Автобус С-100 - S-100 bus

Для использования в других целях см. С-100 (значения).
Автобус С-100
Cromemco Blitz Bus.jpg
Год создания1974; 46 лет назад (1974)
СозданЭд Робертс
Ширина в битах8

В Автобус С-100 или Автобус Альтаир, IEEE696-1983 (снято), это ранний компьютерный автобус спроектирован в 1974 г. в составе Альтаир 8800. В С-100 автобус был первым отраслевым стандартом шина расширения для индустрии микрокомпьютеров. С-100 компьютеры, состоящие из процессорных и периферийных плат, выпускались рядом производителей. В С-100 bus послужил основой для домашних компьютеров, сборщики которых (например, Домашний компьютерный клуб ) реализованы драйверы для CP / M и МП / м. Эти С-100 широкий спектр микрокомпьютеров - от игрушек для любителей до рабочих станций для малого бизнеса. домашние компьютеры до появления IBM PC (что некоторые из них превзошли).

Архитектура

Гарри Гарленд и Роджер Мелен, соучредители Cromemco, держа С-100 объединительная плата (1981)

В С-100 bus - пассивная объединительная плата из 100-контактных торцевых разъемов печатной платы, соединенных параллельно. Платы размером 5 × 10 дюймов, выполняющие функции ЦП, памяти или интерфейса ввода-вывода, подключаемые к этим разъемам. Определения сигналов шины очень близки к определениям микропроцессорной системы 8080, поскольку Intel 8080 микропроцессор был первым микропроцессором, размещенным на С-100 автобус. 100 строк С-100 Шину можно разделить на четыре типа: 1) питание, 2) данные, 3) адрес и 4) часы и управление.[1]

На шину подается нерегулируемое питание +8 В постоянного тока и ± 16 В постоянного тока, предназначенное для регулируемый на картах до +5 В (используется TTL ИС), -5 В и +12 В для Intel 8080 ИС ЦП, ± 12 В RS-232 ИС линейного драйвера, +12 В для двигателей дисководов. Регулировка бортового напряжения обычно осуществляется приборами 78xx семейство (например, устройство 7805 на выдачу +5 вольт). Это были линейные регуляторы которые обычно устанавливаются на радиаторах.

Двунаправленная 8-битная шина данных Intel 8080 разделена на две однонаправленные 8-битные шины данных. Процессор мог использовать только один из них одновременно. В Соль-20 использовал вариант, который имел только одну 8-битную шину и использовал неиспользуемые в настоящее время контакты в качестве заземления сигнала для уменьшения электронный шум. Направление шины, вход или выход, сигнализировалось с помощью неиспользуемого вывода DBIN. Это стало универсальным в С-100 рынок тоже, делая второй автобус лишним. Позже эти две 8-битные шины будут объединены для поддержки 16-битной ширины данных для более продвинутых процессоров, используя систему Sol для сигнализации направления.

В начальной реализации адресная шина имеет ширину 16 бит, а позже расширена до 24 бит. Сигнал управления шиной может поместить эти линии в три государства условие, разрешающее прямой доступ к памяти. В Cromemco Dazzler, например, это ранний С-100 карта, которая извлекала цифровые изображения из памяти с помощью прямого доступа к памяти.

Сигналы часов и управления используются для управления движением в автобусе. Например, НЕОБХОДИМО отключить line будет преобразовывать адресные строки в трехкратное состояние во время прямого доступа к памяти. Неназначенные линии исходной спецификации шины позже были назначены для поддержки более продвинутых процессоров. Например, Зилог Z-80 процессор имеет немаскируемое прерывание строчку, которой нет у процессора Intel 8080. Одна неназначенная строка С-100 Затем шина была переназначена для поддержки немаскируемого запроса прерывания.

История

Плата процессора Cromemco XXU, представленная в 1986 году. На частоте 16,7 МГц это самый быстрый процессор, когда-либо разработанный для С-100 автобус. Он использует процессор Motorola 68020 с сопроцессором 68881 и 16 Кбайт высокоскоростной кэш-памяти. Этот процессор используется в компьютере Cromemco CS-250, широко используемом в ВВС США.

Во время разработки Altair оборудование, необходимое для создания пригодной для использования машины, не было доступно к дате запуска в январе 1975 года. Дизайнер, Эд Робертс, также была проблема с объединительной платой, занимающей слишком много места. Пытаясь избежать этих проблем, он поместил существующие компоненты в ящик с дополнительными «слотами», чтобы недостающие компоненты могли быть вставлены позже, когда они станут доступны. Объединительная плата разделена на четыре отдельные платы с ЦПУ на пятом. Затем он стал искать недорогой источник разъемов и наткнулся на запас 100-контактных военных излишков. краевые соединители. 100-контактная шина была создана анонимным чертежником, который выбрал разъем из каталога запчастей и произвольно назначил сигнал имена группам контактов разъема.[2]

