ISA (Industrial Standard Architecture) shinasi 1981-yilda chiqarilgan birinchi IBM PC-da va 1984-yilda IBM PC/AT-ning kengaytirilgan 16-bitli versiyasida ishlatilgan. ISA shinasi shaxsiy kompyuter arxitekturasining asosiy asosidir; 1990-yillarning oxirigacha ishlatilgan. Bunday "qadimiy" arxitekturaga ega avtobus 1990-yillarning oxirigacha ishlab chiqarilgan yuqori unumdor kompyuterlarda ishlatilgani g'alati tuyuladi, ammo bu uning ishonchliligi, keng imkoniyatlari va mosligi bilan bog'liq. Bundan tashqari, bu avtobus hali ham unga ulangan ko'pgina periferik qurilmalarga qaraganda tezroq ishlaydi.

Eslatma!

ISA avtobusi zamonaviy ish stoli tizimlarida deyarli uchramaydi va ISA platalarini ishlab chiqaruvchi kompaniyalar soni juda cheklangan. ISA platalari sanoat tizimlarida (PICMG) hali ham mashhur, ammo yaqin kelajakda ular u erda ham yo'qoladi.

ISA shinasining ikkita versiyasi mavjud bo'lib, ular ma'lumotlar bitlari soni bo'yicha farqlanadi: eski 8-bitli versiya va yangi 16-bitli versiya. Eski versiya kompyuter va XT sinfidagi kompyuterlarda 4,77 MGts soat chastotasida ishlagan. Yangi versiya soat chastotalari 6 va 8 MGts bo'lgan AT sinfidagi kompyuterlarda ishlatilgan. Keyinchalik avtobuslarning har ikkala versiyasi uchun ularning muvofiqligini ta'minlovchi 8,33 MGts standart maksimal soat tezligi bo'yicha kelishuvga erishildi. Ba'zi tizimlar yuqori chastotalarda ishlaganda avtobuslardan foydalanishga ruxsat beradi, ammo barcha adapter kartalari bu tezlikni bajara olmaydi. Avtobusda ma'lumotlarni uzatish uchun ikki-sakkiz soat tsikli kerak bo'ladi. Shunday qilib, ISA avtobusida ma'lumotlarni uzatishning maksimal tezligi 8,33 MB/s ni tashkil qiladi:

8,33 MGts × 16 bit: 2 soat = 66,64 Mbit / s (yoki 8,33 MB/s)

8-bitli avtobus o'tkazish qobiliyatining yarmiga ega (4,17 MB/s). Biroq, bu nazariy maksimallar ekanligini unutmang - murakkab aloqa protokoli tufayli avtobusning haqiqiy o'tkazuvchanligi ancha past (odatda yarmi). Shunga qaramay, ISA avtobusi unga ulangan ko'pgina tashqi qurilmalarga qaraganda tezroq.

8-bitli ISA avtobusi

Bu avtobus birinchi IBM PC-da ishlatilgan. U yangi tizimlarda qo'llanilmaydi, lekin bu avtobusga ega bo'lgan yuz minglab kompyuterlar, shu jumladan 286 va 386 protsessorlari asosidagi tizimlar hali ham ishlatilmoqda.

Ulagichga 62 pinli adapter platasi kiritilgan. Ulagich 8 ta ma'lumot liniyasi va 20 ta manzil satrini ta'minlaydi, bu sizga 1 MB xotiraga murojaat qilish imkonini beradi. 8-bitli ISA shina ulagichining maqsadi va pin joylari rasmda ko'rsatilgan.

Ushbu avtobus juda oddiy bo'lsa-da, IBM 1987 yilgacha uning to'liq tavsifini va ma'lumotlar va manzil liniyalaridagi signallar uchun vaqt diagrammalarini nashr etmagan. Shuning uchun, birinchi IBM-ga mos keladigan kompyuterlar uchun adapter platalarini yaratishda, ishlab chiquvchilar uning ishlashini o'zlari tushunishlari kerak edi. IBM-mos keladigan kompyuterlar keng tarqalgan va sanoat standartiga aylanganligi sababli, ishlab chiqish jarayoni ancha osonlashdi.

8-bitli ISA avtobus adapter platasi quyidagi o'lchamlarga ega:

• balandligi - 4,2 dyuym (106,68 mm);

16-bitli ISA avtobusi

IBM 1984 yilda 286 protsessor bilan jihozlangan AT modelini taqdim etishi bilan kompyuter dunyosini tom ma'noda portlatib yubordi.Ushbu protsessor 16-bitli ma'lumotlar shinasini qo'llab-quvvatlagan, bu esa 16-bitli protsessor, anakart va xotira o'rtasida aloqa o'rnatish imkonini bergan. 8 bitli ma'lumotlardan ko'ra. Protsessor 8-bitli kiritish/chiqarish shinasi bo'lgan anakartga o'rnatilishi mumkin bo'lsa-da, u avtobusga ulangan turli platalar bilan ma'lumot almashishda yuqori unumdorlikni ta'minladi.

