PC104

PC104簡介

　　PC/104是一種工業(yè)計算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)。PC/104有兩個版本，8位和16位，分別與PC和PC/AT相對應(yīng)。PC/104PLUS 則與PCI總線相對應(yīng)。 第一塊PC104產(chǎn)生于1987年，但嚴(yán)格意義的規(guī)范說明在1992年才公布，后來對PC104感興趣的人越來越多，眾多廠家生產(chǎn)PC104兼容產(chǎn)品。像原來的PC總線一樣，PC104一直是以一個非法定標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行，而不是委員會設(shè)計制定的。

　　1992年IEEE開始著手為PC和PC/AT總線制定一個精簡的IEEEP996標(biāo)準(zhǔn)（草稿），PC104作為基本文件被采納，叫做IEEE P996.1兼容PC嵌入式模塊標(biāo)準(zhǔn)。可見，PC104是一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線。

PC104百科

　　PC/104是一種工業(yè)計算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)。PC/104有兩個版本，8位和16位，分別與PC和PC/AT相對應(yīng)。PC/104PLUS 則與PCI總線相對應(yīng)。 第一塊PC104產(chǎn)生于1987年，但嚴(yán)格意義的規(guī)范說明在1992年才公布，后來對PC104感興趣的人越來越多，眾多廠家生產(chǎn)PC104兼容產(chǎn)品。像原來的PC總線一樣，PC104一直是以一個非法定標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行，而不是委員會設(shè)計制定的。

　　1992年IEEE開始著手為PC和PC/AT總線制定一個精簡的IEEEP996標(biāo)準(zhǔn)（草稿），PC104作為基本文件被采納，叫做IEEE P996.1兼容PC嵌入式模塊標(biāo)準(zhǔn)。可見，PC104是一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線。

　　IEEE-996標(biāo)準(zhǔn)的延伸

　　我們知道IEEE-P996是PC和PC/AT工業(yè)總線規(guī)范，IEEE協(xié)會將它定義IEEE-P996.1，很明顯PC104實(shí)質(zhì)上就是一種緊湊型的IEEE-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、堆棧式結(jié)構(gòu)的嵌入式控制系統(tǒng)。

　　PC104與普通PC總線控制系統(tǒng)的主要不同是：

　　1、 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96X90mm

　　2、 堆棧式連接：去掉總線背板和插板滑道，總線以“針”和“孔”形式層疊連接，即PC104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和相連，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，，每個模塊1-2瓦能耗。

　　PC104的基本尺寸（8位）

　　有二個方法使用 PC/104模塊：

　　雖然PC/104模塊的擴(kuò)展和應(yīng)用是靈活的，但我們建議還是二種基本方法在您設(shè)計的嵌入系統(tǒng)中使用PC104：

　　獨(dú)立的模塊堆棧：這方式中，模塊是被用作全兼容的總線底板，但是不需要背板板和或插槽疊成的。每個模塊留出 0.6英寸間距。

　　作為元件應(yīng)用：在這方式下，模塊作為用一個高度集成元件，插入一個定制的母板上，母板上包含有應(yīng)用接口和總線邏輯，它的自我堆棧方式，可‘在一個位置上安裝幾個模塊。這種方式允許在系統(tǒng)調(diào)試或者測試時，臨時更換模塊，同時有利于我們將來的產(chǎn)品升級或者更換選件。

　　PC104和PC104PLUS

　　PC104有兩個版本，8位和16位，分別與PC和PC/AT相對應(yīng)。PC104PLUS 則與PCI總線相對應(yīng)，在PC104總線的兩個版本中，8位PC104共有64個總線管腳，單列雙排插針和插孔，P1：64針，P2：40針，合計104個總線信號，PC104因此得名。

　　當(dāng)8位模塊和16位模塊連接時，16位模塊必須在8位模塊得下面（見附圖2）。P2 總線連結(jié)在8-位元模塊中是可選的，這樣讓這些模塊無論何處都可在堆棧中使用。

　　PC104PLUS 是專為PCI總線設(shè)計的，可以連接高速外接設(shè)備。PC104PLUS 在硬件上通過一個3X40即120孔插座，PC104PLUS包括了PCI規(guī)范2.1版要求的所有信號。為了向下兼容，PC104PLUS保持了PC104的所有特性。

　　PC104PLUS與PC104相比有以下3個特點(diǎn)：

　　1．相對PC/104連接，增加了第三個連結(jié)接口支持 PCI bus.

