PC104

PC104簡介

　　PC/104是一種工業計算機總線標準。PC/104有兩個版本，8位和16位，分別與PC和PC/AT相對應。PC/104PLUS 則與PCI總線相對應。 第一塊PC104產生于1987年，但嚴格意義的規范說明在1992年才公布，后來對PC104感興趣的人越來越多，眾多廠家生產PC104兼容產品。像原來的PC總線一樣，PC104一直是以一個非法定標準在執行，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IEEEP996標準（草稿），PC104作為基本文件被采納，叫做IEEE P996.1兼容PC嵌入式模塊標準?？梢?，PC104是一種專門為嵌入式控制而定義的工業控制總線。

PC104百科

　　PC/104是一種工業計算機總線標準。PC/104有兩個版本，8位和16位，分別與PC和PC/AT相對應。PC/104PLUS 則與PCI總線相對應。 第一塊PC104產生于1987年，但嚴格意義的規范說明在1992年才公布，后來對PC104感興趣的人越來越多，眾多廠家生產PC104兼容產品。像原來的PC總線一樣，PC104一直是以一個非法定標準在執行，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IEEEP996標準（草稿），PC104作為基本文件被采納，叫做IEEE P996.1兼容PC嵌入式模塊標準?？梢?，PC104是一種專門為嵌入式控制而定義的工業控制總線。

　　IEEE-996標準的延伸

　　我們知道IEEE-P996是PC和PC/AT工業總線規范，IEEE協會將它定義IEEE-P996.1，很明顯PC104實質上就是一種緊湊型的IEEE-P996，其信號定義和PC/AT基本一致，但電氣和機械規范卻完全不同，是一種優化的、小型、堆棧式結構的嵌入式控制系統。

　　PC104與普通PC總線控制系統的主要不同是：

　　1、 小尺寸結構：標準模塊的機械尺寸是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、 輕松總線驅動：減少元件數量和電源消耗，4mA總線驅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模塊的擴展和應用是靈活的，但我們建議還是二種基本方法在您設計的嵌入系統中使用PC104：

　　獨立的模塊堆棧：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調試或者測試時，臨時更換模塊，同時有利于我們將來的產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。PC104PLUS 則與PCI總線相對應，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總線設計的，可以連接高速外接設備。PC104PLUS 在硬件上通過一個3X40即120孔插座，PC104PLUS包括了PCI規范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：

　　1．相對PC/104連接，增加了第三個連結接口支持 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。

　　關于PC104PLUS總線與PCI總線規范的不同：

　　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位擴展，和 JTAG， PRSNT 或 CLKRUN 信號。

　　PC104PLUS規范包含了兩種總線標準：ISA和PCI，所以向其他PC機一樣，可以雙總線并存。

　　由于PC104的管腳定義與ISA、PCI的規范完全兼容，所以公司在產品內部用 PC/104模塊時，也可以應自己的需要設計生產更多的專業應用PC/104模塊種類。

　　pc總線與104總線，cpci總線三者區別

　　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

　　實際上，早在PC/104規范誕生之前，1987年就產生了世界上第一塊PC/104板卡，由于其固有的優點，在國際上制訂統一的規范之前，一直有許多廠商在生產類似的嵌入式板卡。到了1992年，由業界著名的RTD公司和AMPRO公司等12家從事嵌入式系統開發的廠商發起，組建了國際PC/104協會，得到了全世界眾多廠商紛紛響應，從此PC/104技術的發展走上了康莊大道。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協會根據PC技術的發展形勢，由其技術委員會牽頭，主持制訂了PC/104+總線，2003年11月PC/104協會技術委員會又制訂了PCI-104總線。

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

　　后PC時代，嵌入式系統的發展風起云涌，波瀾壯闊。在這一歷史洪流中，眾多的嵌入式系統規范爭奇斗艷，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，其在嵌入式領域舉足輕重的地位還沒有哪一種規范能夠企及。我們相信，在國際PC/104協會的帶領下，PC/104技術的發展前景必將無限光明。

　　PC/104的優點

　　小尺寸

　　PC/104的板卡標準尺寸為90mmX96mm（比一本新華字典還要小很多，而傳統桌面PC系統的板卡尺寸為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應用的理想產品。

　　開放的高可靠性的工業規范

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

　　模塊可自由擴展

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

　　低功耗

　　4mA的總線驅動電流，即可使模塊正常工作，低功耗有利于減少元件數量。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盤（SSD）。

　　堆棧式連接

　　這種結構取消了主板和插槽，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。有效減小整個系統所占的空間。

