工控機總線——PC/104總線、PC/104Plus
PC/104也是一種工業(yè)計算機總線標準。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倒有兩個版本, 8位和16位,分別與PC和PC/AT相對應。PC/104 Plus則與PCI總線相對應。
在20世紀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的小板結構,拋棄了PC機的大母板,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,如消費類電子產(chǎn)品:洗衣機、烘干機、洗碗機、收款機等。近來,緊湊加固性設計的Pc/104工控機在軍工產(chǎn)品中開始采用,如火箭、導彈和戰(zhàn)斗機等。
雖然PC/104總線工控機的功耗低,但其驅(qū)動能力差(4mA),其擴展能力和維護性也受到限制,使其在工業(yè)過程控制和自動化領域的應用范圍受到局限。
第一塊PC/104產(chǎn)生于1987年,但嚴格意義的規(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,當時就有125個廠家引進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/104一直是以一個非法定標準在執(zhí)行,而不是委員會設計制定的。
1992年IEEE開始著手為PC和PC/AT總線制定一個精簡的IEEE-P996標準(草稿), PC/ 104作為基本文件被采納,叫作E匹P996. 1兼容PC嵌入式模塊標準。
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
機械規(guī)范卻完全不同,是一種優(yōu)化的、小型、堆桔式結構的嵌入式控制系統(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,也可以應自己的需要設計生產(chǎn)更多的專業(yè)應用PC/104模塊種類??梢韵嘈?,嵌入式PC對目前的工業(yè)控制計算機體系產(chǎn)生了積極的影響,而且將在許多應用領域形成主流格局。
PC/1 04與普通PC總線控制系統(tǒng)的主要不同是:
(0小尺寸結構:標準模塊的機械尺寸是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,每個模塊1~2W能耗。
現(xiàn)在,許多單板計算機都設計有PC/1 04總線接口,以便通過PC/1 04總線豐富的νo模塊擴展功能,滿足不同的嵌入式應用要求。
2. PC/104 Plus
PC/104 Plus是專為PCI總線設計的,可以連接高速外接設備。PC/I04 Plus在硬件上通過一個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個特點:①相對PC/l 04連接,增加了第3個連結接 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位擴展和JTAG、PRSNT或CLKRUN信號。
PC/I04 Plus規(guī)范包含了兩種總線標準: ISA和PCI,所以像其他PC機一樣,可以與雙總線并存。
為了兼容Pα總線技術, 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。