S-100 (datová sběrnice)

S-100 je  univerzální sběrnice počítačového rozhraní navržená MITS v roce 1974 speciálně pro Altair 8800 , dnes považovaný za první osobní počítač . S-100 byla první sběrnice rozhraní pro mikropočítačový průmysl . Počítače s touto sběrnicí se skládaly z procesoru a rozšiřujících karet a byly opakovány mnoha výrobci. Sběrnice S-100 se stala základem pro nezávislé nadšence (jako je Homebrew Computer Club ) pro stavbu vlastních počítačů a rozšiřujících karet, což nepřímo vedlo k revoluci mikropočítačů .

Architektura

Ve skutečnosti S-100 představoval vývod procesoru Intel 8080 do jediné desky s unifikovanými konektory , tvořící rozšiřující slot . S-100 poskytoval 16 datových linek (dvě jednosměrné 8bitové sběrnice), 16 adresních linek (obousměrná 16bitová adresová sběrnice; maximální adresní prostor byl 64 KB), 3 napájecí linky, 8 přerušovacích linek a 39 řídicích linek.

Pro napájení zásuvných rozšiřujících desek bylo na sběrnici přítomno nestabilizovaných +8 V a ±18 V. Stabilizace napětí byla předpokládána v samotných rozšiřujících deskách na +5 V (při použití TTL logiky) a ±12 V (obvykle se používá v RS -232 vedení, hnací motory atd.).

Vlastnosti konektorů pro připojení rozšiřujících desek:

• Rozměry: 134 mm x 254 mm, 100 kolíků
• Konektor: 50 pinů na každé straně desky
• Neregulované napájecí napětí: +8V, +16V.

Svého času byla sběrnice S-100 velmi oblíbená a používala se pro širokou škálu periferních desek, byla součástí paměťových desek, zařízení sériového a paralelního rozhraní, desek řadičů disket, video desek, desek hudebních syntezátorů atd.

Tato sběrnice byla použita pro mikroprocesory Intel 8080 , Zilog Z80 , Motorola 6500 a Motorola 6800 . Některé společnosti vytvořily vlastní standardy pro takovou pneumatiku založenou na S-100. Jedním z takových příkladů je standard sběrnice S-100/IEEE696, který byl vyvinut v roce 1983. Výsledná pneumatika měla následující vlastnosti:

• Dalších 8 adresních bitů umožnilo adresovat až 16 MB paměti (celkem tak bylo získáno 24 adresních řádků).
• Podpora 16bitových mikroprocesorů přidáním dalších dvou signálů šestnáct žádostí (SXTRO, 58 řádků) a šestnácti potvrzení (SIXTN, 60 řádků).
• Linka 12 byla vyhrazena pro signál nemaskovatelného přerušení (NMI).

Funkce

Úplná specifikace této sběrnice zahrnuje až 100 signálů. Pracovní frekvence v tomto případě dosahuje 10 MHz. Sběrnice S-100 a její modifikace našly uplatnění při vývoji malých průmyslových aplikací. Hlavní předností tohoto autobusu je jeho nízká cena a podpora autobusu velkým množstvím průmyslových vývojářů.

Pro srovnání stojí za zmínku, že počítače IBM PC AT a IBM PC XT měly systémovou sběrnici navrženou pro současný přenos pouze 8 bitů dat, jelikož mikroprocesor i8088 používaný v počítačích měl 8 datových linek. Systémová sběrnice navíc obsahovala 20 adresních linek, což omezovalo adresní prostor na limit 1 MB. Pro práci s externími zařízeními tato sběrnice také poskytovala 4 řádky hardwarových přerušení a 4 řádky pro vyžadování externích zařízení pro přímý přístup do paměti ( DMA  - Direct Memory Access). Pro připojení rozšiřujících desek byly použity speciální 62pinové konektory. Všimněte si, že systémová sběrnice a mikroprocesor byly synchronizovány z jednoho hodinového generátoru s frekvencí 4,77 MHz. Teoreticky by tedy rychlost přenosu dat mohla dosáhnout více než 4,5 MB/s.

Viz také

• Adresní sběrnice
• Datová sběrnice
• Řídící sběrnice

Odkazy

• Obecné informace o sběrnicích a rozhraních  (nepřístupný odkaz)
• IEEE , "IEEE Standard, 696 Interface Devices" , 1983
• "S100 Computers" , místo s mnoha mapami, dokumentací a historií
• "Mikropočítač S-100 založený na "Cromemco" , obrázky několika karet S-100 od Roberta Kuhmanna
• "Herb's S-100 Stuff" , sbírka historie S-100 od Herberta Johnsona
• "Archiv dokumentace a příruček sběrnice IEEE-696/S-100" , sbírka příruček Howard Harte S-100