Шини введення / виведення ISA і EISA

У цій статті ми хочемо розповісти вам про колись добре відомої, але тепер рідко використовується технології – технології ISA, а також подібна до ній технології ЕISA.

Історія походження і принцип дії

ISA є застарілий стандарт системної шини і шини введення / виведення персональних IBM-сумісних комп’ютерів, що використовувався в 1980-х-початку 1990-х рр. Абревіатура ISA розшифровується як Industry Standard Architecture (промисловий стандарт архітектури). Уже саме ця назва свідчить про те, що шина в той час була фактичним стандартом і була прийнята до використання практично всіма виробниками комп’ютерного обладнання.

8-розрядна ISA – це одна з найстаріших технологій ПК, що з’явилася практично одночасно з першими комп’ютерами архітектури IBM. Її впровадження дозволило користувачам підключати додаткові пристрої в її слоти розширення. Вперше шина була розроблена для систем на основі процесора Intel 8088 (PC і PC / ХT) ще в 1981 р Пізніше, для процесора 80286 (PC / AT), для того, щоб повною мірою реалізувати його можливості, в 1984 р розроблена 16-розрядна ISA.

Таким чином, існують 2 основні версії шини – 8-бітна і 16-бітна. Мали місце також поодинокі спроби деяких розробників ввести свої оригінальні варіанти 32-розрядної, але вони не набули широкого поширення.

Шина мала кілька слотів розширення, кількість яких в системах XT / AT варіювалося від 3 до 8, і в які користувач міг вставити додаткові пристрої – плати розширення. При цьому слот ISA 16-бітової версії розроблений таким чином, щоб в нього можна було вставити 8-бітові пристрою. Слот 16-розрядної шини всього лише трохи довший 8-бітних і має 98 контактів; слот 8-бітової версії має 62 контакту.

Максимальна пропускна здатність 16-розрядної шини становить трохи більше 8 МБ / c. Пристрої, вставлені в слот розширення, завдяки 24-адресним лініях шини можуть адресувати 16 МБ пам’яті. Крім того, вона підтримує 16 апаратних переривань, короткий опис яких ми приводили в статті, присвяченій IRQ.

У перших версіях ISA працювала на однаковій частоті з процесором. Однак в наступних реалізаціях через те, що частота процесорів значно збільшилася, шина отримала можливість працювати за допомогою окремого тактового генератора.

Слоти розширення ISA: 1 – два 8-ми розрядних і 2 – три 16-розрядних

Як виглядає слот розширення ISA. Материнська плата з двома 8-розрядними слотами і трьома 16-розрядними слотами.

Переваги шини:

  1. Порівняльна простота конструкції.
  2. Надійність.
  3. Широка підтримка з боку виробників.

Проте, вона мала і ряд серйозних недоліків, які спонукали відмовитися від її використання:

  1. Низька швидкість.
  2. Невелика розрядність.
  3. Відсутність повноцінної підтримки функцій bus mastering.
  4. Відсутність автоматичної конфігурації пристроїв. Пристрої ISA конфігурувати користувачами вручну за допомогою джамперів і перемикачів.

EISA – поліпшена версія ISA

Ці недоліки була покликана усунути шина EISA (Extended ISA, тобто розширена ISA). В її розробці брали участь багато відомих виробників комп’ютерної техніки, такі, як Compaq Computer, Epson, Hewlett-Packard, NEC, Zenith і деякі інші.

Extended ISA – розширена ISA

EISA з самого початку позиціонувалася, як спадкоємиця ISA, а не як її конкурент. Тому вона була повністю сумісна з пристроями ISA. Пристрої EISA повинні були вставлятися в слот такої ж довжини, як і 16-розрядний слот ISA, але відрізнялися наявністю додаткових коннекторів. Вона підтримувала функцію bus mastering для пристрою, що дозволяло передавати керування шиною будь-якої плати в слоті розширення. Також підтримувалася автоматична конфігурація пристрою. Однак вона була обмеженою, оскільки для цієї мети користувачеві пропонувалася спеціальна програмна утиліта, а новітні на той час операційні системи, такі, як Windows 95, не були в стані автоматично конфігурувати пристрої EISA.

Теоретична пропускна здатність EISA становила 32 МБ / c, проте на практиці через накладних витрат транспортних протоколів вона становила близько 20 МБ / с.

В кінці 1980-х, під час розквіту систем, заснованих на процесорах 80386 і 486, EISA здавалася досить перспективною і зуміла «прибрати з дороги» тодішній альтернативний проект від IBM – шину MCA. Але час її активного застосування виявилося порівняно недовгим. Завдяки впровадженню форм-фактора ATX а також отримала популярність технології локальних шин, шини ISA і EISA практично вийшли з ужитку, поступившись місцем такої сучасної локальної шині, як PCI. Проте, роз’єми ISA і EISA ще довго можна було зустріти на материнських платах, де в якості основної шини служила PCI.

висновок

У цій статті ми привели короткий опис шин ISA і EISA, розповіли про їхню історію та принципи роботи. Вони стали важливою віхою в розвитку шин введення / виводу і мали великий вплив на розвиток таких сучасних шин введення / виводу, як PCI, PCI Express і AGP. Industry Standard Architecture досі використовується в багатьох старих комп’ютерах, а пристрої з інтерфейсом ISA досі застосовуються в багатьох областях.

Ссылка на основную публикацию