El autobús S-100 o autobús Altair , IEEE 696-1983 (retirado) , es uno de los primeros autobuses informáticos diseñado en 1974 como parte del Altair 8800 . El bus S-100 fue el primer bus de expansión estándar para la industria de microcomputadoras. Varios fabricantes produjeron computadoras S-100 , que constan de tarjetas procesadoras y periféricas. El bus S-100 formó la base de los ordenadores caseros, cuyos constructores (p. ej., el Homebrew Computer Club ) implementaron controladores para CP/M y MP/M . Estas microcomputadoras S-100 abarcaban desde juguetes para aficionados hasta estaciones de trabajo para pequeñas empresas y eran comunes en las primeras computadoras domésticas hasta la llegada de la PC IBM .
.jpg/1280px-Harry_Garland_and_Roger_Melen,_co-founders_of_Cromemco_(1981).jpg)
El bus S-100 es un backplane pasivo de conectores de borde de placa de circuito impreso de 100 pines cableados en paralelo. Tarjetas de circuito que miden 5 x 10 pulgadas (13 cm x 25 cm) y cumplen las funciones de CPU, memoria o interfaz de E/S conectadas a estos conectores. Las definiciones de la señal del bus siguen de cerca las de un sistema de microprocesador 8080, ya que el microprocesador Intel 8080 fue el primer microprocesador alojado en el bus S-100 . Las 100 líneas del bus S-100 se pueden agrupar en cuatro tipos: 1) Alimentación, 2) Datos, 3) Dirección y 4) Reloj y control. [1]
La energía suministrada en el bus es de +8 V CC y ±16 V CC no regulada, diseñada para ser regulada en las tarjetas a +5 V (utilizada por los circuitos integrados TTL ), -5 V y +12 V para el IC de CPU Intel 8080 , ± Circuitos integrados de controlador de línea RS-232 de 12 V , +12 V para motores de unidad de disco. La regulación del voltaje a bordo generalmente la realizan dispositivos de la familia 78xx (por ejemplo, un dispositivo 7805 para producir +5 voltios). Se trata de reguladores lineales que suelen montarse en disipadores de calor.
El bus de datos bidireccional de 8 bits del Intel 8080 se divide en dos buses de datos unidireccionales de 8 bits. El procesador sólo podría utilizar uno de estos a la vez. El Sol-20 usó una variación que tenía solo un bus de 8 bits y usó los pines ahora no utilizados como masa de señal para reducir el ruido electrónico . La dirección del autobús, dentro o fuera, se señalaba mediante el pin DBIN que de otro modo no se utilizaría. Esto se hizo universal también en el mercado del S-100 , por lo que el segundo autobús resultó superfluo. Más tarde, estos dos buses de 8 bits se combinarían para soportar un ancho de datos de 16 bits para procesadores más avanzados, utilizando el sistema de Sol para señalar la dirección.
El bus de direcciones tiene 16 bits de ancho en la implementación inicial y luego se amplió a 24 bits de ancho. Una señal de control de bus puede poner estas líneas en una condición de tres estados para permitir el acceso directo a la memoria. La Cromemco Dazzler , por ejemplo, es una de las primeras tarjetas S-100 que recuperaba imágenes digitales de la memoria mediante acceso directo a la memoria.
El reloj y las señales de control se utilizan para gestionar el tráfico en el autobús. Por ejemplo, la línea DO Disable triplicará las líneas de dirección durante el acceso directo a la memoria. Posteriormente se asignaron líneas no asignadas de la especificación de bus original para admitir procesadores más avanzados. Por ejemplo, el procesador Zilog Z-80 tiene una línea de interrupción no enmascarable que el procesador Intel 8080 no tiene. Luego se reasignó una línea no asignada del autobús S-100 para admitir la solicitud de interrupción no enmascarable.
Durante el diseño del Altair, el hardware necesario para fabricar una máquina utilizable no estuvo disponible a tiempo para la fecha de lanzamiento de enero de 1975. El diseñador, Ed Roberts , también tuvo el problema de que el backplane ocupaba demasiado espacio. Intentando evitar estos problemas, colocó los componentes existentes en una caja con "ranuras" adicionales, para que los componentes faltantes pudieran conectarse más tarde cuando estuvieran disponibles. El backplane está dividido en cuatro tarjetas separadas, con la CPU en una quinta. Luego buscó una fuente económica de conectores y se encontró con un suministro de conectores de borde de 100 pines excedentes militares . El bus de 100 pines fue creado por un dibujante anónimo, que seleccionó el conector de un catálogo de piezas y asignó arbitrariamente nombres de señales a grupos de pines del conector. [2]
Una floreciente industria de máquinas "clon" siguió a la introducción del Altair en 1975. La mayoría de ellas utilizaban el mismo diseño de autobús que el Altair, creando un nuevo estándar de la industria. Estas empresas se vieron obligadas a referirse al sistema como "autobús Altair" y querían otro nombre para evitar referirse a su competidor al describir su propio sistema. El nombre " S-100 ", abreviatura de "Standard 100", fue acuñado por Harry Garland y Roger Melen , cofundadores de Cromemco . [3] [4] Mientras estaban en un vuelo para asistir a la conferencia de microcomputadoras PC '76 de Atlantic City en agosto de 1976, compartieron cabina con Bob Marsh y Lee Felsenstein de Processor Technology . Melen se acercó a ellos para convencerlos de que adoptaran el mismo nombre. Tenía una cerveza en la mano y cuando el avión chocó contra un bache, Melen derramó un poco de la cerveza sobre Marsh. Marsh aceptó usar el nombre, que Melen atribuye a que quiere que Melen se vaya con su cerveza. [5]
