PC104总线

PC104总线

1987年产生了第一块PC104，但严格意义的标准在1992年才公布，从那以后，对PC104感兴趣的人越来越多，当时就有125个厂家引进PC104规范生产PC104兼容产品。像原来的PC总线一样，PC104一直是以一个非法定标准在执行，而不是委员会设计制定的。 　　

1992年IEEE开始着手为PC和PC/AT总线制定一个精简的IEEEP996标准（草稿），PC104作为基本文件被采纳，叫做IEEE P996.1兼容PC嵌入式模块标准。 　　

可见，PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线。我们知道IEEE-P996是PC和PC/AT工业总线规范，IEEE协会将它定义IEEE-P996.1，很明显PC104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。

PC104总线定义

所谓PC/104总线其实就是一种工业计算机总线标准。 PC/104有两个版本，8位和16位，分别与PC和PC/AT相对应。PC/104PLUS 则与PCI总线相对应。

PC/104的优点 　　

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向市场的最快响应速度。 　　

总之，PC/104凭借紧凑的外形、成熟的标准体系结构、专业设计、专业生产带来的高可靠性，将广大硬件工程师引入了一个更高的层次，标准的PC兼容体系结构大大减少了软件工程师的工作量。模块化、通用化的系统更易于维护、易于扩展、易于系列化、易于升级。大大减少了重复学习、重复开发的成本。

PC104和PC104PLUS的区别
　　
PC104有两个版本，8位和16位，分别与PC和PC/AT相对应。PC104PLUS 则与PCI总线相对应，在PC104总线的两个版本中，8位PC104共有64个总线管脚，单列双排插针和插孔，P1：64针，P2：40针，合计104个总线信号，PC104因此得名。当8位模块和16位模块连接时，16位模块必须在8位模块得下面（见附图2）。P2 总线连结在8-位元模块中是可选的，这样让这些模块无论何处都可在堆栈中使用。 　　

PC104PLUS 是专为PCI总线设计的，可以连接高速外接设备。PC104PLUS 在硬件上通过一个3X40即120孔插座，PC104PLUS包括了PCI规范2.1版要求的所有信号。为了向下兼容，PC104PLUS保持了PC104的所有特性。 　　

PC104PLUS与PC104相比有以下3个特点： 　　

1．相对PC/104连接，增加了第三个连结接口支持 PCI bus. 　　

2．改变了组件高度的需求，增加模块的柔韧性. 　　

3．加入了控制逻辑单元，以满足高速度 bus的需求. 　　

关于PC104PLUS总线与PCI总线规范的不同： 　　

1．PC104PLUS是用120针2mm孔堆栈插座连接，而32位PCI总线用124针插槽连接 　　

2．120针的PCI不支持64位扩展，和 JTAG, PRSNT 或 CLKRUN 信号. 　　

PC104PLUS规范包含了两种总线标准：ISA和PCI，所以向其他PC机一样，可以双总线并存。 　　

由于PC104的管脚定义与ISA、PCI的规范完全兼容，所以公司在产品内部用 PC/104模块时，也可以应自己的需要设计生产更多的专业应用PC/104模块种类。可以相信，嵌入式PC对目前的工业控制计算机体系产生了积极的影响，而且将在许多应用领域形成主流格局。

PC104与普通PC总线控制系统的主要不同是：

1、 小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6X3.8英寸，即96X90mm 　　

2、 堆栈式连接：去掉总线背板和插板滑道，总线以“针”和“孔”形式层叠连接，即PC104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性。 　　

3、 轻松总线驱动：减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，，每个模块1-2瓦能耗。 　　

PC104的基本尺寸（8位）