Yangi I/U shinasini yaratish o'rniga, IBM bir xil 8-bitli ulagichni saqlab, lekin unga qo'shimchasini qo'shish orqali tizimni 8 va 16-bitli adapterlarga moslashtirishga qaror qildi. Natijada 16-bitli adapterlarni o'rnatish uchun ulagich paydo bo'ldi. Birinchi marta 1984 yil avgust oyida PC/AT kompyuterlarida taqdim etilgan, 16-bitli ISA avtobusi AT avtobusi deb ham atalgan.

Har bir 16-bitli kengaytirish uyasidagi qo'shimcha ulagich yuqori bitli ma'lumotlarni uzatish uchun zarur bo'lgan 36 pinni (ma'lumotlar pinlarining umumiy soni 98 tagacha) qo'shadi. Bundan tashqari, ulagichning 8 bitli qismining ikkita pinining tayinlanishi o'zgartirildi. Biroq, bunday o'zgarishlar 8 bitli platalarning ishlashiga hech qanday ta'sir ko'rsatmadi.

Oddiy Class AT adapter platasi quyidagi o'lchamlarga ega:

• balandligi - 4,8 dyuym (121,92 mm);
• uzunligi - 13,13 dyuym (333,5 mm);
• qalinligi - 0,5 dyuym (12,7 mm).

AT-sinfdagi kompyuterlarda balandligi 4,8 dyuym va 4,2 dyuym (PC/XT sinfidagi kompyuterlar uchun eski platalarga mos keladi) bo'lgan platalarni topish mumkin. Kichkina balandlikdagi platalar XT-sinfdagi kompyuter modeli 286-ga o'rnatildi. Ushbu model, AT-sinfdagi kompyuter uchun mo'ljallangan anakart bilan XT korpusidan foydalangan, shuning uchun adapter kartalarining balandligi 4,2 dyuymgacha qisqartirilishi kerak edi. Shundan so'ng, ko'pchilik ishlab chiqaruvchilar faqat har qanday holatda o'rnatilishi mumkin bo'lgan qisqartirilgan balandlikdagi adapterlarni ishlab chiqarishni boshladilar.

32-bitli ISA avtobusi

32-bitli protsessor chiqarilgandan bir muncha vaqt o'tgach, tegishli avtobus uchun birinchi standartlar ishlab chiqildi. MCA va EISA arxitekturalarining birinchi dizaynlari paydo bo'lishidan oldin ham ba'zi kompaniyalar ISA arxitekturasining kengaytmalari bo'lgan o'z dizaynlarini ishlab chiqishni boshladilar. Nisbatan kam ishlab chiqarilgan bo'lsa-da, ularning ba'zilari bugungi kunda ham topilgan.

Ushbu avtobuslarning qo'shimcha liniyalari odatda faqat ushbu standartni yaratgan kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan xotira kengaytirish kartalari va video adapterlar bilan ishlashda foydalanilgan. Ularning parametrlari va ulagichlarining joylashuvi standartlardan sezilarli darajada farq qiladi, bundan tashqari, ularning texnik xususiyatlari va aloqa diagrammalari taqsimlanmagan.

Avtobus, siz bilganingizdek, aslida, turli xil kompyuter komponentlarini elektr energiyasi bilan ta'minlash va ma'lumot almashish uchun birlashtiruvchi simlar (liniyalar) to'plamidir. "Minimal konfiguratsiyada" avtobus uch turdagi liniyalarga ega:

• nazorat liniyalari;
• manzil satrlari;
• ma'lumotlar liniyalari.

Avtobusga ulangan qurilmalar ikkita asosiy toifaga bo'linadi - avtobus ustalari va avtobus qullari. Avtobus ustalari - bu avtobusning ishlashini boshqarishga qodir qurilmalar, ya'ni yozish/o'qishni boshlash va hokazo. Avtobus qullari, shunga ko'ra, faqat so'rovlarga javob beradigan qurilmalardir. To'g'ri, "aqlli qullar" ham bor, ammo biz aniqlik uchun ularni hozircha yopamiz. Xo'sh, bundan keyin nima haqida gaplashishimizni tushunish uchun shinalar haqida bilishingiz kerak bo'lgan hamma narsa shu.

1981 yilda IBM PC/XT seriyali kompyuterlarda foydalanish uchun yangi avtobusni taqdim etdi. Avtobus dizayni juda sodda bo'lib, 53 ta signal liniyasi va 8 ta elektr uzatish liniyasini o'z ichiga oladi va paritetli va ikki darajali uzilishlarga (tetik chekka uzilishlar) ega sinxron 8 bitli avtobus edi, foydalanilganda, qurilmalar holatini o'zgartirish orqali uzilishlarni talab qiladi. mos keladigan IRQ chizig'i 0 dan 1 gacha yoki orqaga. Uzilish so'rovlarining bunday tartibi har bir uzilishdan faqat bitta qurilmadan foydalanish imkonini beradi. Bundan tashqari, avtobus qo'shimcha avtobus ustalarini qo'llab-quvvatlamadi va avtobusni boshqaradigan yagona qurilmalar protsessor va anakartdagi DMA kontrolleri edi.

