在工业控制领域，接口协议的多样性令人瞩目。其中，CAN总线协议有几种，它们各具特色，为工业自动化提供了强大的支持。在探索这些协议的世界时，我们将发现它们不仅能够提高系统效率，还能确保数据传输的安全与准确性。

I/O接口概念

I/O接口是电子电路的一部分，通常以IC芯片或接口板形式出现。它包含专用寄存器和相应的控制逻辑电路，是CPU与I/O设备之间信息交换的媒介和桥梁。CPU与外设、存储器之间的连接和数据交换都需要通过接口设备实现，而这种实现方式被称为I/O接口和存储器接口。

I/O接口基本功能

进行端口地址译码设备选择。

向CPU提供I/O设备状态信息并进行命令译码。

执行定时及相应时序控制。

提供数据传送缓冲，以消除计算机与外设在“定时”或数据处理速度上的差异。

提供有关信息格式的兼容性变换，并适配电气要求。

实现中断方式CPU与外设间信息交换。

控制方式

程序查询方式：CPU通过I/O指令询问外设状态，如果准备就绪，则进行输入/输出；否则等待循环查询。这一方法优点简单，但由于CPU速度远超外设，大部分时间处于等待状态，因此工作效率低下。

中断处理方式：在此模式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序。一旦外设准备好，可以向CPU提出服务请求。如果响应该请求，CPU暂停当前程序执行转去执行服务程序后，再恢复原先被中断的程序。这一方法优点明显，但每次传输一个字符都要进行中断启动以及保留恢复现场，对性能影响较大。

3.DMA（直接存储器访问）传送方式：DMA使用专门电路无需软件介入的大量数据交流，不涉及到任何操作系统级别调度，这极大地提高了系统性能。在DMA开始之前，它会向CPU申请总线控制权，一旦允许，就将其交出；在数据传输完成后，将总线重新归还给CPU。

4-6 类似上述介绍

工业控制网络

工业控制网络通常是一种局域网，其作用范围一般限于几公里内，将分布在生产装置周围测控设备连接成功能各异自动化系统。这些网络遍布工厂车间、装配流水线、温室、粮库、堤坝隧道交通管系建筑军工消防环境检测楼宇家居等场所。

节点

工业控制网络节点主要由具有计算通信能力测量设备组成，这些可能带有嵌入式微处理单元但功能比较单一，其计算能力远低于普通PC没有键盘显示人机交互也有的甚至只带简单通信如限位开关感应开关各种开关光电温度压力流量物位各种采集装置等等。

任务与工作环境

面对强烈干扰机械振动严寒酷暑野外工作环境必须适应恶劣条件。此外自控千差万别实现互联互操作往往十分困难因此实时性要求必须满足对某些变量刷新要求迅速完成相关动作按顺序完成[1]。

现实界面分类

基于这些特点各种界面必须保证满足网络需求目前行业现场界面有以下四类：

1平台通用协议OPC/DDE OPC标准化不同供应商产品软件标准化使用户获得自由组合应用组件产品结果可自由语言开发环境结合使用过程软件组件[3]

2平台无关通讯ModbusProfibus Modbus通用语言应用通过此语言相互通信跨越电子网络(以太网)及终端 可集中监控不同厂商生产共享标准Profibus国际开放型非依赖生产商现场总线广泛制造业自动流程观象楼宇交通其他领域

3平台专有ModBus ProfiBus 通信 DCS 协议 工业以太网 协议 等特殊编程打印取得特殊协同形成产业遗留人为垄断原因

4历史遗留特殊协议编程打印取得协同形成产业遗留人为垄断原因未解决问题尽管仍然存在大量现场标准但没有一种比以太网更具生命力[2]

5 各种界面概述：

AS-interface用于下位级传感器/执行者AS-Interface符合EN50295IEC62026-2BACnet==楼宇自动化之通讯BACnetBuildingAutomationControlNetworkCANopen利用有效利用总线带宽使得CANopen能够在较慢速情况下保持短响时间CAN主站高安全性多主站能力CC-link亚洲市场CC-link（ControlCommunicationLink, 控制&通信链路）开放式系统ControlNet开放式标准ControlNet允许循环非循环同时Data Link Interface (DALI)照明应用DigitalAddressableLightingInterface IEC60929新替代10V调光DALI用于楼宇 自动化standard