El término apareció impreso por primera vez en un anuncio de Cromemco en la edición de noviembre de 1976 de la revista Byte . [6] El primer simposio sobre el autobús S-100 , moderado por Jim Warren , se celebró el 20 de noviembre de 1976 en Diablo Valley College con un panel formado por Harry Garland , George Morrow y Lee Felsenstein . [7] Sólo un año después, el autobús S-100 se describiría como "el estándar de bus más utilizado jamás desarrollado en la industria informática". [8]
Cromemco fue el mayor de los fabricantes de S-100 , seguido de Vector Graphic y North Star Computers . [9] Otros innovadores fueron empresas como Alpha Microsystems , IMS Associates, Inc. , Godbout Electronics (más tarde CompuPro ) e Ithaca InterSystems . En mayo de 1984, Microsystems publicó un completo directorio de productos S-100 que enumeraba más de 500 productos " S-100 /IEEE-696" de más de 150 empresas. [10]
Las señales del bus S-100 eran fáciles de crear usando una CPU 8080, pero cada vez menos cuando se usaban otros procesadores como el 68000. La lógica de conversión de señales ocupaba más espacio en la placa. No obstante, en 1984, once procesadores diferentes estaban alojados en el bus S-100 , desde el Intel 8080 de 8 bits hasta el Zilog Z-8000 de 16 bits . [10] En 1986, Cromemco presentó la tarjeta XXU, diseñada por Ed Lupin, que utilizaba un procesador Motorola 68020 de 32 bits . [11]
A medida que el autobús S-100 cobró impulso, surgió la necesidad de desarrollar una especificación formal del autobús para ayudar a garantizar la compatibilidad de los productos producidos por diferentes fabricantes. También era necesario ampliar el bus para que pudiera admitir procesadores más capaces que el Intel 8080 utilizado en la computadora Altair original. En mayo de 1978, George Morrow y Howard Fullmer publicaron una “Norma propuesta para el autobús S-100 ” en la que señalaban que 150 proveedores ya estaban suministrando productos para el autobús S-100 . Este estándar propuesto documentó la ruta de datos de 8 bits y la ruta de direcciones de 16 bits del bus y declaró que se estaba considerando extender la ruta de datos a 16 bits y la ruta de direcciones a 24 bits. [12]
En julio de 1979, Kells Elmquist, Howard Fullmer, David Gustavson y George Morrow publicaron una "Especificación estándar para dispositivos de interfaz de bus S-100 ". [13] En esta especificación, la ruta de datos se amplió a 16 bits y la ruta de direcciones se amplió a 24 bits. El grupo de trabajo IEEE 696, presidido por Mark Garetz, continuó desarrollando la especificación que fue propuesta como estándar IEEE y aprobada por la IEEE Computer Society el 10 de junio de 1982. [14]
El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) aprobó el estándar IEEE el 8 de septiembre de 1983. La estructura del bus de computadora desarrollada por Ed Roberts para la computadora Altair 8800 se había ampliado, documentado rigurosamente y ahora se designaba como Estándar Nacional Estadounidense IEEE Std 696–. 1983. [14]
.jpg/1280px-Cromemco_Z-2_Systems_at_Chicago_Mercantile_Exchange_(1984).jpg)
IBM introdujo la computadora personal IBM en 1981 y la siguió con modelos cada vez más capaces: la XT en 1983 y la AT en 1984. El éxito de estas computadoras, que utilizaban la propia arquitectura de bus incompatible de IBM, afectó profundamente el mercado del S-100. productos de autobús. En mayo de 1984, Sol Libes (que había sido miembro del grupo de trabajo IEEE-696) escribió en Microsystems : "no hay duda de que el mercado del S-100 puede considerarse ahora una industria madura con un potencial de crecimiento sólo moderado, en comparación con el mercado compatible con PC de IBM". [15]
A medida que los productos de PC de IBM capturaron la gama baja del mercado, las máquinas S-100 ascendieron a sistemas OEM y multiusuario más potentes. Se utilizaron bancos de computadoras de autobús S-100 , por ejemplo, para procesar las transacciones en la Bolsa Mercantil de Chicago; La Fuerza Aérea de los Estados Unidos desplegó máquinas de autobús S-100 para sus sistemas de planificación de misiones. [16] [17] Sin embargo, a lo largo de la década de 1980, el mercado de máquinas de autobús S-100 para aficionados, para uso personal e incluso para pequeñas empresas estaba en declive. [18]
El mercado de productos de autobús S-100 continuó contrayéndose hasta principios de la década de 1990, a medida que las computadoras compatibles con IBM se volvieron más capaces. En 1992, la Bolsa Mercantil de Chicago, por ejemplo, reemplazó sus computadoras de bus S-100 por el modelo IBM PS/2 . [19] En 1994, la industria de autobuses S-100 se había contraído lo suficiente como para que el IEEE no viera la necesidad de continuar apoyando el estándar IEEE-696. El estándar IEEE-696 fue retirado el 14 de junio de 1994. [14]
Aunque muchos otros procesadores se han adaptado al bus S-100 , las definiciones de señal del bus siguen de cerca las de un sistema 8080.
Dave Gustavson recomendó
ampliar el bus
S-100 a 24 bits de dirección y 16 bits de datos.
Actualmente se está considerando exactamente cómo se hará esto.
Sin embargo, no hay duda de que el mercado del S-100 ahora puede considerarse una industria madura con un potencial de crecimiento sólo moderado, en comparación con el mercado compatible con PC de IBM.
Mientras que el crecimiento inicial del mercado del S-100 se basó principalmente en aficionados y primeros usuarios de computadoras personales, la industria ahora se está concentrando en sistemas multiusuario OEM y aplicaciones que requieren más potencia informática.
