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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。
一、IEEE-996标准的延伸
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,从那以后,对PC104感兴趣的人越来越多,当时就有125个厂家引进PC104规范生产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IEEEP996.1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。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。
PC104的基本尺寸(8位)
二、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:PC/104模块是自我堆栈式。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。
模块自我堆栈
作为元件应用:另外一个方法使用PC/104模块。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。
作为高度集成的元件使用
三、PC104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。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PCIbus.
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。可以相信,嵌入式PC对目前的工业控制计算机体系产生了积极的影响,而且将在许多应用领域形成主流格局。
四、PC104产品
目前,国内开发PC104产品的厂家较多,但在品种和性价上都较为突出的是研祥智能科技股份有限公司。研祥做为国内工控界及嵌入式领域内的领头性企业,其开发的PC104产品不仅可选种类较多,而且性能及稳定性都广受好评。现列两款PC104产品供大家参考
104-1541CLDN:
104-1541CLDN是国内第一款在96mm×90mm尺寸上开发的全功能嵌入式工业主板,在这款仅PC/104太小的嵌入式单板电脑上集成了低功耗GX1 CPU、CRT/LCD控制、10/100Mbps网络接口、CompactFlash电子盘接口、IDE、FDD、二串一并、二个USB、IrDA红外接口、256级看门狗定时器,供扩充的PC/104接口。
主板采用超低功耗BGA封装CPU芯片,超宽工作范围-20℃~65℃,低温工作性能优良、高温彻底解决了由于风扇可靠性低引起的系统故障;板上的LCD接口可支持TFTLCD屏,分辨率从640×480、800×600到1024×768。
104-1541CLDN以其超强的功能, 宽温工作性能,可广泛应用于军事装备、信息家电、仪器仪表、多媒体查询、智能产品各种嵌入式领域。
104-1371CLDN:
104-1371CLDN是一块基于Ali M6117C (System On Chip) 芯片的低功耗嵌入式电脑。使用与INTEL 386SX核心兼容处理器,板载最高4MB的EDO DRAM,板上集成LCD/CRT 图形控制器及10M以太网控制器,采用标准PC/104结构。有Compactflash接口、IDE接口、FDD接口、两串一并、30.5us --512s可编程看门狗定时器、PS2 键盘和鼠标。
104-1371CLDN采用低功耗 CPU 芯片,在-20℃--60℃工作范围内无需风扇,内置高性能的CRT/LCD图形控制芯片F65545,可广泛支持各种常用TFT/DSTN/MONO LCD屏。104-1371CLDN可广泛应用于医疗仪器、仪器仪表、智能产品等各种嵌入式领域。 |