Шина ISA

(Industrial Standard Architecture)

Шина, как известно, представляет из себя, собственно, набор проводов (линий),

соединяющийразличные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена

данными. В "минимальной комплектации" шина имеет три типа линий:

линии управления;

линии адресации;

линии данных.

Устройства, подключенные к шине, делятся на две основных категории - bus masters

и busslaves. Bus masters - это устройства, способные управлять работой шины, т.е

инициировать запись/чтение и т.д. Bus slaves - соответственно,

устройства,которые могут только отвечать на запросы. Правда, есть еще

"интеллектуальные слуги" (intelligent slaves), но мы их пока дляясности замнем.

Ну вот, собственно, и все, что нужно знать про шины для того, чтобы понять, о

чем пойдет речь дальше.

Компания IBM в 1981 представила новую шину для использования в компьютерах серии

PC/XT. Шинабыла крайне проста по дизайну, содержала 53 сигнальных линии и 8

линий питания и представляла собой синхронную 8-битную шину с контролем четности

идвухуровневыми прерываниями (trigger-edge interrupts), при использовании

которых устройства запрашивают прерывания, изменяя состояние

линиисоответствующего IRQ с 0 на 1 или обратно. Такая организация запросов

прерываний позволяет использовать каждое прерывание только одному

устройству.Кроме того, шина не поддерживала дополнительных bus masters, и

единственными устройствами, управляющими шиной, были процессор и контроллер DMA

наматеринской плате.

62-контактный слот (см. таблицу 1) включал 8 линий данных, 20 линий адреса

(А0-А19), 6 линий запроса прерываний(IRQ2-IRQ7). Таким образом, объем адресуемой

памяти составлял 1 Мбайт, и при частоте шины 4.77 МГц пропускная способность

достигала 1.2 Мбайта/сек.

Забавно, что IBM не опубликовала полного описания шины с временными диаграммами

сигналов налиниях данных и адреса, поэтому первым разработчикам плат расширения

пришлось изрядно потрудиться.

Недостатки шины, вытекающие из простоты конструкции, очевидны. Поэтому для

использования в компьютерах IBM-AT('Advanced Technology') в 1984 году была

представлена новая версия шины, впоследствии названной ISA. Сохраняя

совместимость со старыми 8-битными платамирасширения, новая версия шины обладала

рядом существенных преимуществ, как то:

добавление 8 линий данных позволило вести 16-битныйобмен данными;

добавление 4 линий адреса позволило увеличить максимальный размер адресуемой

памяти до 16 МВ;

были добавлены 5 дополнительных trigger-edged линийIRQ;

была реализована частичная поддержка дополнительных busmasters;

частота шины была увеличена до 8 MHz;

пропускная способность достигла 5.3 МВ/сек.

Реализация bus mastering не была особенно удачной, поскольку, например, запрос

на освобождениешины ('Bus hang-off') к текущему bus master обрабатывался

несколько тактов, к тому же каждый master должен был периодически освобождать

шину, чтобы датьвозможность провести обновление памяти (memory refresh), или сам

проводить обновление. Для обеспечения обратной совместимости с 8-битными платами

большинстиво новыхвозможностей было реализовано путем добавления новых линий

(см. таблицу 2). Так как АТ был построен на основе процессора Intel 80286,

который был существеннобыстрее, чем 8088, пришлось добавить генератор состояний

ожидания (wait-state generator). Для обхода этого генератора используется

свободная линия (контактВ8 NOWS-'No Wait State') исходной 8-битной шины. При

установке этой линии в 0 такты ожидания пропускаются. Использование в качестве

NOWS линии исходной шиныпозволяло разработчикам делать как 16-битные, так и

8-битные "быстрые" платы.




КонтактНазвание сигнала КонтактНазвание сигнала

B1Ground A1I/O Channel Check

B2Reset Driver A2Data7

B3+5V A3Data6

B4IRQ2 A4Data5

B5-5V A5Data4

B6DMA Request 2 A6Data3

B7-12V A7Data2

B8J8/NOWS[1] A8Data1

B9+12V A9Data0

B10Ground A10I/O Channel Ready

B11Memory Write A11Address Enable

B12Memory Read A12Address19

B13I/O Write A13Address18

B14I/O Read A14Address17

B15DMA Acknoledge3 A15Address16

B16DMA Request3 A16Address15

B17DMA Acknoledge1 A17Address14

B18DMA Request1 A18Address13

B19Refresh A19Address12

B20Clock A20Address11

B21IRQ7 A21Address10

B22IRQ6 A22Address9

B23IRQ5 A23Address8

B24IRQ4 A24Address7

B25IRQ3 A25Address6

B26DMA Acknoledge2 A26Address5

B27Terminal Count A27Address4

B28Address Latch Enable A28Address3

B29+5V A29Address2

B30Oscillator A30Address1

B31Ground A31Address0


Таблица 1. Назначение контактов разъема 8-разрядной шины ISA

Новый слот содержал 4 новых адресных линии (LA20-LA23) и копии трех младших

адресных линий(LA17-LA19). Необходимость в таком дублировании возникла из-за

того, что адресные линии ХТ были линиями с задержкой (latched lines), и эти

задержкиприводили к снижению быстродействия периферийных устройств.

