S-100总线是1974年设计的早期计算机总线，作为Altair 8800的一部分.S-100总线是微计算机行业中第一个工业标准扩展总线。 由处理器和外设卡组成的S-100计算机由许多制造商生产。 S-100总线构成了自制计算机的基础，其建造者（例如，Homebrew计算机俱乐部）实现了CP / M和MP / M的驱动程序。 这些S-100微型计算机从业余爱好者玩具到小型企业工作站，在早期的家用电脑中很常见，直到IBM PC出现（其中一些表现优于其他产品）。

构造

S-100总线是并行连接的100针印刷电路板边缘连接器的无源底板。测量5×10英寸的电路卡用于插入这些连接器的CPU，存储器或I / O接口的功能。总线信号定义紧跟8080微处理器系统的定义，因为Intel 8080微处理器是S-100总线上的第一个微处理器。 S-100总线的100条线可以分为四种类型：1）电源，2）数据，3）地址，4）时钟和控制。

总线供电电压为+8 V和±16 V，设计用于在卡上调节至+5 V（TTL使用）和±12 V（通常用于RS-232线路或磁盘驱动器电机）。板载电压调节通常由78xx系列器件执行（例如，7805器件可产生+5伏特电压）。这些线性调节器通常安装在散热器上。

Intel 8080的双向8位数据总线被分成两条单向8位数据总线。稍后，这两个8位总线将被组合起来，以支持更先进处理器的16位数据宽度。

地址总线在最初的实现中是16位宽，后来扩展到24位宽。总线控制信号可以使这些线路处于三态条件以允许直接存储器访问。例如，Cromemco Dazzler是早期的S-100卡，它使用直接内存访问从内存中检索数字图像。

时钟和控制信号用于管理总线上的流量。例如，DO禁用线将在直接存储器访问期间变为地址线。原始总线规范的未分配线路后来被分配用于支持更先进的处理器。例如，Zilog Z-80处理器有一个不可屏蔽的中断线，Intel 8080处理器没有。然后重新分配一条未分配的S-100总线，以支持不可屏蔽的中断请求。

历史发展

在Altair的设计过程中,制造可用机器所需的硬件在1975年1月发布日期之前无法及时获得。设计师Ed Roberts也遇到了背板占用太多空间的问题。为了避免这些问题，他将现有的组件放在一个带有额外“插槽”的盒子中，这样丢失的组件可以在以后可用时插入。背板被分成四块独立的卡，CPU占用五分之一。然后，他寻找廉价的连接器来源，他遇到了军用剩余100针边缘连接器供应。100针总线是由一位匿名绘图员创建的，他从零件目录中选择了连接器，并将任意分配的信号名称选择为连接器针组。

随着1975年Altair的推出，一个新兴的“克隆”机器行业大多采用与Altair相同的总线布局，创造了一个新的行业标准。这些公司被迫将系统称为“Altair总线”，并且想要另一个名称，以避免在描述他们自己的系统时引用他们的竞争对手。 “S-100”的名字由Cromemco联合创始人Harry Garland和Roger Melen在1976年8月乘飞机参加大西洋城PC '76微电脑会议时创造。该术语最初出1976年11月的Byte杂志上的Cromemco广告中。[5]由Jim Warren主持的S-100公交车首次研讨会于1976年11月20日在Diablo Valley College举行，由Harry Garland，George Morrow和Lee Felsenstein组成。仅仅一年之后，S-100总线将被描述为“计算机行业中最常用的总线标准。

Cromemco是S-100制造商中最大的制造商，其次是Vector Graphic和North Star Computers。[8]其他创新者还包括Alpha Microsystems，IMS Associates，Inc.，Godbout Electronics（后来的CompuPro）和Ithaca Intersystems等公司。 1984年5月，Microsystems发布了一个全面的S-100产品目录，列出了来自150多家公司的500多种“S-100 / IEEE-696”产品。

使用8080 CPU时，S-100总线信号很容易创建，但使用其他处理器（如68000）时的信号变得越来越少。更大的电路板空间被信号转换逻辑占用。尽管如此，到1984年，在S-100总线上托管了11个不同的处理器，从8位Intel 8080到16位Zilog Z-8000。1986年，Cromemco推出了由Ed Lupin设计的XXU卡，采用32位Motorola 68020处理器。

IEEE-696标准

随着S-100总线的发展势头迅猛，有必要制定正式的总线规格，以帮助确保不同制造商生产的产品的兼容性。还需要扩展总线，以便它可以支持比原来Altair计算机中使用的Intel 8080更强大的处理器。 1978年5月，George Morrow和Howard Fullmer发布了“S-100总线的建议标准”，指出150家供应商已经为S-100总线提供产品。这个建议的标准记录了总线的8位数据路径和16位地址路径，并表示考虑将数据路径扩展到16位，地址路径扩展到24位。

1979年7月，Kells Elmquist，Howard Fullmer，David Gustavson和George Morrow发布了“S-100总线接口设备的标准规范”。在本规范中，数据路径扩展到16位，地址路径扩展到24位。由Mark Garetz主持的IEEE 696工作组继续开发该规范，该规范被提议作为IEEE标准并于1982年6月10日由IEEE计算机协会批准。

美国国家标准协会（ANSI）于1983年9月8日批准了IEEE标准。Ed Roberts为Altair 8800计算机开发的计算机总线结构已经扩展，严格记录，被指定为美国国家标准IEEE Std 696- 1983年。

隐退

IBM在1981年推出了IBM个人计算机，随后推出了功能更强大的模型：1983年的XT和1984年的AT。这些计算机的成功深入S-100总线产品的市场。 1984年5月，Sol Libes（曾是IEEE-696工作组成员）在Microsystems写道：“毫无疑问，S-100市场可以被认为是一个成熟的行业，只有适度的增长潜力，相比之下IBM PC兼容市场“。随着IBM PC产品占据了市场的低端市场，S-100机器向上扩展到更强大的OEM和多用户系统。例如，S-100公交车的银行用于处理芝加哥商品交易所的交易;美国空军为其任务规划系统部署了S-100公共汽车机。然而在整个20世纪80年代，业余爱好者，个人使用甚至小型企业的S-100公共汽车机器市场呈下降趋势。

随着IBM兼容计算机变得更加强大，S-100总线产品的市场在20世纪90年代初期继续收缩。例如，1992年，芝加哥商品交易所用IBM PS / 2型号取代了他们的S-100公交车。到1994年，S-100总线行业已经足够收缩，IEEE认为没有必要继续支持IEEE-696标准。 IEEE-696标准于1994年6月14日退役。

来源: 百度百科

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