Dizaynning soddaligidan kelib chiqqan shinaning kamchiliklari aniq. Shuning uchun, IBM-AT ("Advanced Technology") kompyuterlarida foydalanish uchun avtobusning keyinchalik ISA deb nomlangan yangi versiyasi 1984 yilda taqdim etilgan. Eski 8-bitli kengaytirish kartalari bilan moslikni saqlab qolgan holda, avtobusning yangi versiyasi bir qator muhim afzalliklarga ega edi, masalan:

• 16-bitli ma'lumotlar almashinuvi uchun ruxsat etilgan 8 ta ma'lumotlar liniyasi qo'shilishi;
• 4 ta manzil qatorini qo'shish maksimal manzilli xotira hajmini 16 MB ga oshirish imkonini berdi;
• 5 ta qo'shimcha qirrali IRQ chizig'i qo'shildi;
• qo'shimcha avtobus ustalarini qisman qo'llab-quvvatlash amalga oshirildi;
• avtobus chastotasi 8 MGts gacha oshirildi;
• o'tkazish qobiliyati 5,3 MV/sek ga yetdi.

Avtobusni o'zlashtirishni amalga oshirish unchalik muvaffaqiyatli bo'lmadi, chunki, masalan, hozirgi avtobus ustasiga avtobusni bo'shatish to'g'risidagi so'rov ("Avtobusni osib qo'yish") ko'rib chiqilishi uchun bir necha soat tsikllari kerak edi va har bir usta vaqti-vaqti bilan avtobusni bo'shatib turishi kerak edi. xotira yangilanishini amalga oshirishga ruxsat berish (xotirani yangilash) yoki yangilashni o'zingiz amalga oshirish. 8-bitli platalar bilan orqaga qarab muvofiqligini ta'minlash uchun yangi xususiyatlarning aksariyati yangi qatorlarni qo'shish orqali amalga oshirildi. AT 8088 protsessoridan sezilarli darajada tezroq bo'lgan Intel 80286 protsessorida qurilganligi sababli, kutish holati generatorini qo'shish kerak edi. Ushbu generatorni chetlab o'tish uchun asl 8 bitli avtobusning bepul liniyasi (B8 NOWS pin - "Kutish holati yo'q") ishlatiladi. Ushbu qator 0 ga o'rnatilganda, kutish soatlari o'tkazib yuboriladi. Asl avtobus liniyasidan NOWS sifatida foydalanish ishlab chiquvchilarga 16 va 8 bitli "tezkor" platalarni yaratishga imkon berdi.

Yangi slotda 4 ta yangi manzil satri (LA20-LA23) va uchta pastki manzil satrining nusxalari (LA17-LA19) mavjud edi. Bunday takrorlash zarurati XT manzil satrlari latchlangan chiziqlar bo'lganligi sababli paydo bo'ldi va bu kechikishlar periferik qurilmalarning ishlashini pasayishiga olib keldi. Manzil satrlarining takroriy to'plamidan foydalanish 16-bitli kartaga tsiklning boshida unga kirishni aniqlash va 16-bitli aloqani boshqarishi mumkinligi haqida signal yuborish imkonini berdi. Aslida, bu orqaga qarab muvofiqlikni ta'minlashning asosiy nuqtasidir. Agar protsessor plataga 16 bitli kirishni amalga oshirishga harakat qilsa, u faqat undan tegishli IO16 javobini olgan taqdirdagina buni amalga oshirishi mumkin. Aks holda, chipset bitta 16 bitli sikl o'rniga ikkita 8 bitli tsiklni boshlaydi. Va hamma narsa yaxshi bo'lar edi, lekin kechiktirmasdan bor-yo'g'i 7 ta manzil satri mavjud, shuning uchun 128 KB dan kichikroq manzil diapazoni ishlatadigan platalar uzatilgan manzil ularning manzil oralig'ida yoki yo'qligini aniqlay olmadi va shunga mos ravishda IO16 javobini yuboradi. Shunday qilib, ko'plab platalar, shu jumladan EMS platalari 16-bitli aloqadan foydalana olmadi. ISA avtobusining ishlashi haqida batafsil ma'lumotni tavsifda topishingiz mumkin.

Rasmiy standart va texnik xususiyatlarning yo'qligiga qaramay, 1984 yilda ISA avtobusi o'rtacha foydalanuvchi ehtiyojlaridan oshib ketdi va IBM AT ning ommaviy kompyuter bozorida ustunligi kengaytirish kartalari va AT klonlarini ishlab chiqaruvchilarning ISA ni qabul qilishiga olib keldi. standart. Avtobusning bunday mashhurligi ISA slotlari hali ham barcha anakartlarda mavjudligiga olib keldi va ISA platalari hali ham ishlab chiqarilmoqda. To'g'ri, Microsoft PC99 spetsifikatsiyasida ISA-dan voz kechishni nazarda tutadi, ammo ular aytganidek, biz haligacha kutishimiz kerak.

ISA avtobusi- shaxsiy kompyuterlar uchun birinchi muvaffaqiyatli avtobus. Dastlab u 8 bit sig'imga ega edi. AT arxitekturasining joriy etilishi bilan ISA avtobusi 16-bitli bo'ldi. ISA shinasi ham periferiya, ham tizim shinasi edi. Ushbu protsessor shinasi orqali u nafaqat periferik qurilmalar bilan, balki operativ xotira bilan ham bog'langan. Ushbu avtobus ishtirokida hatto xotirani qayta tiklash ham amalga oshirildi: taxminan har 15 mksda maxsus kontroller barcha xotira hujayralarini o'qish uchun signal yubordi, bu esa RAM kondansatkichlaridagi elektr zaryadlarini yangilashga majbur qildi.

