PC/104工业计算机总线标准

• 关键词：数据采集,PC/104
• 摘要：PC/104是一种工业计算机总线标准。PC/104有两个版本，8位和16位，分别与PC和PC/AT相对应。PC/104PLUS 则与PCI总线相对应。 第一块PC104产生于1987年，但严格意义的规范说明在1992年才公布，后来对PC104感兴趣的人越来越多，众多厂家生产PC104兼容产品。像原来的PC总线一样，PC104一直是以一个非法定标准在执行，而不是委员会设计制定的。1992年IEEE开始着手为PC和PC/AT总线制定一个精简的IEEEP996标准（草稿），PC104作为基本文件被采纳，叫做IEEE P996.1兼容PC嵌入式模块标准。可见，PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线。

　　1IEEE-996标准的延伸

　　我们知道IEEE-P996是PC和PC/AT工业总线规范，IEEE协会将它定义IEEE-P996.1，很明显PC104实质上就是一种紧凑型的IEEE-P996，其信号定义和PC/AT基本一致，但电气和机械规范却完全不同，是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。

　　PC104与普通PC总线控制系统的主要不同是：

　　1、 小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6X3.8英寸，即96X90mm

　　2、 堆栈式连接：去掉总线背板和插板滑道，总线以“针”和“孔”形式层叠连接，即PC104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性。

　　3、 轻松总线驱动：减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，，每个模块1-2瓦能耗。

　　2PC104的基本尺寸（8位）

　　有二个方法使用 PC/104模块：

　　虽然PC/104模块的扩展和应用是灵活的,但我们建议还是二种基本方法在您设计的嵌入系统中使用PC104:

　　独立的模块堆栈：这方式中，模块是被用作全兼容的总线底板,但是不需要背板板和或插槽叠成的。每个模块留出 0.6英寸间距。

　　作为元件应用：在这方式下,模块作为用一个高度集成元件，插入一个定制的母板上，母板上包含有应用接口和总线逻辑，它的自我堆栈方式，可'在一个位置上安装几个模块。这种方式允许在系统调试或者测试时，临时更换模块，同时有利于我们将来的产品升级或者更换选件。

　　3PC104和PC104PLUS

　　PC104有两个版本，8位和16位，分别与PC和PC/AT相对应。PC104PLUS 则与PCI总线相对应，在PC104总线的两个版本中，8位PC104共有64个总线管脚，单列双排插针和插孔，P1：64针，P2：40针，合计104个总线信号，PC104因此得名。当8位模块和16位模块连接时，16位模块必须在8位模块得下面（见附图2）。P2 总线连结在8-位元模块中是可选的，这样让这些模块无论何处都可在堆栈中使用。

　　PC104PLUS 是专为PCI总线设计的，可以连接高速外接设备。PC104PLUS 在硬件上通过一个3X40即120孔插座，PC104PLUS包括了PCI规范2.1版要求的所有信号。为了向下兼容，PC104PLUS保持了PC104的所有特性。

　　PC104PLUS与PC104相比有以下3个特点：

　　1．相对PC/104连接，增加了第三个连结接口支持 PCI bus.

　　2．改变了组件高度的需求，增加模块的柔韧性.

　　3．加入了控制逻辑单元，以满足高速度 bus的需求.

　　关于PC104PLUS总线与PCI总线规范的不同：

　　1．PC104PLUS是用120针2mm孔堆栈插座连接，而32位PCI总线用124针插槽连接

　　2．120针的PCI不支持64位扩展，和 JTAG, PRSNT 或 CLKRUN 信号.

　　PC104PLUS规范包含了两种总线标准：ISA和PCI，所以向其他PC机一样，可以双总线并存。

　　由于PC104的管脚定义与ISA、PCI的规范完全兼容，所以公司在产品内部用 PC/104模块时，也可以应自己的需要设计生产更多的专业应用PC/104模块种类。