентовані елементи. Класичним прикладом можуть бути шинні системи в транспортних засобах, таких як CAN, де обидва нижні рівні комунікації (так званий фізичний рівень та рівень біт- передачі) відповідають міжнародним стандартам, однак, на рівні прикладногопротоколу  (тобто  значення  переданих  даних)  виробники  автомобілів  часто використовують свої особисті закриті специфікації.
  Вже йшла мова про те, що для розуміння шинних систем дуже корисно знати їх загальну класифікацію за ISO/OSI (базова модель для систем зв’язку). Ця модель включає в себе 7 рівнів, які виконують різні функції в шинних системах, що тут розглядаються. Нижній рівень має характеристики середовища передачі. Другий рівень (рівень біт-передачі) містить процеси зображення бітів та доступу до шини, включаючи рішення або попередження комунікаційних колізій.
  Рівні 4, 5 і 6 в шинних системах, що розглядаються, виражені слабо і через свою простоту до уваги не приймаються. Рівень 7 (прикладний рівень або протокол прикладної програми) є важливим. Варто відзначити, що приписування окремих специфікацій, процесів або протоколів до певних рівнів не завжди можливо та потрібно. Не дивлячись на це, багаторівнева модель допомагає все структурувати та зрозуміти.
На прикладі використання CAN в транспортних засобах вже було показано, що в шинних системах різні рівні можуть бути стандартизованими чи нестандартизованими. Дуже важливо враховувати це, коли мова йде про одиничні шини.
  Часто мета відкритої шинної системи полягає в тому, щоб  різні виробники мали змогу розробляти устаткування для даної системи, а прилади від них працювали на тій самій шині. При цьому варто чітко розрізняти, чи є ці прилади «сумісними» або «мають можливість взаємодіяти». В цьому випадку під сумісністю розуміють можливість приладів не заважати комунікації в шині, а приймати в ній активну участь. Функціональна сумісність потребує загальних специфікацій значення, тобто інтерпретації переданих даних. В цьому відношенні функціональна сумісність передбачає специфікатори на всіх реалізованих шинною системою комунікаційних рівнях, зокрема, на верхніх рівнях протоколу (прикладних рівнях).
  Через широкий спектр вимог та умов використання виникла велика різноманітність промислових шинних систем. Сьогодні відомо більш ніж 50 шин з відкритим протоколом, частково з підваріантами застосування, що потребують особливої безпеки, та тільки декілька шин, спеціально розроблених для забезпечення безпеки критично важливих додатків. Крім того, відомо понад 15 відкритих промислових систем Ethernet, що базуються на комунікаційних системах.
  Щоб мати уяву про різноманіття шин, які використовуються в сфері промисловості, перерахуємо деякі з них: ARCNET, AS-Interface (Aktuator- Sensor-Interface), BACnet (Building Automation and Control Network), Bitbus, byteflight, CAN (Controller Area Network), CC-Link, EIB (European Installation Bus), FIP (Factory Instrumentation Protocol), Flexray, HART (Highway Addressable Remote Transducer), INTERBUS, LIN (Local Interconnecting Network), LON (Local Operating Network), Modbus, MOST (Media Oriented System Transfer), PROFIBUS (mehrere Varianten), Safetybus-P, SERCOS, SwiftNet. І це ще не весь перелік.
  Наведемо декілька прикладів промислових систем Ethernet, тобто систем, що базуються на різноманітних модифікаціях Ethernet, що були вдосконалені та адаптовані до використання в промисловому середовищі: EtherCAT, Ethernet/IP, Ethernet Powerlink, Profinet, SERCOS III, VARAN.
Звісно, виникає питання, яка шинна система є найбільш відповідною до тих чи інших вимог, та системи, які мають розширення. У [GRU2001] детально розібрано засіб для порівняння, оцінки та вибору послідовної шини.
  В наступних часткових главах коротко наведені деякі приклади різноманітних систем зв’язку, які, без сумніву, мають відношення до мікрокомп’ютерів чи мікроконтролерів.
В наступних підпунктах будуть  розглянуті  деякі приклади  абсолютно різноманітних комунікаційних систем, які, звісно, безпосередньо пов’язані з мікрокомп’ютерною та мікропроцесорною технікою.
9.1. Різновиди послідовних шинних систем