ISA avtobus ulagichi

ISA avtobus konnektorlarining ikki turi mavjud: 8-bit va 16-bit.

Kontaktlarning birinchi uzun bloki ikkala turdagi ulagichlar uchun ham bir xil. Ikkinchisi, qisqasi, faqat 16-bitli ulagichda mavjud ISA.

ISA avtobus kontaktlari

8-bitli ISA

16-bitli ISA

Dispetcherlik

Bir vaqtning o'zida ISA avtobusi Faqat bitta qurilmadan foydalanish mumkin. Odatiy bo'lib, avtobus markaziy protsessorga tegishli. Boshqa qurilma ma'lumot yubormoqchi bo'lsa, u mos keladigan signalni o'rnatadi. Protsessor javob signalini berish orqali avtobusga egalik huquqini tasdiqlashi mumkin. Qurilma shinalarni xohlagancha ushlab turishi mumkin. Lekin har 15 mksda u RAM qayta tiklanishi uchun YANGILASH signalini berishi kerak.

Avtobus - bu tizimning turli birliklari tomonidan taqsimlangan ma'lumotlarni uzatish kanali. Avtobus bosilgan elektron plataga o'yilgan o'tkazuvchi chiziqlar to'plami, bosilgan elektron platalar o'rnatilgan konnektorlarning terminallariga lehimlangan simlar yoki tekis kabel bo'lishi mumkin. Kompyuter tizimining komponentlari jismoniy jihatdan bir yoki bir nechta bosma platalarda joylashgan bo'lib, ularning soni va funktsiyalari tizim konfiguratsiyasiga, ishlab chiqaruvchiga va ko'pincha mikroprotsessorning avlodiga bog'liq. Avtobuslarning asosiy xarakteristikalari - uzatiladigan ma'lumotlarning bit chuqurligi va ma'lumotlarni uzatish tezligi.

Ikki turdagi avtobuslar katta qiziqish uyg'otadi: tizimli va mahalliy.

Tizim shinasi periferik qurilmalar va markaziy protsessor, shuningdek operativ xotira o'rtasida ma'lumotlar uzatishni ta'minlash uchun mo'ljallangan.

Mahalliy avtobus, qoida tariqasida, mikroprotsessor pinlariga to'g'ridan-to'g'ri ulangan avtobusdir, ya'ni. protsessor avtobusi.

Shaxsiy kompyuterlar uchun tizimli avtobusni tashkil qilishning bir qancha standartlari mavjud.

ISA avtobusi (Industry Standard Architecture) - bu kompyuterning birinchi modellaridan beri foydalanilgan va sanoat standartiga aylangan avtobus. XT PC modellarida ma'lumotlar kengligi 8 bit va manzil kengligi 20 bit bo'lgan avtobus ishlatilgan. AT modellarida avtobus 16 ma'lumot biti va 24 manzil bitigacha kengaytirildi, bugungi kunda ham shunday. Strukturaviy ravishda avtobus ikkita tirqish shaklida qilingan. ISA-8 kichik to'plami faqat birinchi 62-pin uyasidan foydalanadi, ISA-16 esa qo'shimcha 36-pinli uyasidan foydalanadi. Soat chastotasi - 8 MGts. Ma'lumotlarni uzatish tezligi 16 MB gacha. Yaxshi shovqin immunitetiga ega.

Avtobus o'z abonentlariga 8 yoki 16 bitli registrlarni kiritish-chiqarish va xotira maydoniga joylashtirish imkoniyatini beradi. Mavjud xotira manzillari diapazoni UMA (Unified Memory Architecture) maydoni bilan cheklangan, ammo ISA-16 shinasi uchun maxsus BIOS sozlamalari opsiyalari ham xotiraning 15 va 16 megabaytlari oralig'ida bo'sh joy bo'lishiga imkon berishi mumkin (garchi kompyuter buni amalga oshirishi mumkin). 15 MB dan ortiq operativ xotiradan foydalana olmaslik). Kirish/chiqish manzillari diapazonining yuqori chegarasi dekodlash uchun foydalaniladigan manzil bitlari soni bilan cheklangan, pastki chegarasi esa tizim platasi qurilmalari uchun ajratilgan 0-FFh manzillar maydoni bilan cheklangan. Kompyuter 10-bitli kiritish/chiqarish manzilini qabul qildi, unda A manzil satrlari qurilmalar tomonidan e'tiborga olinmadi. Shunday qilib, ISA shina qurilmalarining manzil diapazoni 100h-3FFh maydoni bilan cheklangan, ya'ni 8 bitli registrlarning jami 758 ta manzili. Ushbu manzillarning ba'zi joylari tizim qurilmalari tomonidan ham da'vo qilingan. Keyinchalik, 12-bitli adreslash (diapazon 100h-FFFh) qo'llanila boshlandi, ammo uni ishlatishda har doim avtobusda "javob beradigan" eski 10-bitli adapterlarning mavjudligini hisobga olish kerak. to'rt marta barcha ruxsat etilgan sohada tegishli A bit bilan manzili.

