PC104总线结构.doc

什么是PC/104？ 简单地讲，PC/104是一种嵌入式的总线规范。提到PC/104，我们就必须提及著名的ISA总线，因为这二者之间有着天然的联系。 ? 1981年，美国IBM公司制造出了世界上第一台个人计算机——PC机，与此同时，IBM提出了PC总线（PC/XT总线），这是一种8位总线。1984年，提出PC/AT总线，这是一种16位总线。而为了开发与IBM?PC?兼容的外围设备，行业内便逐渐确立了以IBM?PC?总线规范为基础的ISA（工业标准架构：Industry?Standard?Architecture?）总线。1987年IEEE正式制订了ISA总线标准。 PC/104是ISA(IEEE-996)标准的延伸。1992年PC/104作为基本文件被采纳，叫做IEEE-P996.1兼容PC嵌入式模块标准。PC/104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线。IEEE-P996是ISA工业总线规范，IEEE协会将它定义IEEE-P996.1，PC/104实质上就是一种紧凑型的IEEE-P996，其信号定义和PC/AT基本一致，但电气和机械规范却完全不同，是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。其小型化的尺寸（90x96mm），极低的功耗（典型模块为1－2瓦）和堆栈的总线形式(决定了其高可靠性)，受到了众多从事嵌入式产品生产厂商的欢迎，在嵌入式系统领域逐渐流行开来。截止目前，全世界已有200多家厂商在生产和销售符合PC/104规范的嵌入式板卡。 实际上，早在PC/104规范诞生之前，1987年就产生了世界上第一块PC/104板卡，由于其固有的优点，在国际上制订统一的规范之前，一直有许多厂商在生产类似的嵌入式板卡。到了1992年，由业界著名的RTD公司和AMPRO公司等12家从事嵌入式系统开发的厂商发起，组建了国际PC/104协会，得到了全世界众多厂商纷纷响应，从此PC/104技术的发展走上了康庄大道。1992年，Intel提出了PCI总线，将总线频率提高到了33MHZ。1997年2月PC/104协会根据PC技术的发展形势，由其技术委员会牵头，主持制订了PC/104+总线，2003年11月PC/104协会技术委员会又制订了PCI-104总线。 从PC/104技术的发展历史中可以看出，PC/104来自于“群众”，来自于实践发展的需要，并且自身在随着PC技术的发展而不断地发展。从实践中来，有着众多厂商的支持，使得PC/104技术具有天然的旺盛生命力。 后PC时代，嵌入式系统的发展风起云涌，波澜壮阔。在这一历史洪流中，众多的嵌入式系统规范争奇斗艳，各种嵌入式板卡令人眼花缭乱。但从目前PC/104的号召力和众多的厂商支持来看，其在嵌入式领域举足轻重的地位还没有哪一种规范能够企及。我们相信，在国际PC/104协会的带领下，PC/104技术的发展前景必将无限光明。 PC/104的优点如下： 小尺寸： PC/104的板卡标准尺寸为90mmX96mm（比一本新华字典还要小很多，而传统桌面PC系统的板卡尺寸为315mmX122mm），这样小的尺寸使得PC/104、PC/104+和PCI-104模块板成为了嵌入式系统应用的理想产品。 开放的高可靠性的工业规范： PC/104、PC/104+和PCI-104产品在电气特性和机械特性上可靠性极高，功耗低，产生热量少。板卡与板卡之间通过自堆栈进行可靠的连接，抗震能力强。全世界有超过200家公司使用这些开放的规范来生产和销售各种PC/104模块板。 模块可自由扩展： PC/104模块具有灵活的可扩展性。它允许工程师互换及匹配各种功能卡，可随系统的需求而升级CPU的性能。增加系统的功能和性能只需通过改变相应的模块即可实现。 低功耗： 4mA的总线驱动电流，即可使模块正常工作，低功耗有利于减少元件数量。各种插卡广泛采用VLSI芯片、低功耗的ASIC芯片、门阵列等，其存储采用大容量固态盘（SSD）。 堆栈式连接： 这种结构取消了主板和插槽，可以将所有的PC/104模块板利用板上的叠装总线插座连接起来。有效减小整个系统所占的空间。 丰富的软件资源： 与PC系统兼容的操作系统、开发工具、应用软件都可以运行在PC/104系统中。这使得用户可以随时利用无处不在的PC系统丰富的软件资源，从而降低软件购买、学习、培训等方面的成本。此外，在许多PC/104系统的设计中，大量的实时操作系统已经被成功地应用。 大大简化系统设计的复杂性： 通过使用PC/104、PC/104+和PCI-104模块，用户可以将精力集中于末端系统设计及功能设计上。不用为CPU及其外围器件之间的复杂接口关系花费时间。PC/104模块的“（plug-together-write-application-software）”设计方法确保了设计者面