工控機(jī)總線——PC/104總線、PC/104Plus

1. PC/104總線

PC/104也是一種工業(yè)計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)。PC/104是一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控 制總錢。PC/1倒有兩個(gè)版本， 8位和16位，分別與PC和PC/AT相對應(yīng)。PC/104 Plus則與PCI總線相對應(yīng)。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/330850.htm

在20世紀(jì)80年代末，Ampro Computers發(fā)明了PC/104總線。1992年3月PC/104總線聯(lián)合會發(fā)布了PC/104規(guī)范1.0版，幾經(jīng)修改，于1996年6月公布了PC/104規(guī)范3.2版。PC/104總線采用自層迭互聯(lián)方式和3. 6in X 3. 8in的小板結(jié)構(gòu)，拋棄了PC機(jī)的大母板，使其更適合在尺寸和空間受到限制的嵌入式環(huán)境中使用，如消費(fèi)類電子產(chǎn)品:洗衣機(jī)、烘干機(jī)、洗碗機(jī)、收款機(jī)等。近來，緊湊加固性設(shè)計(jì)的Pc/104工控機(jī)在軍工產(chǎn)品中開始采用，如火箭、導(dǎo)彈和戰(zhàn)斗機(jī)等。

雖然PC/104總線工控機(jī)的功耗低，但其驅(qū)動能力差(4mA)，其擴(kuò)展能力和維護(hù)性也受到限制，使其在工業(yè)過程控制和自動化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍受到局限。

第一塊PC/104產(chǎn)生于1987年，但嚴(yán)格意義的規(guī)范說明在1992年才公布，從那以后，對PC/104感興趣的人越來越多，當(dāng)時(shí)就有125個(gè)廠家引進(jìn)PC/104規(guī)范生產(chǎn)PC/104兼容產(chǎn)品。像 原來的PC總線一樣， Pc/104一直是以一個(gè)非法定標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行，而不是委員會設(shè)計(jì)制定的。

1992年IEEE開始著手為PC和PC/AT總線制定一個(gè)精簡的IEEE-P996標(biāo)準(zhǔn)(草稿)， PC/ 104作為基本文件被采納，叫作E匹P996. 1兼容PC嵌入式模塊標(biāo)準(zhǔn)。

我們知道，lEE巳P996是PC和PC/AT工業(yè)總線規(guī)范， IEEE協(xié)會將它定義為IEEE- P996. 1，很明顯PC/104實(shí)質(zhì)上就是一種緊湊型的lEE巳P996，其信號定義和PC/AT基本一致，但電氣和

機(jī)械規(guī)范卻完全不同，是一種優(yōu)化的、小型、堆桔式結(jié)構(gòu)的嵌入式控制系統(tǒng)。

由于pa104的管腳定義與ISA、PCI的規(guī)范完全兼容，所以公司在產(chǎn)品內(nèi)部用PC/1 04模塊時(shí)，也可以應(yīng)自己的需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)更多的專業(yè)應(yīng)用PC/104模塊種類?？梢韵嘈牛度胧絇C對目前的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)體系產(chǎn)生了積極的影響，而且將在許多應(yīng)用領(lǐng)域形成主流格局。

PC/1 04與普通PC總線控制系統(tǒng)的主要不同是:

(0小尺寸結(jié)構(gòu):標(biāo)準(zhǔn)模塊的機(jī)械尺寸是3. 6X3. 8英寸，即96X9m。

(2)堆枝式連接:去掉總線背板和插板滑道，總線以"針"和"孔"的形式層疊連接， 即PC/l04總線模塊之間總線的連接是通過上層的針和下層的孔相互咬合相連，這種層疊封裝有極好的抗震性。

(3)輕松總線驅(qū)動:減少元件數(shù)量和電源消耗，4mA總線驅(qū)動即可使模塊正常工作，每個(gè)模塊1~2W能耗。

現(xiàn)在，許多單板計(jì)算機(jī)都設(shè)計(jì)有PC/1 04總線接口，以便通過PC/1 04總線豐富的νo模塊擴(kuò)展功能，滿足不同的嵌入式應(yīng)用要求。

2. PC/104 Plus

PC/104 Plus是專為PCI總線設(shè)計(jì)的，可以連接高速外接設(shè)備。PC/I04 Plus在硬件上通過一個(gè)3X40即120孔插座連接， PC/I04 Plus包括了PCI規(guī)范2. 1版要求的所有信號。為了向下兼容， PC/I04 Plus保持了PC/l 04的所有特性。

PC/I04 Plus與PC/l 04相比，有以下3個(gè)特點(diǎn):①相對PC/l 04連接，增加了第3個(gè)連結(jié)接 口，支持PCI bus，改變了組件高度的需求，增加模塊的柔韌性;②加入了控制邏輯單元，以滿足高速率bus的需求;③關(guān)于PC/I04 Plus總線與PCI總線規(guī)范的不同: PC/I04 Plus是用120針2mm孔堆樵插座連接，而32位PCI總線用124針插槽連接120針的PCI，不支持64位擴(kuò)展和JTAG、PRSNT或CLKRUN信號。

PC/I04 Plus規(guī)范包含了兩種總線標(biāo)準(zhǔn): ISA和PCI，所以像其他PC機(jī)一樣，可以與雙總線并存。

為了兼容Pα總線技術(shù)， 1997年2月pal04總線聯(lián)合會推出了pal04 Plus規(guī)范1.0版，在pal04規(guī)范3.2版的基礎(chǔ)上，增加了30X4根信號線的J2插座，支持pα局部總線規(guī)范2.1版。

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