ISA-8 avtobus abonentlari ixtiyorida 6 tagacha IRQ (uzilish soʻrovi) liniyalari boʻlishi mumkin, ISA-16 uchun ularning soni 11 taga etadi. BIOS sozlamalarini sozlashda ushbu soʻrovlarning baʼzilari tizim platasi qurilmalari yoki PCI tomonidan tanlanishi mumkinligini unutmang. avtobus.

Avtobus abonentlari uchtagacha 8-bitli DMA (Toʻgʻridan-toʻgʻri xotiraga kirish) kanallaridan foydalanishlari mumkin va 16-bitli avtobusda yana uchta 16-bitli kanallar mavjud boʻlishi mumkin. 16-bitli kanal signallari Bus-Master qurilmasi tomonidan to'g'ridan-to'g'ri avtobus boshqaruvini olish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bunday holda, DMA kanali avtobus boshqaruvining arbitrajligini ta'minlash uchun ishlatiladi va Bus-Master adapteri avtobusning barcha manzillari va boshqaruv signallarini ishlab chiqaradi, avtobus boshqaruvini protsessorga 15 mikrosekunddan ko'p bo'lmagan vaqtdan keyin "berishni" unutmaydi ( xotira regeneratsiyasini buzmaslik uchun).

Ro'yxatda keltirilgan barcha tizim shinalari resurslari abonentlar o'rtasida ziddiyatsiz taqsimlanishi kerak. Konfliktsizlik quyidagilarni anglatadi:

Har bir abonent o'qish operatsiyalari vaqtida ma'lumotlar avtobusini boshqarishi kerak

(ma'lumot bering) faqat o'z manzillariga yoki ular foydalanadigan DMA kanaliga kirish orqali. O'qish manzillari joylari bir-biriga mos kelmasligi kerak. Unga aytilmagan yozish operatsiyalarini "snoop" qilish taqiqlangan emas.

Belgilangan uzilish so'rovi liniyasi IRQx abonent tomonidan passiv holatda past bo'lishi va so'rovni faollashtirish uchun yuqori ko'tarilishi kerak. Abonent foydalanilmagan so'rov liniyalarini boshqarish huquqiga ega emas, ular elektrdan uzilgan yoki uchinchi holatda buferga ulangan bo'lishi kerak. Faqat bitta qurilma bitta so'rov liniyasidan foydalanishi mumkin. Bunday bema'nilik (TTL sxemasi dizayni nuqtai nazaridan) birinchi shaxsiy kompyuterlarda ruxsat etilgan va moslik qurboni bo'lgan holda, ko'p yillar davomida qunt bilan takrorlangan.

Qadimgi adapterlarda resurslarni taqsimlash muammosi jumperlar yordamida hal qilindi, keyin dasturiy ta'minot bilan aniqlangan qurilmalar paydo bo'ldi, ular amalda avtomatik ravishda sozlangan PnP platalari bilan almashtirildi.

ISA avtobuslari uchun bir qator kompaniyalar prototip kartalarni (Protitype Card) ishlab chiqaradi, ular o'rnatish kronshteynli to'liq yoki qisqartirilgan formatdagi bosilgan elektron platalardir. Platalar majburiy interfeys sxemalari bilan jihozlangan - ma'lumotlar buferi, manzil dekoderi va boshqalar. Kengash maydonining qolgan qismi ishlab chiquvchi o'z qurilmasining prototip versiyasini joylashtirishi mumkin bo'lgan "ko'r taxta" dir. Ushbu platalar yangi mahsulotni nonboardda sinovdan o'tkazish uchun, shuningdek, bosilgan elektron platani ishlab chiqish va ishlab chiqarish foydasiz bo'lsa, qurilmaning bitta nusxasini o'rnatish uchun qulaydir.

32-bitli protsessorlarning paydo bo'lishi bilan avtobus kengligini kengaytirishga urinishlar qilindi, ammo EISA avtobusidan tashqari barcha 32-bitli ISA avtobuslari standartlashtirilmagan.

2. EISA avtobusi

Compaq, NEC va boshqa bir qator kompaniyalar tomonidan 32-bitli 80386 (DX versiyasi) mikroprotsessorlarining paydo bo'lishi bilan ISA bilan to'liq mos keladigan 32-bitli EISA shinasi yaratildi.

EISA (kengaytirilgan ISA) shinasi ISA ning 32 bitgacha bo'lgan qat'iy standartlashtirilgan kengaytmasidir. Dizayn an'anaviy ISA adapterlari bilan mosligini ta'minlaydi. Tor qo'shimcha kengaytirish pinlari ISA ulagichi pichoqlari orasida va pastda shunday joylashtirilganki, chekka ulagichda qo'shimcha kalit uyalari bo'lmagan ISA adapteri ularga etib bormaydi. EISA kartalarini ISA slotlariga o'rnatishga ruxsat berilmaydi, chunki uning o'ziga xos sxemalari ISA elektron pinlarida tugaydi va anakart ishlamay qoladi.