Растущая индустрия машин-клонов последовала за представлением Altair в 1975 году. Большинство из них использовали ту же компоновку автобусов, что и Altair, создавая новый отраслевой стандарт. Эти компании были вынуждены называть систему «автобусом Альтаир» и хотели другое название, чтобы не ссылаться на своего конкурента при описании собственной системы. "С-100"название", сокращение от "Standard 100", было придумано Гарри Гарленд и Роджер Мелен, соучредители Cromemco.[3][4] Во время полета для участия в конференции по микрокомпьютерам Atlantic City PC '76 в августе 1976 года они делили салон с Бобом Маршем и Ли Фельзенштейн из Процессорная технология. Мелен подошла к ним, чтобы убедить их принять то же имя. В руке он держал пиво, и когда самолет налетел на кочку, Мелен пролила немного пива на Марш. Марш согласился использовать это имя, которое Мелен приписывает ему, желая заставить Мелен уйти с пивом.[5]

Этот термин впервые появился в печати в рекламе Cromemco в ноябрьском выпуске 1976 г. Байт журнал.[6] Первый симпозиум по С-100 автобус, модератором Джим Уоррен, состоялась 20 ноября 1976 г. в г. Колледж Дьябло Вэлли с панелью, состоящей из Гарри Гарленд, Джордж Морроу, и Ли Фельзенштейн.[7] Всего год спустя С-100 Автобус можно охарактеризовать как «наиболее часто используемый стандарт шины, когда-либо разработанный в компьютерной индустрии».[8]

Cromemco был самым большим из С-100 производителей, за которыми следуют Векторная графика и Компьютеры North Star.[9] Другими новаторами были такие компании, как Alpha Microsystems, IMS Associates, Inc., Godbout Electronics (позже CompuPro ), и Итака Интерсистемс. В мае 1984 г. Микросистемы опубликовал всеобъемлющий С-100 каталог товаров, содержащий более 500 "С-100/ IEEE-696 »от более 150 компаний.[10]

В С-100 Сигналы шины было просто создать с использованием ЦП 8080, но все меньше и меньше при использовании других процессоров, таких как 68000. Больше места на плате было занято логикой преобразования сигналов. Тем не менее к 1984 году одиннадцать различных процессоров были размещены на С-100 шина, от 8-битного Intel 8080 до 16-битного Zilog Z-8000.[10] В 1986 году Cromemco представила карту XXU, разработанную Эдом Люпином, с использованием 32-битной Motorola 68020 процессор.[11]

Стандарт IEEE-696

Поскольку С-100 Автобусы набирали обороты, возникла необходимость разработать официальную спецификацию автобуса, чтобы обеспечить совместимость продуктов, выпускаемых разными производителями. Также необходимо было расширить шину, чтобы она могла поддерживать процессоры, более мощные, чем Intel 8080, использовавшийся в исходном компьютере Altair. В мае 1978 г. Джордж Морроу и Говард Фуллмер опубликовали «Предлагаемый стандарт для С-100 Автобус », отметив, что 150 поставщиков уже поставляли продукты для С-100 Автобус. В этом предложенном стандарте задокументирован 8-битный путь данных и 16-битный адресный путь шины, а также указано, что рассматривается вопрос о расширении пути данных до 16 бит и адресного пути до 24 бит.[12]

В июле 1979 г. Келлс Элмквист, Ховард Фулмер, Дэвид Густавсон и Джордж Морроу опубликовали «Стандартные спецификации для С-100 Устройства интерфейса шины ».[13]В этой спецификации путь данных был расширен до 16 бит, а путь адреса - до 24 бит. В IEEE Рабочая группа 696 под председательством Марка Гареца продолжила разработку спецификации, которая была предложена в качестве стандарта IEEE и одобрена IEEE Computer Society 10 июня 1982 г.[14]

В Американский национальный институт стандартов (ANSI) утвердил стандарт IEEE 8 сентября 1983 года. Структура компьютерной шины, разработанная Эд Робертсом для компьютера Altair 8800, была расширена, тщательно задокументирована и теперь обозначена как Американский национальный стандарт IEEE Std 696-1983.[14]

Уход на пенсию

Стеллажи из Cromemco С-100 Системы на Чикагская товарная биржа в 1984 г.

IBM представил Персональный компьютер IBM в 1981 году, а за ним последовали все более совершенные модели: XT в 1983 году и AT в 1984 году. Успех этих компьютеров сильно повлиял на рынок С-100 автобусная продукция. В мае 1984 года Сол Либес (который был членом рабочей группы IEEE-696) написал в Микросистемы: «нет никаких сомнений в том, что рынок S-100 теперь можно рассматривать как зрелую отрасль с умеренным потенциалом роста по сравнению с рынком IBM PC-совместимых».[15]

Поскольку продукты IBM PC захватили нижний сегмент рынка, С-100 машины перешли на более мощные OEM и многопользовательские системы. Банки С-100 автобусные компьютеры использовались, например, для обработки сделок на Чикагской товарной бирже; ВВС США развернуты С-100 автобусные машины для их систем планирования миссии.[16][17] Однако на протяжении 1980-х годов рынок С-100 автобусные машины для любителей, для личного пользования и даже для малого бизнеса находились в упадке.[18]

