PROFILPELAJAR.COM

S-100 — универсальная компьютерная интерфейсная шина, спроектированная компанией MITS (англ.) в 1974 году специально для Альтаир 8800, считающимся на сегодняшний день первым персональным компьютером. S-100 была первой интерфейсной шиной для микрокомпьютерной промышленности. Компьютеры с данной шиной состояли из процессора и карт расширений и были повторены многими производителями. Шина S-100 стала основой для создания собственных компьютеров и карт расширения самостоятельными энтузиастами (например, Homebrew Computer Club), что косвенно привело к микрокомпьютерной революции.

Архитектура

По сути S-100 представляла разводку контактов процессора Intel 8080 в единую плату с унифицированными разъёмами, образуя слот расширения. S-100 обеспечивала 16 линий данных (две однонаправленных 8-битовых шины), 16 линий адреса (двунаправленная 16-битная адресная шина; при этом максимальное адресное пространство составляло 64 Кбайт), 3 линии питания, 8 линий для прерываний и 39 управляющих линий.

Для питания подключаемых плат расширений на шине присутствовали нестабилизированные +8 V и ±18 V. Стабилизация напряжения предполагалась в самих платах расширения к +5 V (при использовании TTL-логики) и ±12 V (как правило, используемых в RS-232 линии, двигателями дисковода и др.).

Характеристики разъемов для подключения плат расширений:

Размеры: 134 мм x 254 мм, 100 выводов
Разъем: 50 выводов на каждой стороне платы
Нерегулируемое напряжение питания: +8В, +16В.

В своё время шина S-100 была очень популярна и применялась для широкого диапазона периферийных плат, она входила в состав плат памяти, устройств последовательного и параллельного интерфейсов, плат контроллеров гибких магнитных дисков, видеоплат, плат музыкальных синтезаторов и т. д.

Эта шина использовалась для микропроцессоров Intel 8080, Zilog Z80, Motorola 6500 и Motorola 6800. Некоторые фирмы создали на базе S-100 свои стандарты подобной шины. Одним из таких примеров может служить стандарт шины S-100/IEEE696, который разрабатывался в 1983 году. Полученная шина имела следующие характеристики:

Дополнительные 8 разрядов адреса позволили адресовать до 16 Мбайт памяти (таким образом, всего получилось 24 линии адреса).
Поддержка 16 — разрядных микропроцессоров путём добавления еще двух сигналов sixteen request (SXTRO, 58 линий) и sixteen acknowledge (SIXTN, 60 линий).
Линия 12 была зарезервирована для сигнала немаскируемого прерывания (NMI).

Особенности

Полная спецификация этой шины включает до 100 сигналов. Рабочая частота при этом достигает 10 МГц. Шина S-100 и её модификации нашли применение при разработках небольших промышленных приложений. Основными достоинствами этой шины являются низкая цена и поддержка шины большим числом промышленных разработчиков.

Для сравнения, у компьютеров IBM PC AT и IBM PC XT системная шина была предназначена для одновременной передачи только 8 разрядов данных, так как используемый в компьютерах микропроцессор i8088 имел 8 линий данных. Кроме этого, системная шина включала 20 адресных линий, которые ограничивали адресное пространство пределом в 1 Мбайт. Для работы с внешними устройствами в этой шине были предусмотрены также 4 линии аппаратных прерываний и 4 линии для требования внешними устройствами прямого доступа в память (DМА — Direct Memory Access). Для подключения плат расширения использовались специальные 62-контактные разъемы. Системная шина и микропроцессор синхронизировались от одного тактового генератора с частотой 4,77 МГц. Таким образом, теоретически скорость передачи данных могла достигать более 4,5 Мбайт/с.