Avtobusni kengaytirish nafaqat ma'lumotlar kengligi va manzilini oshirish bilan bog'liq: EISA rejimlari yanada samarali uzatish rejimlarini yoqish uchun qo'shimcha nazorat signallaridan foydalanadi. Oddiy (portlashsiz) uzatish rejimida bir juft takt sikli uchun 32 bitgacha ma'lumot uzatilishi mumkin (har bir manzil fazasiga bitta soat, har bir ma'lumot fazasiga bitta soat). Maksimal avtobus ishlashiga Portlash rejimi, paket ichidagi joriy manzilni ko'rsatmasdan ma'lumotlar paketlarini jo'natish uchun yuqori tezlik rejimi orqali erishiladi. Paket ichida keyingi ma'lumotlar har bir avtobus soat siklida uzatilishi mumkin; paket uzunligi 1024 baytga yetishi mumkin. Avtobus shuningdek, uzatish tezligi 33 MB/s ga yetishi mumkin bo'lgan DMA yanada samarali rejimlarini ham ta'minlaydi. Uzilish so'rovi liniyalari umumiy foydalanishga imkon beradi va ISA kartalari bilan moslik saqlanadi: har bir so'rov chizig'i ikkala chekka sezgirligi uchun ham ISAda, ham past darajada dasturlashtirilishi mumkin. Avtobus har bir kengaytirish kartasini 45 Vtgacha quvvat iste'mol qilish imkonini beradi, lekin, qoida tariqasida, hech qanday adapter to'liq quvvat sarflamaydi.

Har bir slot (maksimal 8 ta) va tizim platasi tanlab kirish/chiqarish manzili ruxsatiga va alohida shinani boshqarish soʻrovi va tasdiqlash satrlariga ega boʻlishi mumkin. Arbitraj so'rovi ISP (Integrated System Peripheral) qurilmasi tomonidan amalga oshiriladi. EISA shinasiga ega bo'lgan anakartning majburiy komponenti har bir slot uchun EISA qurilmalari haqidagi ma'lumotlarni saqlaydigan o'zgaruvchan konfiguratsion xotira NVRAM hisoblanadi. Yozuv formati standartlashtirilgan; konfiguratsiya ma'lumotlarini o'zgartirish uchun maxsus ECU yordam dasturi (EISA Configuration Utility) ishlatiladi. Arxitektura dasturiy ta'minot tomonidan aniqlangan adapterlarga tizim resurslaridan foydalanishdagi ziddiyatlarni dasturiy ravishda avtomatik ravishda hal qilish imkonini beradi, ammo PnP spetsifikatsiyasidan farqli o'laroq, EISA dinamik qayta konfiguratsiyaga ruxsat bermaydi. Barcha konfiguratsiya o'zgarishlari faqat konfiguratsiya rejimida mumkin, undan chiqqandan keyin kompyuterni qayta ishga tushirishingiz kerak. Konfiguratsiya vaqtida har bir kartaning kirish/chiqarish portlariga izolyatsiya qilingan kirish oddiygina ta'minlanadi: kirish/chiqarish siklida manzilni dekodlash imkonini beruvchi AEN signali har bir uyaga alohida AENx liniyasi orqali keladi, bu vaqtda dasturiy ta'minot tomonidan boshqariladi. Oddiy ISA kartalariga shu tarzda alohida kirishingiz mumkin, ammo bu foydasiz, chunki ISA kartalari EISA avtobusi tomonidan taqdim etilgan konfiguratsiya maʼlumotlari almashinuvini qoʻllab-quvvatlamaydi. ISA avtobusi uchun PnP spetsifikatsiyasi EISA konfiguratsiya g'oyalaridan kelib chiqqan (ESCD konfiguratsiya yozuvi formati EISA NVRAM-ga o'xshaydi).

EISA qimmat, lekin qimmatli arxitektura boʻlib, koʻp vazifali tizimlarda, fayl serverlarida va yuqori samarali kiritish/chiqarish avtobusini kengaytirish talab qilinadigan har qanday joyda qoʻllaniladi.

ISA va EISA avtobuslari

ISA shinasi birinchi standartlashtirilgan tizim shinasi edi (ISA so'zi Sanoat standarti arxitekturasi) va ko'p yillar davomida kompyuter sohasida standart edi. Va bugungi kunda ham ushbu avtobus uchun ulagichlarni ba'zi anakartlarda topish mumkin.

8-bitli avtobus

ISA avtobuslari oilasining ajdodi 1981 yilda paydo bo'lgan 8-bitli ISA Bus bo'lib, uni HT avlod kompyuterlarida topish mumkin. 8-bitli avtobusda 62 ta chiziq mavjud, ularning pinlarini uning slotlarida topish mumkin. Ularga 8 ta ma'lumotlar liniyasi, 20 ta manzil liniyasi, 6 ta uzilish so'rovi qatorlari kiradi. Avtobus 4,77 MGts chastotada ishlaydi. 8-bitli ISA avtobusi barcha tizim avtobuslari ichida eng sekin (o'tkazish qobiliyati sekundiga atigi 1,2 Mb), shuning uchun u uzoq vaqtdan beri eskirgan va shuning uchun bugungi kunda hech qanday joyda ishlatilmaydi, juda kamdan-kam hollarda (masalan, FM tyunerlarining ba'zi kartalari foydalanishi mumkin) 8-bitli ISA interfeysi, chunki u erda avtobus ma'lumotlarni uzatish uchun emas, balki faqat boshqarish uchun ishlatiladi va uning ishlash tezligi tanqidiy emas).

