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PC104总线在测试设备中的应用 屈汝祥 刘成强 胡乔朋 于海涛 张豪兵 （科工四院红峰控制公司，湖北 孝感 432000） 摘 要： PC104总线是一种应用很广的总线。PC104总线有2种，8位总线和16位总线。8位总线为标准ISA总线，16位总线为扩展ISA总线。在红峰公司已批产的测试设备采用ISA总线，在研制的测试设备中总线多采用EISA总线。 关键词：PC104；总线；应用 Abstract: PC104 bus is a kind of very wide application. There are 2 kinds of PC104 bus, 8 bus and 16 bus. 8 bus to the ISA standard bus, 16 bit bus to ISA bus expansion. Approved test equipment made in Hongfeng company by ISA bus, the design of test equipment of bus based on EISA bus. Key words: PC104 ；bus ；application 引言 第一块PC104板生于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。四院从2000年开始应用，经历了10余年时间，积累了大量宝贵经验，我在此对这些经验进行总结。 1 总线定义 1.1 PC104总线 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。 1.2 结构特点 小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6×3.8英寸，即96mm×90mm 。 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。 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1W～2W能耗。 1.3 PC104分类 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。P1中点号定义从A1～A32，B1～B32；。P2中点号定义从C0～19，D0～D19。 2 信号定义 2.1 数据总线 数据总线共16根“SD0～SD15”，其中“SD0～SD7”是PC104标准ISA总线，不需要任何驱动即可直接使用，“SD8～SD15”为扩展ISA总线ESIA。数据总线的“SD0～SD7”能正常工作需要8mA电流，数据总线的“SD8～SD15”为扩展总线能正常工作需要12mA电流。需要使用“IOCS16”信号，16位总线才能起作用。驱动电路图见图1。 2.2 地址总线 地址总线共24根“SA0～SA23”，其中“SA0～SA19”是PC104标准ISA总线，不需要任何驱动即可直接使用，“SA20～SA23”为扩展ISA总线ESIA。地址总线的“SA0～SA19”能正常工作需要8mA电流，地址总线的“SA20～SA23”为扩展总线能正常工作需要12mA电流，需要使用“IOCS16”信号控制。 2.3 控制信号 使能信号“AEN”，读信号“IOR”, 写信号“IOW”,复位输出信号“RESETDRV”，中断信号“IRQ0～IRQ15”,15个中断信号一般只能使用5个左右，是否能够使用，需要参考PC104主板使用手册。读时序见图2，写时序见图3。 图1 图2 图3 3 设计中注意事项 3.1 总线匹配电阻 在使用PC104总线的时候，为消除干扰信号，需要在数据总线和地址总线处放置10Ω～50Ω电 阻，阻值大小与印制线走线长度和使用测试板卡的数量有关。 3.2 中断信号使用 PC104总线有15个中断信号，“IRQ