S-100總線是1974年設計的早期計算機總線，作為Altair 8800的一部分.S-100總線是微計算機行業中第一個工業標準擴展總線。 由處理器和外設卡組成的S-100計算機由許多制造商生產。 S-100總線構成了自制計算機的基礎，其建造者（例如，Homebrew計算機俱樂部）實現了CP / M和MP / M的驅動程序。 這些S-100微型計算機從業余愛好者玩具到小型企業工作站，在早期的家用電腦中很常見，直到IBM PC出現（其中一些表現優于其他產品）。

構造

S-100總線是并行連接的100針印刷電路板邊緣連接器的無源底板。測量5×10英寸的電路卡用于插入這些連接器的CPU，存儲器或I / O接口的功能。總線信號定義緊跟8080微處理器系統的定義，因為Intel 8080微處理器是S-100總線上的第一個微處理器。 S-100總線的100條線可以分為四種類型：1）電源，2）數據，3）地址，4）時鐘和控制。

總線供電電壓為+8 V和±16 V，設計用于在卡上調節至+5 V（TTL使用）和±12 V（通常用于RS-232線路或磁盤驅動器電機）。板載電壓調節通常由78xx系列器件執行（例如，7805器件可產生+5伏特電壓）。這些線性調節器通常安裝在散熱器上。

Intel 8080的雙向8位數據總線被分成兩條單向8位數據總線。稍后，這兩個8位總線將被組合起來，以支持更先進處理器的16位數據寬度。

地址總線在最初的實現中是16位寬，后來擴展到24位寬。總線控制信號可以使這些線路處于三態條件以允許直接存儲器訪問。例如，Cromemco Dazzler是早期的S-100卡，它使用直接內存訪問從內存中檢索數字圖像。

時鐘和控制信號用于管理總線上的流量。例如，DO禁用線將在直接存儲器訪問期間變為地址線。原始總線規范的未分配線路后來被分配用于支持更先進的處理器。例如，Zilog Z-80處理器有一個不可屏蔽的中斷線，Intel 8080處理器沒有。然后重新分配一條未分配的S-100總線，以支持不可屏蔽的中斷請求。

歷史發展

在Altair的設計過程中,制造可用機器所需的硬件在1975年1月發布日期之前無法及時獲得。設計師Ed Roberts也遇到了背板占用太多空間的問題。為了避免這些問題，他將現有的組件放在一個帶有額外“插槽”的盒子中，這樣丟失的組件可以在以后可用時插入。背板被分成四塊獨立的卡，CPU占用五分之一。然后，他尋找廉價的連接器來源，他遇到了軍用剩余100針邊緣連接器供應。100針總線是由一位匿名繪圖員創建的，他從零件目錄中選擇了連接器，并將任意分配的信號名稱選擇為連接器針組。

隨著1975年Altair的推出，一個新興的“克隆”機器行業大多采用與Altair相同的總線布局，創造了一個新的行業標準。這些公司被迫將系統稱為“Altair總線”，并且想要另一個名稱，以避免在描述他們自己的系統時引用他們的競爭對手。 “S-100”的名字由Cromemco聯合創始人Harry Garland和Roger Melen在1976年8月乘飛機參加大西洋城PC '76微電腦會議時創造。該術語最初出1976年11月的Byte雜志上的Cromemco廣告中。[5]由Jim Warren主持的S-100公交車首次研討會于1976年11月20日在Diablo Valley College舉行，由Harry Garland，George Morrow和Lee Felsenstein組成。僅僅一年之后，S-100總線將被描述為“計算機行業中最常用的總線標準。

Cromemco是S-100制造商中最大的制造商，其次是Vector Graphic和North Star Computers。[8]其他創新者還包括Alpha Microsystems，IMS Associates，Inc.，Godbout Electronics（后來的CompuPro）和Ithaca Intersystems等公司。 1984年5月，Microsystems發布了一個全面的S-100產品目錄，列出了來自150多家公司的500多種“S-100 / IEEE-696”產品。

使用8080 CPU時，S-100總線信號很容易創建，但使用其他處理器（如68000）時的信號變得越來越少。更大的電路板空間被信號轉換邏輯占用。盡管如此，到1984年，在S-100總線上托管了11個不同的處理器，從8位Intel 8080到16位Zilog Z-8000。1986年，Cromemco推出了由Ed Lupin設計的XXU卡，采用32位Motorola 68020處理器。

IEEE-696標準

隨著S-100總線的發展勢頭迅猛，有必要制定正式的總線規格，以幫助確保不同制造商生產的產品的兼容性。還需要擴展總線，以便它可以支持比原來Altair計算機中使用的Intel 8080更強大的處理器。 1978年5月，George Morrow和Howard Fullmer發布了“S-100總線的建議標準”，指出150家供應商已經為S-100總線提供產品。這個建議的標準記錄了總線的8位數據路徑和16位地址路徑，并表示考慮將數據路徑擴展到16位，地址路徑擴展到24位。

1979年7月，Kells Elmquist，Howard Fullmer，David Gustavson和George Morrow發布了“S-100總線接口設備的標準規范”。在本規范中，數據路徑擴展到16位，地址路徑擴展到24位。由Mark Garetz主持的IEEE 696工作組繼續開發該規范，該規范被提議作為IEEE標準并于1982年6月10日由IEEE計算機協會批準。

美國國家標準協會（ANSI）于1983年9月8日批準了IEEE標準。Ed Roberts為Altair 8800計算機開發的計算機總線結構已經擴展，嚴格記錄，被指定為美國國家標準IEEE Std 696- 1983年。

隱退

IBM在1981年推出了IBM個人計算機，隨后推出了功能更強大的模型：1983年的XT和1984年的AT。這些計算機的成功深入S-100總線產品的市場。 1984年5月，Sol Libes（曾是IEEE-696工作組成員）在Microsystems寫道：“毫無疑問，S-100市場可以被認為是一個成熟的行業，只有適度的增長潛力，相比之下IBM PC兼容市場“。隨著IBM PC產品占據了市場的低端市場，S-100機器向上擴展到更強大的OEM和多用戶系統。例如，S-100公交車的銀行用于處理芝加哥商品交易所的交易;美國空軍為其任務規劃系統部署了S-100公共汽車機。然而在整個20世紀80年代，業余愛好者，個人使用甚至小型企業的S-100公共汽車機器市場呈下降趨勢。

隨著IBM兼容計算機變得更加強大，S-100總線產品的市場在20世紀90年代初期繼續收縮。例如，1992年，芝加哥商品交易所用IBM PS / 2型號取代了他們的S-100公交車。到1994年，S-100總線行業已經足夠收縮，IEEE認為沒有必要繼續支持IEEE-696標準。 IEEE-696標準于1994年6月14日退役。

來源: 百度百科

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