　　2．改變了組件高度的需求，增加模塊的柔韌性。

　　3．加入了控制邏輯單元，以滿足高速度 bus的需求。

　　關(guān)于PC104PLUS總線與PCI總線規(guī)范的不同：

　　1．PC104PLUS是用120針2mm孔堆棧插座連接，而32位PCI總線用124針插槽連接

　　2．120針的PCI不支持64位擴(kuò)展，和 JTAG， PRSNT 或 CLKRUN 信號。

　　PC104PLUS規(guī)范包含了兩種總線標(biāo)準(zhǔn)：ISA和PCI，所以向其他PC機(jī)一樣，可以雙總線并存。

　　由于PC104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/104模塊時，也可以應(yīng)自己的需要設(shè)計生產(chǎn)更多的專業(yè)應(yīng)用PC/104模塊種類。

　　pc總線與104總線，cpci總線三者區(qū)別

　　總線就是通往兩個門之間的道路，主板的總線一板是說芯片組。

　　可以把cpu看做是一個房子，他的總線就是他的門口，主板芯片組也是一樣的看待，從房子到另一個房子的路有多寬是取最小的那個門口的寬度，也就是比較低的那個總線頻率。

　　如果cpu總線頻率低，主板總線頻率再高，cpu也是個瓶頸。

　　pc104總線總結(jié)

　　實(shí)際上，早在PC/104規(guī)范誕生之前，1987年就產(chǎn)生了世界上第一塊PC/104板卡，由于其固有的優(yōu)點(diǎn)，在國際上制訂統(tǒng)一的規(guī)范之前，一直有許多廠商在生產(chǎn)類似的嵌入式板卡。到了1992年，由業(yè)界著名的RTD公司和AMPRO公司等12家從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的廠商發(fā)起，組建了國際PC/104協(xié)會，得到了全世界眾多廠商紛紛響應(yīng)，從此PC/104技術(shù)的發(fā)展走上了康莊大道。1992年，Intel提出了PCI總線，將總線頻率提高到了33MHZ。1997年2月PC/104協(xié)會根據(jù)PC技術(shù)的發(fā)展形勢，由其技術(shù)委員會牽頭，主持制訂了PC/104+總線，2003年11月PC/104協(xié)會技術(shù)委員會又制訂了PCI-104總線。

　　從PC/104技術(shù)的發(fā)展歷史中可以看出，PC/104來自于“群眾”，來自于實(shí)踐發(fā)展的需要，并且自身在隨著PC技術(shù)的發(fā)展而不斷地發(fā)展。從實(shí)踐中來，有著眾多廠商的支持，使得PC/104技術(shù)具有天然的旺盛生命力。

　　后PC時代，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展風(fēng)起云涌，波瀾壯闊。在這一歷史洪流中，眾多的嵌入式系統(tǒng)規(guī)范爭奇斗艷，各種嵌入式板卡令人眼花繚亂。但從目前PC/104的號召力和眾多的廠商支持來看，其在嵌入式領(lǐng)域舉足輕重的地位還沒有哪一種規(guī)范能夠企及。我們相信，在國際PC/104協(xié)會的帶領(lǐng)下，PC/104技術(shù)的發(fā)展前景必將無限光明。

　　PC/104的優(yōu)點(diǎn)

　　小尺寸

　　PC/104的板卡標(biāo)準(zhǔn)尺寸為90mmX96mm（比一本新華字典還要小很多，而傳統(tǒng)桌面PC系統(tǒng)的板卡尺寸為315mmX122mm），這樣小的尺寸使得PC/104、PC/104+和PCI-104模塊板成為了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的理想產(chǎn)品。

　　開放的高可靠性的工業(yè)規(guī)范

　　PC/104、PC/104+和PCI-104產(chǎn)品在電氣特性和機(jī)械特性上可靠性極高，功耗低，產(chǎn)生熱量少。板卡與板卡之間通過自堆棧進(jìn)行可靠的連接，抗震能力強(qiáng)。全世界有超過200家公司使用這些開放的規(guī)范來生產(chǎn)和銷售各種PC/104模塊板。

　　模塊可自由擴(kuò)展

　　PC/104模塊具有靈活的可擴(kuò)展性。它允許工程師互換及匹配各種功能卡，可隨系統(tǒng)的需求而升級CPU的性能。增加系統(tǒng)的功能和性能只需通過改變相應(yīng)的模塊即可實(shí)現(xiàn)。

　　低功耗

　　4mA的總線驅(qū)動電流，即可使模塊正常工作，低功耗有利于減少元件數(shù)量。各種插卡廣泛采用VLSI芯片、低功耗的ASIC芯片、門陣列等，其存儲采用大容量固態(tài)盤（SSD）。

