Bus S-100

El bus S-100, IEEE696-1983 (retirat), va ser un dels primers bus de senyes dissenyat en 1974 com a part del Altair 8800, generalment considerat el primer "ordenador personal". El bus S-100 va ser el primer bus estàndar de l'indústria per als fabricants de microordenadors, i els ordenadors S-100, processadors i targetes perifèriques, varen ser produïdes per varis fabricants. El bus S-100 va formar les bases per als ordenadors casers que els seus contructores (per ej., l'Homebrew Computer Club) varen implementar drivers per a CP/M i MP/M. Estos microordenadors S-100 varen ocupar des del hobby de l'aficionat a les estacions de treball per a chicotets negocis i varen ser el cim del món dels microordenadors fins al advenimiento del IBM PC (que alguns varen superar).

Arquitectura

Erro al crear miniatura:

El XXU de Cromemco va ser el CPU més ràpit en el bus S-100.

El bus S-100 és un backplane passiu en recalats de conector de vora de targeta de 100 pines conectats en paralel. Les targetes de 5×10 polzades de tamany conectades proporcionaven prestacions de CPU, memòria, i interfaç d'entrada/eixida. El Bus S-100 va ser dissenyat originalment per a ser usat en una placa de CPU que usava el microprocessador Intel 8080. Per això, les senyals del Bus S-100 seguien molt de prop les del sistema 8080. Les senyals del Bus S-100 podien agrupar-se en quatre categories funcionals: 1) alimentació, 2) senyes, 3) direcció i 4) de rellonge i control.

L'energia suministrada en el bus era de +8 V i ± 16 V. Les principals fonts d'alimentació no eren regulades i per això el control de l'alimentació tenia que ser realisat en cada targeta a nivells TTL (+5 V) o RS-232 (+/-12 V, típicament usada en els motors de les unitats de disquet) de manera individual. La regulació de la tensió en elles es realisa típicament per dispositius de la família 78xx (per eixemple, un dispositiu 7805 per a produir +5 volts). Estos varen ser els reguladors llineals que normalment es monten en els disipadores de calor.

Encara que el Bus S-100 estava basat en el microprocessador 8080, el qual tenia un bus de senyes bidireccionals de 8 bits, el Bus S-100 originalment tenia dos busos de senyes unidireccionals de 8 bits. El comité d'estàndarts IEEE-696 va introduir el bus de senyes de 16 bits en el S-100 a través de la combinació dels dos busos unidireccionals de 8 bits. En esta manera el Bus S-100 va poder utilisar processadors més alvançats que els de 8 bits.

El Bus S-100 tenia 24 llínees de direccions. S'usen emissors llògics triestables per a emetre les direccions del bus i en esta manera permetre operacions d'accés directe a memòria (DMA). Les senyals de rellonge i control en el bus de el S-100 varen ser usades per a dirigir el tràfic del bus. Per eixemple una senyal de control permetia l'operació d'accés directe a memòria. El Cromemco Dazzler és un eixemple d'una targeta S-100 que recupera imàgens digitals de la memòria utilisant accés directe a memòria.

Les senyals de rellonge i de control s'utilisen per a gestionar el tràfic en el bus. Per eixemple, la llínea DO Disable pot Triestar les llínees de direcció durant l'accés directe a memòria. Llínees no assignats de l'especificació original del bus més vesprada varen ser assignats per a soportar als processadors més alvançats. Per eixemple el processador Zilog Z80 tenia una llínea d'interrupció no enmascarable de la que carix el processador Intel 8080. Una llínea sense assignar del bus S-100 va ser reasignada per a soportar la solicitut d'interrupció no enmascarable. La targeta XXU de Cromemco, llançada en 1986, va usar el processador Motorola 68020 de 32-bits, el més ràpit usat en el Bus S-100.

Història

Erro al crear miniatura:

Harry Garland i Roger Melen varen rebatejar el “Bus Altair” com el “Bus S-100”.

Durant el disseny del Altair, el hardware requerit per a construir una màquina utilisable no estava disponible per a la data prevista del llançament en giner de 1975. El dissenyador Ed Roberts, també tenia el problema de que la placa base ocupava molt espai. Per a intentar resoldre eixos problemes, es varen situar els components existents en una caixa en recalats adicionals, per lo que els components faltantes podien conectar-se després quan estigueren disponibles. La placa base es va dividir en quatre targetes separades, en la CPU en la quarta. Necessitava llavors un suministrament barat de conectors, i per això varen elegir un conector de vora de targeta de 100 pines. Llavors el bus S-100 consistia en els pines del Intel 8080 corrent sobre el backplane.

Despuix del llançament de la microcomputadora Altair en 1975, moltes companyies varen sorgir per a fabricar màquines similars. A estes companyies no els va agradar usar la terminologia “Bus Altair” a causa de que MITS era la competidora. Per això el Dr. Harry Garland i el Dr. Roger Melen, cofundadores de Cromemco, varen rebatejar el “Bus Altair” com el “Bus S-100”. El primer us de la terminologia “Bus S-100” va ser en un anunci de Cromemco en l'edició de la revista Byte de novembre de 1976. El primer simpòsium sobre el Bus S-100, moderat per Jim Warren, va tindre lloc el 20 de novembre de 1976 en un panel compost per Harry Garland, George Morrow, i Lee Felsenstein.

Cromemco era el fabricant més gran de productes S-100. Atres fabricants eren Vector Graphic, North Star Computers, Alpha Microsystems, IMSAI, CompuPro, i Ithaca Intersystems. Un atre dissenyador que va fer molt per a espentar la tecnologia S-100 alvance va ser George Morrow, en la seua companyia Morrow Designs. Morrow era el primer portaveu del S-100 Bus Standards Committee, que va devindre més alvance IEEE-696. El comité d'estàndarts va introduir el bus de senyes de 16 bits en el S-100, anteriorment de senyes de 8 bits, utilisant els dos separats i uni-direccionals busos de senyes com un únic bus bidireccional. En maig de 1984 la revista Microsystems va publicar una llista en més de 500 productes S-100 provinents de 167 companyies.