Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см S-100 (значения) .
Автобус С-100
Cromemco Blitz Bus.jpg
Год создания1974 ; 47 лет назад ( 1974 )
СделаноЭд Робертс
Ширина в битах8

S-100 автобус или автобус Altair , IEEE696 -1983 (отозвано) , ранний компьютер автобус разработан в 1974 году как часть Altair 8800 . S-100 автобус был первый промышленный стандарт шины расширения для микрокомпьютера промышленности. Компьютеры С-100 , состоящие из процессорных и периферийных плат, выпускались рядом производителей. S-100 шины легли в основу доморощенных компьютеров, строители (например, Homebrew Computer Club ) реализованы драйверы для CP / M и MP / M . Эти С-100Микрокомпьютеры варьировались от игрушек для любителей до рабочих станций для малого бизнеса и были обычным явлением в домашних компьютерах до появления IBM PC .

Гарри Гарланд и Роджер Мелен , соучредители Cromemco , держат объединительную плату S-100 (1981)

Архитектура [ править ]

S-100 Шиной является пассивной объединительной платой 100-контактных печатной плата Торцевых разъемов , подключенных параллельно. Платы размером 5 × 10 дюймов, выполняющие функции ЦП, памяти или интерфейса ввода-вывода, подключаемые к этим разъемам. Определения сигналов шины близко соответствуют определениям микропроцессорной системы 8080, поскольку микропроцессор Intel 8080 был первым микропроцессором, размещенным на шине S-100 . 100 линий шины S-100 можно разделить на четыре типа: 1) питание, 2) данные, 3) адрес и 4) часы и управление. [1]

На шину подается нерегулируемое питание +8 В постоянного тока и ± 16 В постоянного тока, предназначенное для регулирования на платах до +5 В (используется ИС TTL ), -5 В и +12 В для ИС процессора Intel 8080 , ± ИС линейного драйвера RS-232 на 12 В , +12 В для двигателей дисководов. Регулировка бортового напряжения обычно выполняется устройствами семейства 78xx (например, устройством 7805 для выработки +5 вольт). Это были линейные регуляторы, которые обычно устанавливались на радиаторах.

Двунаправленная 8-битная шина данных Intel 8080 разделена на две однонаправленные 8-битные шины данных. Процессор может использовать только один из них одновременно. Соль-20 использовала вариант , который имел только один 8-битную шину и использовал теперь неиспользуемые контакты как сигнальные основания для снижения электронного шума . Направление шины, вход или выход, сигнализировалось с помощью неиспользуемого вывода DBIN. Это стало универсальным и на рынке С-100 , сделав второй автобус ненужным. Позже эти две 8-битные шины будут объединены для поддержки 16-битной ширины данных для более продвинутых процессоров, использующих систему Sol для сигнализации направления.

В начальной реализации адресная шина имеет ширину 16 бит, а позже расширена до 24 бит. Сигнал управления шиной может перевести эти линии в трехуровневое состояние, чтобы обеспечить прямой доступ к памяти. CROMEMCO Dazzler , например, ранние S-100 карты , которые получены цифровые изображения из памяти с помощью прямого доступа к памяти.

Сигналы часов и контрольные сигналы используются для управления движением в автобусе. Например, строка DO Disable будет преобразовывать адресные строки в трехкратное состояние во время прямого доступа к памяти. Неназначенные линии исходной спецификации шины позже были назначены для поддержки более продвинутых процессоров. Например, у процессора Zilog Z-80 есть немаскируемая линия прерывания, которой нет у процессора Intel 8080. Затем одна неназначенная линия шины S-100 была переназначена для поддержки немаскируемого запроса прерывания.

История [ править ]

Плата процессора Cromemco XXU, представленная в 1986 году. На частоте 16,7 МГц это самый быстрый процессор, когда-либо разработанный для шины S-100 . Он использует процессор Motorola 68020 с сопроцессором 68881 и 16 Кбайт высокоскоростной кэш-памяти. Этот процессор используется в компьютере Cromemco CS-250, широко используемом в ВВС США.

Во время проектирования Altair оборудование, необходимое для создания пригодной для использования машины, не было доступно к дате запуска в январе 1975 года. У дизайнера, Эда Робертса , также была проблема, заключающаяся в том, что объединительная плата занимала слишком много места. Пытаясь избежать этих проблем, он поместил существующие компоненты в ящик с дополнительными «слотами», чтобы недостающие компоненты можно было вставить позже, когда они станут доступны. Объединительная плата разделена на четыре отдельные карты, а ЦП - на пятой. Затем он стал искать недорогой источник разъемов и наткнулся на запас военных 100-контактных краевых разъемов . 100-контактная шина была создана анонимным чертежником, который выбрал разъем из каталога запчастей и произвольно назначил его.имена сигналов группам контактов разъема. [2]