16-bitli avtobus

ISA ning keyingi rivojlanishi 16-bitli avtobus bo'lib, ba'zan AT-Bus deb ham ataladi, u birinchi marta 1984 yilda foydalanishga kirgan. Agar siz uning slotlariga qarasangiz (rasmning sifatsizligi uchun uzr so'raymiz), ular ikkita qismdan iborat ekanligini ko'rasiz, ulardan biri (katta) 8 bitli uyani to'liq nusxalaydi. Qo'shimcha qism 36 ta kontaktni o'z ichiga oladi (qo'shimcha 8 ma'lumot liniyasi, 4 manzil liniyasi va 5 IRQ liniyasi, shuningdek, yangi SBHE signali uchun kontakt). Shu asosda yangi avtobusning slotlariga qisqa 8 bitli kartalar o'rnatilishi mumkin (albatta, buni aksincha qilish mumkin emas). 16-bitli uyaning pin tayinlashlari quyidagi jadvalda ko'rsatilgan.

Avtobusni o'zlashtirishni amalga oshirish unchalik muvaffaqiyatli bo'lmadi, chunki, masalan, hozirgi avtobus ustasiga avtobusni bo'shatish to'g'risidagi so'rov (Avtobusni o'chirish) bir necha soat tsikllarida ko'rib chiqildi, bundan tashqari, har bir usta vaqti-vaqti bilan avtobusni bo'shatib turishi kerak edi. xotirani yangilashga ruxsat berish uchun ) yoki yangilashni o'zingiz bajaring. 8-bitli platalar bilan orqaga qarab muvofiqligini ta'minlash uchun yangi xususiyatlarning aksariyati yangi qatorlarni qo'shish orqali amalga oshirildi. AT 8088 protsessoridan sezilarli darajada tezroq bo'lgan Intel 80286 protsessorida qurilganligi sababli, kutish holati generatorini qo'shish kerak edi. Ushbu generatorni chetlab o'tish uchun asl 8 bitli avtobusning bepul liniyasi (B8 pin) ishlatiladi. Ushbu qator 0 ga o'rnatilganda, kutish soatlari o'tkazib yuboriladi. Bu ishlab chiquvchilarga 16-bitli va 8-bitli tezkor platalarni yaratishga imkon berdi.

Yangi slotda 4 ta yangi manzil satri (LA20-LA23) va uchta pastki manzil satrining nusxalari (LA17-LA19) mavjud edi. Bunday takrorlash zarurati XT manzil satrlari latchlangan chiziqlar bo'lganligi sababli paydo bo'ldi va bu kechikishlar periferik qurilmalarning ishlashini pasayishiga olib keldi. Manzil satrlarining takroriy to'plamidan foydalanish 16-bitli kartaga tsiklning boshida unga kirishni aniqlash va 16-bitli aloqani boshqarishi mumkinligi haqida signal yuborish imkonini berdi. Aslida, bu orqaga qarab muvofiqlikni ta'minlashning asosiy nuqtasidir. Agar protsessor plataga 16 bitli kirishni amalga oshirishga harakat qilsa, u faqat undan tegishli IO16 javobini olgan taqdirdagina buni amalga oshirishi mumkin. Aks holda, chipset bitta 16 bitli sikl o'rniga ikkita 8 bitli tsiklni boshlaydi. Va hamma narsa yaxshi bo'lar edi, lekin kechiktirmasdan bor-yo'g'i 7 ta manzil satri mavjud, shuning uchun 128 Kb dan kichikroq manzil diapazoni ishlatadigan platalar uzatilgan manzil ularning manzil oralig'ida yoki yo'qligini aniqlay olmadi va shunga mos ravishda IO16 javobini yuboradi. Shunday qilib, ko'plab platalar, shu jumladan EMS platalari 16-bitli aloqadan foydalana olmadi.

ISA shinasi orqali ma'lumotlar baytini uzatish quyidagicha amalga oshiriladi: birinchi navbatda, manzillar shinasiga bayt o'tkazilishi kerak bo'lgan RAM katakchasi yoki kiritish-chiqarish qurilmasi portining manzili o'rnatiladi, keyin ma'lumotlar bayti ma'lumotlar liniyasida o'rnatiladi. Kechikish kutish davrlari tufayli yuzaga keladi va baytni uzatish uchun signal yuboriladi (yozuv strobi) va ma'lumotlar yozib olinganmi yoki yo'qmi noma'lum. Shu sababli, avtobusning soat chastotasi 8,33 MGts qilib tanlandi, shuning uchun hatto eng sekin qurilmalar ham avtobus orqali ma'lumotlar (buyruqlar) almashishi kafolatlanadi. O'tkazish tezligi 5,3 Mb/s edi.