Рынок для С-100 Автобусные продукты продолжали сокращаться до начала 1990-х годов, когда IBM-совместимые компьютеры стали более функциональными. Например, в 1992 году Чикагская товарная биржа заменила их С-100 автобусные компьютеры с IBM модель PS / 2.[19] К 1994 г. С-100 автобусная промышленность достаточно сократилась, и IEEE не видел необходимости продолжать поддерживать стандарт IEEE-696. Стандарт IEEE-696 был отменен 14 июня 1994 года.[14]

использованная литература

  1. ^ Гарленд, Гарри (1979). Введение в проектирование микропроцессорных систем. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. стр.159–169. ISBN  0-07-022871-X. Хотя многие другие процессоры были адаптированы для С-100 bus, определения сигналов шины очень похожи на таковые в системе 8080.
  2. ^ В С-100 Автобус: прошлое, настоящее и будущее, InfoWorld, 18 февраля 1980 г.
  3. ^ Фрайбергер, Пол; Суэйн, Майкл (2000). Пожар в долине: создание персонального компьютера (Второе изд.). Макгроу-Хилл. п.66. ISBN  0-07-135892-7.
  4. ^ "История Cromemco". Новости ввода / вывода. 1 (1): 10. сентябрь – октябрь 1980 г.. Получено 2013-02-22.
  5. ^ Суэйн, Майкл; Фрайбергер, Пол (2014-10-20). Пожар в долине: рождение и смерть персонального компьютера. ISBN  9781680503524.
  6. ^ Герберт Джонсон, "Истоки С-100 компьютеры ", 15 марта 2008 г.
  7. ^ Роберт Рейлинг (10 декабря 1976 г.). «Случайные данные». Информационный бюллетень Homebrew Computer Club. 2 (11–12): 1.
  8. ^ Закс, Родней (1977). Микропроцессоры - от микросхем до систем. Sybex. п. 302.
  9. ^ Либес, Сол (сентябрь – октябрь 1981 г.). "Лидеры в С-100 Marketplace - это Cromemco (50 миллионов долларов), Vector Graphics (30 миллионов долларов) и North Star (25 миллионов долларов) ». Микросистемы. 2 (5): 8.
  10. ^ а б Либес, Сол (май 1984). "С-100 Каталог продукции ». Микросистемы. 5 (5): 59–78.
  11. ^ «Новый процессор XXU предлагает огромное преимущество в скорости». Новости ввода / вывода. 5 (4): 1. Август – сентябрь 1986 г. ISSN  0274-9998.
  12. ^ Морроу, Джордж; Фуллмер, Ховард (май 1978 г.). "Предлагаемый стандарт для С-100 Автобус » (PDF). Компьютер. Компьютерное общество IEEE. 11 (5): 84–90. Дои:10.1109 / с-м.1978.218190. S2CID  2023052. Расширение С-100 шина на 24 бит адреса и 16 бит данных была рекомендована Дэйвом Густавсоном. Как именно это будет сделано, в настоящее время рассматривается.
  13. ^ Elmquist, Kells A .; Фуллмер, Ховард; Густавсон, Дэвид Б .; Морроу, Джордж (июль 1979 г.). «Стандартные спецификации для устройств интерфейса шины S-100» (PDF). Компьютер. Компьютерное общество IEEE. 12 (7): 28–52. Дои:10.1109 / mc.1979.1658813. S2CID  9797254.
  14. ^ а б c Американский национальный стандарт: устройства стандартного интерфейса IEEE 696. Дои:10.1109 / IEEESTD.1983.81971. ISBN  978-0-7381-4244-9.
  15. ^ Либес, Сол (май 1984). «Каталог продукции С-100». Микросистемы. 5 (5): 59. Однако нет никаких сомнений в том, что рынок S-100 теперь можно считать зрелой отраслью с умеренным потенциалом роста по сравнению с рынком IBM PC-совместимых.
  16. ^ Разведение, Гэри (январь – февраль 1984 г.). «Сетевые транзакции Cromemco Systems при хаотическом обмене». Новости ввода / вывода. 3 (6): 20. ISSN  0274-9998.
  17. ^ «ВВС США оснастят свои эскадрильи тактических истребителей системой планирования миссий». Авиационная неделя и космические технологии. 126 (22): 105. 1 июня 1987 г.
  18. ^ Либес, Сол (май 1984). «Каталог продукции С-100». Микросистемы. 5 (5): 59. В то время как ранний рост рынка S-100 зависел в основном от любителей и первых пользователей персональных компьютеров, сейчас отрасль концентрируется на многопользовательских системах OEM и приложениях, требующих большей мощности компьютеров.
  19. ^ «CME использует код данных для передачи данных котировок биржевым трейдерам». WatersTechnology. 27 января 1992 г.

внешние ссылки