Растущая индустрия машин-клонов последовала за представлением Altair в 1975 году. Большинство из них использовали ту же компоновку автобусов, что и Altair, создавая новый отраслевой стандарт. Эти компании были вынуждены называть систему «автобусом Альтаир» и хотели другое название, чтобы не ссылаться на своего конкурента при описании собственной системы. Название « S-100 », сокращение от «Standard 100», было придумано Гарри Гарландом и Роджером Меленом , соучредителями Cromemco . [3] [4] Во время полета на конференцию по микрокомпьютерам Atlantic City PC '76 в августе 1976 года,они делили каюту с Бобом Маршем и Ли Фелзенштейном из Processor Technology. Мелен подошла к ним, чтобы убедить их принять то же имя. В руке у него было пиво, и когда самолет налетел на кочку, Мелен пролила немного пива на Марш. Марш согласился использовать имя, которое Мелен приписывает ему, желая заставить Мелен уйти с пивом. [5]

Этот термин впервые появился в печати в рекламе Cromemco в ноябрьском выпуске журнала Byte за 1976 год . [6] Первый симпозиум по автобусу S-100 , модератором которого был Джим Уоррен , был проведен 20 ноября 1976 года в колледже Дьябло Вэлли с группой, состоящей из Гарри Гарланда , Джорджа Морроу и Ли Фельзенштейна . [7] Всего год спустя автобус S-100 будет охарактеризован как «наиболее часто используемый стандарт шины, когда-либо разработанный в компьютерной индустрии». [8]

Cromemco была крупнейшим производителем S-100 , за ним следовали Vector Graphic и North Star Computers . [9] Другими новаторами были такие компании, как Alpha Microsystems , IMS Associates, Inc. , Godbout Electronics (позже CompuPro ) и Ithaca Intersystems . В мае 1984 года Microsystems опубликовала исчерпывающий каталог продуктов S-100, в котором перечислены более 500 продуктов S-100 / IEEE-696 от более чем 150 компаний. [10]

В S-100 сигналов шины были просто создать с помощью процессора 8080, но все меньше поэтому при использовании других процессоров , таких как 68000. Более досок пространства было занято логикой преобразования сигнала. Тем не менее к 1984 году на шине S-100 было размещено одиннадцать различных процессоров , от 8-битного Intel 8080 до 16-битного Zilog Z-8000 . [10] В 1986 году Cromemco представила карту XXU, разработанную Эдом Люпином, на которой использовался 32-разрядный процессор Motorola 68020 . [11]

Стандарт IEEE-696 [ править ]

По мере того, как автобус S-100 набирал обороты, возникла необходимость в разработке официальной спецификации автобуса, чтобы гарантировать совместимость продуктов, производимых разными производителями. Также необходимо было расширить шину, чтобы она могла поддерживать более мощные процессоры, чем Intel 8080, который использовался в оригинальном компьютере Altair. В мае 1978 года Джордж Морроу и Ховард Фуллмер опубликовали «Предлагаемый стандарт для автобуса S-100 », отметив, что 150 поставщиков уже поставляют продукцию для автобуса S-100 . В этом предложенном стандарте задокументирован 8-битный путь данных и 16-битный адресный путь шины и указано, что рассматривается вопрос о расширении пути данных до 16 бит и адресного пути до 24 бит. [12]

В июле 1979 года Келлс Элмквист, Ховард Фулмер, Дэвид Густавсон и Джордж Морроу опубликовали «Стандартные спецификации для устройств интерфейса шины S-100 ». [13] В этой спецификации путь данных был расширен до 16 бит, а путь адреса - до 24 бит. IEEE 696 Рабочая группа, возглавляемая Марком Garetz, продолжал разрабатывать спецификации , которая была предложена в качестве стандарта IEEE и одобренный IEEE Computer Society 10 июня, 1982. [14]

Американский национальный институт стандартов (ANSI) утвердил стандарт IEEE 8 сентября 1983 года структура компьютерной шины , разработанный Эд Робертс для компьютера Altair 8800 была расширена, строго документированы, и теперь обозначается как Американский национальный стандарт IEEE Std 696- 1983 г. [14]

Выход на пенсию [ править ]

Стойки систем Cromemco S-100 на Чикагской товарной бирже в 1984 г.

IBM представила персональный компьютер IBM в 1981 году, а за ним последовали все более совершенные модели: XT в 1983 году и AT в 1984 году. Успех этих компьютеров сильно повлиял на рынок шинных продуктов S-100 . В мае 1984 года Сол Либес (который был членом Рабочей группы IEEE-696) написал в Microsystems : «Нет никаких сомнений в том, что рынок S-100 теперь может считаться зрелой отраслью с умеренным потенциалом роста по сравнению с рынок IBM PC-совместимых ». [15]

По мере того, как продукты IBM PC захватили рынок бюджетных продуктов, машины S-100 перешли на более мощные OEM-системы и многопользовательские системы. Банки с автобусными компьютерами S-100 использовались, например, для обработки сделок на Чикагской товарной бирже; ВВС США использовали автобусные машины S-100 для своих систем планирования миссий. [16] [17] Однако на протяжении 1980-х годов рынок автобусов S-100 для любителей, для личного пользования и даже для малого бизнеса находился в упадке. [18]