Использование дублирующего набора адресных линий позволяло 16-битной карте в

начале циклаопределить, что к ней обращаются, и послать сигнал о том, что она

может осуществлять 16-битный обмен. На самом деле, это ключевой момент в

обеспеченииобратной совместимости. Если процессор пытается осуществить 16-битный

доступ к плате, он сможет это сделать только в том случае, если получит от

неесоответствующий отклик IO16. В противном случае чипсет инициирует вместо

одного 16-битного цикла два 8-битных. И все бы было хорошо, но адресных линий

беззадержки всего 7, поэтому платы, использующие диапазон адресов меньший, чем

128Кбайт, не могли определить, находится ли переданный адрес в их

диапазонеадресов, и, соответственно, послать отклик IO16. Таким образом, многие

платы, в том числе платы EMS, не могли использовать 16-битный обмен…

КонтактНазвание сигналаКонтактНазвание сигнала

B1Ground A1I/O Channel Check

B2Reset Driver A2Data7

B3+5V A3Data6

B4IRQ2 A4Data5

B5-5V A5Data4

B6DMA Request 2 A6Data3

B7-12V A7Data2

B8No Wait States A8Data1

B9+12V A9Data0

B10Ground A10I/O Channel Ready

B11Memory Write A11Address Enable

B12Memory Read A12Address19

B13I/O Write A13Address18

B14I/O Read A14Address17

B15DMA Acknoledge3 A15Address16

B16DMA Request3 A16Address15

B17DMA Acknoledge1 A17Address14

B18DMA Request1 A18Address13

B19Refresh A19Address12

B20Clock A20Address11

B21IRQ7 A21Address10

B22IRQ6 A22Address9

B23IRQ5 A23Address8

B24IRQ4 A24Address7

B25IRQ3 A25Address6

B26DMA Acknoledge2 A26Address5

B27Terminal Count A27Address4

B28Address Latch Enable A28Address3

B29+5V A29Address2

B30Oscillator A30Address1

B31Ground A31Address0

КлючКлюч

D1Memory Access 16 bit C1System Bus High

D2I/O 16 bit C2Latch Address 23

D3IRQ10 C3Latch Address 22

D4IRQ11 C4Latch Address 21

D5IRQ12 C5Latch Address 20

D6IRQ15 C6Latch Address 19

D7IRQ14 C7Latch Address 18

D8DMA Acknoledge0 C8Latch Address 17

D9DMA Request1 C9Memory Read

D10DMA Acknoledge5 C10Memory Write

D11DMA Request5 C11Data8

D12DMA Acknoledge6 C12Data9

D13DMA Request6 C13Data10

D14DMA Acknoledge7 C14Data11

D15DMA Request7 C15Data12

D16+5V C16Data13

D17Master 16 bit C17Data14

D18Ground C18Data15


Таблица 2. Назначение контактов разъема 16-разрядной шины ISA.

Несмотря на отсутствие официального стандарта и технических "изюминок" шина ISA

превосходила потребности среднегопользователя образца 1984 года, а "засилье" IBM

AT на рынке массовых компьютеров привело к тому, что производители плат

расширения и клонов ATприняли ISA за стандарт. Такая популярность шины привела к

тому, что слоты ISA до сих пор присутствуют на всех системных платах, и платы

ISA до сихпроизводятся. Правда, Microsoft в спецификации PC99 предусматривает

отказ от ISA, но, как говорится, до этого нужно еще дожить.

Шина EISA

(Extended Industry Standard Architecture)


Шина EISA явилась "асимметричным ответом" производителей клонов РС на попыткуIBM

поставить рынок под свой контроль. В сентябре 1988 года Compaq, поддержанный

"бандой девяти" - Wyse, AST Research, Tandy, собственноCompaq, Hewlett-Packard,

Zenith, Olivetti, NEC и Epson - представил 32-разрядное расширение шины ISA с

полной обратной совместимостью. Основныехарактеристики новой шины были

следующими:

32-разрядная передача данных;


Случайные файлы

Файл
16051.doc
159997.rtf
72951.rtf
12142-1.rtf
102383.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.