　　堆棧式連接

　　這種結(jié)構(gòu)取消了主板和插槽，可以將所有的PC/104模塊板利用板上的疊裝總線插座連接起來。有效減小整個系統(tǒng)所占的空間。

　　豐富的軟件資源

　　與PC系統(tǒng)兼容的操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、應(yīng)用軟件都可以運(yùn)行在PC/104系統(tǒng)中。這使得用戶可以隨時利用無處不在的PC系統(tǒng)豐富的軟件資源，從而降低軟件購買、學(xué)習(xí)、培訓(xùn)等方面的成本。此外，在許多PC/104系統(tǒng)的設(shè)計中，大量的實(shí)時操作系統(tǒng)已經(jīng)被成功地應(yīng)用。

　　大大簡化系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性

　　通過使用PC/104、PC/104+和PCI-104模塊，用戶可以將精力集中于末端系統(tǒng)設(shè)計及功能設(shè)計上。不用為CPU及其外圍器件之間的復(fù)雜接口關(guān)系花費(fèi)時間。PC/104模塊的“（plug-together-write-application-software）”設(shè)計方法確保了設(shè)計者面向市場的最快響應(yīng)速度。

　　總之，PC/104憑借緊湊的外形、成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)、專業(yè)設(shè)計、專業(yè)生產(chǎn)帶來的高可靠性，將廣大硬件工程師引入了一個更高的層次，標(biāo)準(zhǔn)的PC兼容體系結(jié)構(gòu)大大減少了軟件工程師的工作量。模塊化、通用化的系統(tǒng)更易于維護(hù)、易于擴(kuò)展、易于系列化、易于升級。大大減少了重復(fù)學(xué)習(xí)、重復(fù)開發(fā)的成本。

　　PC/104技術(shù)的未來發(fā)展前景

　　今天，PC/104、PC/104+、PCI-104產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、工業(yè)、航空以及軍用等領(lǐng)域，其在商業(yè)及商用現(xiàn)貨領(lǐng)域作為嵌入式系統(tǒng)理想解決方案的這一主導(dǎo)地位，已經(jīng)得到大家的一致認(rèn)可。“堆棧型PC”已經(jīng)被證明是一種能夠廣泛應(yīng)用于各種場合的堅固的、可靠的及高性價比的嵌入式系統(tǒng)解決方案。所有這一切決定了PC/104產(chǎn)品的發(fā)展前景無限光明。眾多廠商及廣大用戶對“堆棧型PC”的青睞使得PC/104產(chǎn)品能夠方興未艾，并且長久不衰。由于PC/104系統(tǒng)與傳統(tǒng)PC系統(tǒng)的兼容，并且具有豐富的開發(fā)工具和軟件資源，使其成了廣大用戶最喜歡的選擇。

　　其它的嵌入式系統(tǒng)規(guī)范總是試圖切入PC/104的市場，然而它們與生俱來的先天不足限制了它們的廣泛應(yīng)用。CompactPCI是一種了不起的嵌入式標(biāo)準(zhǔn)，但卻具有昂貴的連接器和背板；PMC的局限性在于它只允許一塊附加插卡；其它一些采用大板卡的規(guī)范由于使用插卡式內(nèi)存，對系統(tǒng)的可靠性帶來了致命的影響。

　　PC/104具有非常靈活的模塊化配置功能。開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求，準(zhǔn)確選擇他們所需要的功能模塊，用于構(gòu)建自己的系統(tǒng)，還可以為系統(tǒng)配備極其堅固的外殼。用PC/104模塊構(gòu)建的系統(tǒng)體積非常小巧，但功能卻十分強(qiáng)大。PC/104模塊板的功能十分豐富，包括CPU、I/O、DSP、無線網(wǎng)絡(luò)以及GPS等等。用戶在桌面PC系統(tǒng)中能夠找到的每一種功能，都可以在PC/104系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并且軟件也易于配置。PC/104系統(tǒng)可以運(yùn)行DOS、Windows以及眾多的實(shí)時操作系統(tǒng)，這些特點(diǎn)使得PC/104系統(tǒng)的軟硬件配置實(shí)現(xiàn)起來非常容易。

　　PC/104的未來將如何發(fā)展？回顧一下它的成長歷史，也許我們能夠從中找到答案。

　　1992年，PC/104規(guī)范在最初發(fā)布的時候，ISA總線在桌面PC中的應(yīng)用已經(jīng)超過了10年。在這十年時間里，ISA總線被證明是一種非常成熟的技術(shù)。ISA總線的下一代替代技術(shù)也正呼之欲出。PC/104的出現(xiàn)，為廣大嵌入式系統(tǒng)制造商提供了一種全新的選擇，極大地拓展了他們產(chǎn)品設(shè)計制造的范圍。桌面PC市場也正在不斷變化，EISA、Micro-Channel、VL及PCI都是當(dāng)時下一代總線的有力競爭者。