Рынок шинных продуктов S-100 продолжал сокращаться до начала 1990-х годов, когда IBM-совместимые компьютеры стали более функциональными. Например, в 1992 году Чикагская товарная биржа заменила свои шинные компьютеры S-100 на модель IBM PS / 2 . [19] К 1994 году индустрия шин S-100 сократилась настолько, что IEEE не видел необходимости продолжать поддерживать стандарт IEEE-696. Стандарт IEEE-696 был отменен 14 июня 1994 г. [14]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Гарланд, Гарри (1979). Введение в проектирование микропроцессорных систем . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. С.  159–169 . ISBN 0-07-022871-X. Хотя многие другие процессоры были адаптированы к шине S-100 , определения сигналов шины полностью соответствуют таковым в системе 8080.
  2. ^ S-100 Автобус: прошлое, настоящее и будущее , InfoWorld , 18 февраля 1980
  3. ^ Фрейбергер, Пол ; Суэйн, Майкл (2000). Пожар в долине: создание персонального компьютера (второе изд.). Макгроу-Хилл. п. 66 . ISBN 0-07-135892-7.
  4. ^ "История Cromemco" . Новости ввода / вывода . 1 (1): 10. сентябрь-октябрь 1980 . Проверено 22 февраля 2013 .
  5. ^ Суэйн, Майкл; Фрайбергер, Пол (2014-10-20). Пожар в долине: рождение и смерть персонального компьютера . ISBN 9781680503524.
  6. ↑ Герберт Джонсон, «Истоки компьютеров S-100 » , 15 марта 2008 г.
  7. ^ Роберт Reiling (10 декабря 1976). «Случайные данные» . Информационный бюллетень Homebrew Computer Club . 2 (11–12): 1.
  8. ^ Закс, Rodnay (1977). Микропроцессоры - от микросхем до систем . Sybex. п. 302.
  9. ^ LIBES, Sol (сентябрь-октябрь 1981). «Лидерами на рынке S-100 являются Cromemco (50 миллионов долларов), Vector Graphics (30 миллионов долларов) и North Star (25 миллионов долларов)». Микросистемы . 2 (5): 8.
  10. ^ a b Либес, Сол (май 1984). « Каталог продукции С-100 ». Микросистемы . 5 (5): 59–78.
  11. ^ «Новый процессор XXU предлагает огромное преимущество в скорости». Новости ввода / вывода . 5 (4): 1. Август – сентябрь 1986 г. ISSN 0274-9998 . 
  12. ^ Морроу, Джордж; Фуллмер, Ховард (май 1978 г.). «Предлагаемый стандарт для автобуса S-100 » (PDF) . Компьютер . Компьютерное общество IEEE. 11 (5): 84–90. DOI : 10,1109 / cm.1978.218190 . S2CID 2023052 . Расширение S-100 автобуса до 24 адресных бит и 16 бит данных было предложено Дейвом Густавсон. Как именно это будет сделано, в настоящее время рассматривается.  
  13. ^ Elmquist, Kells A .; Фуллмер, Ховард; Густавсон, Дэвид Б .; Морроу, Джордж (июль 1979 г.). «Стандартная спецификация для устройств интерфейса шины S-100» (PDF) . Компьютер . Компьютерное общество IEEE. 12 (7): 28–52. DOI : 10.1109 / mc.1979.1658813 . S2CID 9797254 .  
  14. ^ a b c Американский национальный стандарт: Стандартные интерфейсные устройства IEEE 696 . DOI : 10.1109 / IEEESTD.1983.81971 . ISBN 978-0-7381-4244-9.
  15. ^ LIBES, Sol (май 1984 г.). «Каталог продукции С-100». Микросистемы . 5 (5): 59. Однако нет никаких сомнений в том, что рынок S-100 теперь можно считать зрелой отраслью с умеренным потенциалом роста по сравнению с рынком IBM PC-совместимых.
  16. ↑ Разведение, Гэри (январь – февраль 1984 г.). "Сетевые транзакции Cromemco Systems при хаотическом обмене". Новости ввода / вывода . 3 (6): 20. ISSN 0274-9998 . 
  17. ^ «ВВС США оснастят свои тактические истребительные эскадрильи системой планирования миссий». Авиационная неделя и космические технологии . 126 (22): 105. 1 июня 1987 г.
  18. ^ LIBES, Sol (май 1984 г.). «Каталог продукции С-100». Микросистемы . 5 (5): 59. В то время как ранний рост рынка S-100 зависел в основном от любителей и первых пользователей персональных компьютеров, отрасль сейчас концентрируется на многопользовательских системах OEM и приложениях, требующих большей мощности компьютеров.
  19. ^ "CME использует код данных для распространения данных котировок биржевым трейдерам" . WatersTechnology. 27 января 1992 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • "Компьютеры S100" , веб-сайт, содержащий множество фотографий карт, документации и истории
  • «На базе« Cromemco », микрокомпьютер S-100» , изображения нескольких карт S-100 , сделанные Робертом Кухманном.
  • «S-100 Материал Трава» , коллекция Герберта Джонсон S-100 историй
  • « Архив документации и руководств по шине IEEE-696 / S-100 » , коллекция руководств Говарда Харта по S-100