S-100匯流排是1974年設計的早期計算機匯流排，作為Altair 8800的一部分.S-100匯流排是微計算機行業中第一個工業標準擴展匯流排。 由處理器和外設卡組成的S-100計算機由許多製造商生產。 S-100匯流排構成了自製計算機的基礎，其建造者（例如，Homebrew計算機俱樂部）實現了CP / M和MP / M的驅動程式。 這些S-100微型計算機從業餘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（其中一些表現優於其他產品）。
基本介紹
- 中文名：S-100匯流排
- 外文名：S-100 bus
構造,歷史發展,IEEE-696標準,隱退,
構造
S-100匯流排是並行連線的100針印刷電路板邊緣連線器的無源底板。測量5×10英寸的電路卡用於插入這些連線器的CPU，存儲器或I / O接口的功能。匯流排信號定義緊跟8080微處理器系統的定義，因為Intel 8080微處理器是S-100匯流排上的第一個微處理器。 S-100匯流排的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。
匯流排供電電壓為+8 V和±16 V，設計用於在卡上調節至+5 V（TTL使用）和±12 V（通常用於RS-232線路或磁碟驅動器電機）。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位數據匯流排被分成兩條單向8位數據匯流排。稍後，這兩個8位匯流排將被組合起來，以支持更先進處理器的16位數據寬度。
地址匯流排在最初的實現中是16位寬，後來擴展到24位寬。匯流排控制信號可以使這些線路處於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，它使用直接記憶體訪問從記憶體中檢索數字圖像。
時鐘和控制信號用於管理匯流排上的流量。例如，DO禁用線將在直接存儲器訪問期間變為地址線。原始匯流排規範的未分配線路後來被分配用於支持更先進的處理器。例如，Zilog Z-80處理器有一個不可禁止的中斷線，Intel 8080處理器沒有。然後重新分配一條未分配的S-100匯流排，以支持不可禁止的中斷請求。
歷史發展
在Altair的設計過程中,製造可用機器所需的硬體在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後可用時插入。背板被分成四塊獨立的卡，CPU占用五分之一。然後，他尋找廉價的連線器來源，他遇到了軍用剩餘100針邊緣連線器供應。100針匯流排是由一位匿名繪圖員創建的，他從零件目錄中選擇了連線器，並將任意分配的信號名稱選擇為連線器針組。
隨著1975年Altair的推出，一個新興的“克隆”機器行業大多採用與Altair相同的匯流排布局，創造了一個新的行業標準。這些公司被迫將系統稱為“Altair匯流排”，並且想要另一個名稱，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雜誌上的Cromemco廣告中。[5]由Jim Warren主持的S-100公車首次研討會於1976年11月20日在Diablo Valley College舉行，由Harry Garland，George Morrow和Lee Felsenstein組成。僅僅一年之後，S-100匯流排將被描述為“計算機行業中最常用的匯流排標準。
Cromemco是S-100製造商中最大的製造商，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（後來的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匯流排信號很容易創建，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。儘管如此，到1984年，在S-100匯流排上託管了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，採用32位Motorola 68020處理器。
IEEE-696標準
隨著S-100客車的發展勢頭迅猛，有必要制定正式的客車規格，以幫助確保不同製造商生產的產品的兼容性。還需要擴展匯流排，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公共汽車的建議標準”，指出150家供應商已經為S-100公車提供產品。這個建議的標準記錄了匯流排的8位數據路徑和16位地址路徑，並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匯流排接口設備的標準規範”。[12]在本規範中，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範，該規範被提議作為IEEE標準並於1982年6月10日由IEEE計算機協會批准。
美國國家標準協會（ANSI）於1983年9月8日批准了IEEE標準。Ed Roberts為Altair 8800計算機開發的計算機匯流排結構已經擴展，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，隨後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匯流排產品的市場。 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公車的銀行用於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，業餘愛好者，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匯流排產品的市場在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公車。到1994年，S-100匯流排行業已經足夠收縮，IEEE認為沒有必要繼續支持IEEE-696標準。 IEEE-696標準於1994年6月14日退役。
