Шина ISA
Шина расширения ISA (Industry
Standart Architecture) имеет два основных исполнения и несколько модификаций,
которые в настоящее время уже канули в лету. Первый вариант — это оригинальная
8-разрядная шина расширения IBM PC, второй - 16-разрядный, появился в компьютерах
IBM PC AT. Длительное время шина ISA была основным промышленным стандартом для
подключения самой разнообразной периферии, когда не требуется особое быстродействие.
Начиная со спецификации РС98, в разработке которой активное участие принимали
корпорации Intel и Microsoft, производителям рекомендуется заменять шину ISA
более современными типами.
Для 8-разрядной версии
используется один 62-контактный щелевой разъем, в который вставляется плата
расширения с контактами, выполненными непосредственно на печатной плате. Шаг
выводов 2,54 мм (0,1 дюйма). Контактные поверхности почти всегда золотят, в
крайнем случае покрывают каким-либо твердым сплавом. Для передачи данных используются
8 битов, а для адресации — 20 битов.
В усовершенствованной версии
шины ISA используется 16-разрядная шина данных и 24-разрядные адреса. Конструктивно
расширение было сделано за счет установки второго 36-контактного разъема, правда в дальнейшем оба разъема шины ISA объединили в один.
Кроме линий адреса и данных,
на шине ISA имеются сигналы управления, с помощью которых производится запись/чтение
данных и разрешение конфликтов между устройствами, вставленными в слоты ISA.
Тактовая частота шины ISA
составляет 8,33 МГц (для IBM PC XT — 4,77 МГц). В старых моделях компьютеров
из-за того, что процессору приходилось ожидать окончания процесса обмена данными
по шине ISA, падала производительность всей системы.
Все устройства, подключенные
к шине ISA, могут пользоваться аппаратными прерываниями и каналами прямого доступа
к памяти. Так как шина ISA позволяет отображать регистры ввода/вывода периферийных
устройств на адресное пространство оперативной памяти, то, если пользователем
в BIOS будет разрешено использовать адресное пространство между 15-м и 16-м
мегабайтом ОЗУ, процессор не сможет адресовать более 15 Мбайт памяти.
Платы расширения с восьмибитной
шиной могут вставляться в 16-битный слот без каких-либо проблем.
При использовании шины
ISA следует помнить, что для дешифрации адресов регистров, расположенных на
платах расширения, использовались упрощенные схемы. Ранее это было актуально,
т. к. удавалось значительно снизить стоимость устройств. Но в ряде случаев возможно
возникновение конфликтов из-за того, что разные регистры могут обращаться к
одним и тем же адресам.
Для увеличения производительности
шины ISA одно время совместно с ней использовалась шина VLB (VESA1
Local BUS). При этом питание и ряд сигналов управления плата расширения получала
через шину ISA, а обмен данными происходил через шину VLB, которая непосредственно
подключалась к системной
шине процессора. В основном шина VLB использовалась видеоадаптерами в компьютерах
с процессором 486. Тактовая частота шины VLB достигала 40 МГц, что позволяло
эффективно использовать ее с процессорами 486, имеющими тактовую частоту 50
МГц.
Также для расширения возможностей
шины ISA одно время применялся стандарт EISA (Extended ISA), позволяющий использовать
32-разрядные данные. Хотя тактовая частота расширенной шины составляла те же
8,33 МГц, но за счет расширения разрядности удалось увеличь скорость обмена
данными до 33 Мбайт/с. Для шины EISA в разъемах слотов ISA устанавливались контакты
расширения, расположенные ниже уровня контактов ISA.