　　然而，EISA和Micro-Channel很快就退出了競爭。早在80年代后期，VL總線和PCI總線互相競爭得難解難分時，PC/104總線誕生了，它采用了成熟的ISA總線技術(shù)。到了1997年，PCI總線已經(jīng)在和VL總線的競爭中大獲全勝，PC/104+規(guī)范適時誕生，在定義中增加了對PCI總線的支持。堆棧型PC又一次采用了已經(jīng)證明的成熟的技術(shù)。今天，堆棧型PC已經(jīng)將ISA和PCI總線集于一身。而當(dāng)桌面PC丟掉ISA總線時，堆棧型PC又適時迎來了PCI-104。當(dāng)然，這只是剛剛開始，在未來的嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，更新的技術(shù)仍將會被堆棧型PC按照它特有的方式所采納。

　　那么，接下來的新技術(shù)會是什么呢？我們知道，桌面PC技術(shù)走到了又一次選擇的十字路口。3GIO、RapidIO、InfiniBand、HyperTransport、StarFabric，這些都是可能的選項(xiàng)，但別忘了，游戲只是剛剛開始。ISA和PCI以其技術(shù)上的成熟在今天的嵌入式領(lǐng)域，成為了廣大用戶當(dāng)仁不讓的選擇。堆棧型PC在耐心等待，等待未來桌面PC技術(shù)競爭者中王者的出現(xiàn)，等待一種新技術(shù)的成熟。到那時，堆棧型PC會采納這種新技術(shù)，從而推動PC/104技術(shù)能夠始終與時俱進(jìn)。

　　PC/104 的發(fā)展前景非?？春茫?ldquo;堆棧型PC”的前途無限光明。利用成熟的桌面PC技術(shù)，利用豐富的PC軟件資源，使得PC/104技術(shù)如虎添翼。不斷謹(jǐn)慎增加一些成熟的PC技術(shù)，比如增加對PCI總線控制的支持，實(shí)現(xiàn)超過4塊PCI附加模塊板的堆棧；增加對未來PC技術(shù)的支持，比如支持PCI Express等。這些將使得PC/104能夠緊跟PC技術(shù)前進(jìn)的腳步，同時不斷滿足廣大客戶的新需求。我們期待國際PC/104協(xié)會為PC/104描繪更加美好的藍(lán)圖。

　　美國RTD公司是世界著名的PC/104廠商，自1985年成立以來，一直專注于PC/104嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn)，目前已形成最齊全的產(chǎn)品線。其產(chǎn)品分為PC/104模塊板、PC/104加固型系統(tǒng)、開發(fā)配件、開發(fā)系統(tǒng)等四大系列，共有300多種產(chǎn)品。配套齊全的產(chǎn)品線在業(yè)界獨(dú)樹一幟。

　　RTD公司的產(chǎn)品定位于高端市場，其產(chǎn)品以精湛的工藝，精良的選材，有口皆碑的可靠性，滿足美國苛刻的軍用標(biāo)準(zhǔn)而被美國軍方長期推薦為軍品的商用現(xiàn)貨。

　　RTD公司有著嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，公司通過了國際質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)ISO9001:2000認(rèn)證。獨(dú)特的11項(xiàng)質(zhì)量管理制度，涵蓋從器件的采購、OEM供貨商的選擇、資質(zhì)認(rèn)證、產(chǎn)品的設(shè)計、制造、不合格產(chǎn)品的分析處理、制造設(shè)備的校驗(yàn)、質(zhì)量管理人員的培訓(xùn)、公司管理層的定期總結(jié)等各個層面。

　　RTD公司執(zhí)著客戶至上理念，對客戶做出產(chǎn)品零缺陷的承諾。公司極其重視客戶意見的反饋，致力于以精湛的技術(shù)為客戶提供一切可能的服務(wù)，滿足客戶的一切需求。

　　RTD公司始終跟蹤技術(shù)發(fā)展的最前沿，不斷推出領(lǐng)先技術(shù)潮流的最新產(chǎn)品。其采用藍(lán)牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)模塊板、采用3G技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)模塊板、采用TI第六代芯片的DSP模塊板、具有專利技術(shù)的適用于惡劣環(huán)境的PC/104加固型系統(tǒng)IDAN系列產(chǎn)品等，一直在業(yè)界獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。