　　豐富的軟件資源

　　與PC系統兼容的操作系統、開發工具、應用軟件都可以運行在PC/104系統中。這使得用戶可以隨時利用無處不在的PC系統豐富的軟件資源，從而降低軟件購買、學習、培訓等方面的成本。此外，在許多PC/104系統的設計中，大量的實時操作系統已經被成功地應用。

　　大大簡化系統設計的復雜性

　　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設計及功能設計上。不用為CPU及其外圍器件之間的復雜接口關系花費時間。PC/104模塊的“（plug-together-write-application-software）”設計方法確保了設計者面向市場的最快響應速度。

　　總之，PC/104憑借緊湊的外形、成熟的標準體系結構、專業設計、專業生產帶來的高可靠性，將廣大硬件工程師引入了一個更高的層次，標準的PC兼容體系結構大大減少了軟件工程師的工作量。模塊化、通用化的系統更易于維護、易于擴展、易于系列化、易于升級。大大減少了重復學習、重復開發的成本。

　　PC/104技術的未來發展前景

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

　　其它的嵌入式系統規范總是試圖切入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用。CompactPCI是一種了不起的嵌入式標準，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范由于使用插卡式內存，對系統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。開發者可以根據自己的需求，準確選擇他們所需要的功能模塊，用于構建自己的系統，還可以為系統配備極其堅固的外殼。用PC/104模塊構建的系統體積非常小巧，但功能卻十分強大。PC/104模塊板的功能十分豐富，包括CPU、I/O、DSP、無線網絡以及GPS等等。用戶在桌面PC系統中能夠找到的每一種功能，都可以在PC/104系統中實現，并且軟件也易于配置。PC/104系統可以運行DOS、Windows以及眾多的實時操作系統，這些特點使得PC/104系統的軟硬件配置實現起來非常容易。

　　PC/104的未來將如何發展？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規范在最初發布的時候，ISA總線在桌面PC中的應用已經超過了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。ISA總線的下一代替代技術也正呼之欲出。PC/104的出現，為廣大嵌入式系統制造商提供了一種全新的選擇，極大地拓展了他們產品設計制造的范圍。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。到了1997年，PCI總線已經在和VL總線的競爭中大獲全勝，PC/104+規范適時誕生，在定義中增加了對PCI總線的支持。堆棧型PC又一次采用了已經證明的成熟的技術。今天，堆棧型PC已經將ISA和PCI總線集于一身。而當桌面PC丟掉ISA總線時，堆棧型PC又適時迎來了PCI-104。當然，這只是剛剛開始，在未來的嵌入式系統領域，更新的技術仍將會被堆棧型PC按照它特有的方式所采納。

　　那么，接下來的新技術會是什么呢？我們知道，桌面PC技術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，但別忘了，游戲只是剛剛開始。ISA和PCI以其技術上的成熟在今天的嵌入式領域，成為了廣大用戶當仁不讓的選擇。堆棧型PC在耐心等待，等待未來桌面PC技術競爭者中王者的出現，等待一種新技術的成熟。到那時，堆棧型PC會采納這種新技術，從而推動PC/104技術能夠始終與時俱進。

　　PC/104 的發展前景非?？春?，“堆棧型PC”的前途無限光明。利用成熟的桌面PC技術，利用豐富的PC軟件資源，使得PC/104技術如虎添翼。不斷謹慎增加一些成熟的PC技術，比如增加對PCI總線控制的支持，實現超過4塊PCI附加模塊板的堆棧；增加對未來PC技術的支持，比如支持PCI Express等。這些將使得PC/104能夠緊跟PC技術前進的腳步，同時不斷滿足廣大客戶的新需求。我們期待國際PC/104協會為PC/104描繪更加美好的藍圖。

　　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嵌入式產品的設計與生產，目前已形成最齊全的產品線。其產品分為PC/104模塊板、PC/104加固型系統、開發配件、開發系統等四大系列，共有300多種產品。配套齊全的產品線在業界獨樹一幟。

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

　　RTD公司有著嚴格的質量管理體系，公司通過了國際質量體系標準ISO9001:2000認證。獨特的11項質量管理制度，涵蓋從器件的采購、OEM供貨商的選擇、資質認證、產品的設計、制造、不合格產品的分析處理、制造設備的校驗、質量管理人員的培訓、公司管理層的定期總結等各個層面。

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

　　RTD公司始終跟蹤技術發展的最前沿，不斷推出領先技術潮流的最新產品。其采用藍牙技術的無線網絡模塊板、采用3G技術的無線網絡模塊板、采用TI第六代芯片的DSP模塊板、具有專利技術的適用于惡劣環境的PC/104加固型系統IDAN系列產品等，一直在業界獨領風騷。