Rasmiy standart va texnik "lazzatlar" yo'qligiga qaramay, 1984 yilda ISA avtobusi o'rtacha foydalanuvchi ehtiyojlaridan oshib ketdi va IBM AT ning asosiy kompyuter bozorida mashhurligi kengaytirish kartalari va AT klonlarini ishlab chiqaruvchilarni ISAni qabul qilishga olib keldi. standart sifatida. Avtobusning bunday mashhurligi ko'plab zamonaviy anakartlarda hali ham ISA slotlari mavjudligiga olib keldi va ISA avtobusi uchun kartalar hali ham ishlab chiqarilmoqda (shuning uchun biz 16 bitli ISA avtobusining pinoutini batafsil taqdim etdik). .

To'g'ri, kompyuter uskunalarining so'nggi texnik xususiyatlarida ular eski avtobusdan voz kechishni boshladilar (axir, kompyuter sanoatida 15 yildan ortiq vaqt - bu juda katta vaqt). Ammo gap shundaki, bu vaqt ichida foydalanuvchilar ISA interfeysiga ega bo'lgan turli xil platalarni to'plashdi va ular bilan osonlikcha bo'linishga tayyor bo'lishlari dargumon. Bundan tashqari, modemlar yoki sekin tarmoq kartalari kabi past tezlikda ishlaydigan qurilmalar yuqori avtobus o'tkazish qobiliyatini talab qilmaydi va zamonaviyroq interfeyslardan foydalanish ular uchun hech qanday maxsus afzalliklarni bermaydi. Va hech kim anakart ishlab chiqaruvchilariga o'z mahsulotlariga bir yoki ikkita katta qora uyalar qo'yishni to'xtatmaydi, ayniqsa, paydo bo'lgan tendentsiya bilan ISA qo'llab-quvvatlanadigan anakartlar eski kartalar egalari orasida yuqori talabga ega bo'lishi mumkin. Shunday qilib, ISA, aftidan, bir qarashda ko'rinishi mumkin bo'lgan zahoti o'zining belgilangan pozitsiyalarini tark etmagan va tark etmaydi.

EISA avtobusi

Muvofiqlikni ta'minlash bilan birga ish faoliyatini yaxshilash zarurati ISA avtobusining yanada rivojlanishiga olib keldi. Shuning uchun, 1988 yil sentyabr oyida Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC, Wyse, Zenith, Olivetti, AST Research va Tandy EISA deb nomlangan to'liq orqaga mos keladigan 32 bitli avtobus kengaytmasini taqdim etdilar. Kengaytirilgan ISA). Yangi interfeysning asosiy xususiyatlari quyidagilar edi:

• EISA uyasi ISA uyasiga to'liq mos keladi. 16-bitli kengaytmada bo'lgani kabi, yangi qatorlarni qo'shish orqali yangi imkoniyatlar taqdim etildi. ISA ulagichini kengaytirish uchun hech qanday joy yo'qligi sababli, ishlab chiquvchilar original echim topdilar: yangi kontaktlar ISA avtobus kontaktlari orasiga joylashtirildi va ulagichning chetiga cho'zilmadi. EISA kartalaridagi tegishli joylarda ulagich va uyalar ustidagi maxsus chiqishlar tizimi ularga (kartalarga) ulagichga chuqurroq kirib, yangi kontaktlarga ulanish imkonini berdi. Ushbu ikki qavatli strukturaning "zamin qavati" (yuqori) o'rnatilgan ISA pinlarini o'z ichiga oladi, "ikkinchi qavat" (pastki) esa yangi EISA pinlarini o'z ichiga oladi. Shu sababli, ISA kartalarini EISA slotlariga ham kiritish mumkin (ikkinchisi ulagichga to'liq mos kelmaydi, chunki ularda uyasi yo'q).
• EISA 32-bitli avtobus bo'lib, u 8,33 MGts bilan birgalikda 33 Mb/s o'tkazish qobiliyatini beradi.
• 32-bitli xotira manzili 4 Gb gacha xotiraga murojaat qilish imkonini berdi (ISA kengaytmasida bo'lgani kabi, yangi manzil satrlari kechiktirmasdan edi)
• Kengaytirish kartalarining avtomatik konfiguratsiyasi, shuningdek ularni DIP kalitlari yordamida emas, balki dasturiy jihatdan sozlash imkoniyati
• Ikki darajali darajani o'rnatish qobiliyatini qo'llab-quvvatlaydi ( chetidan tetiklangan) uzilishlar, bu ko'p darajali ( kabi bir nechta qurilmalarga bitta uzilishni almashish imkonini berdi. darajada tetiklangan) uzilib qoladi
• Avtobus ustasini ko'paytirish
• EISA avtobusi kesh xotirasidan foydalanishda katta foyda keltiradi

Yuqoridagi tavsifdan ko'rinib turibdiki, bu o'sha davr ehtiyojlari uchun etarli edi.

Avtobusning muhim xususiyati har qanday avtobus ustasi har qanday xotira qurilmasi yoki periferik qurilmaga, hatto ularda turli xil shina bitlari bo'lsa ham, kirish imkoniyati edi. ISA bilan to'liq orqaga qarab muvofiqligi haqida gapirganda, shuni ta'kidlash kerakki, ISA kartalari, tabiiyki, EISA ulagichiga o'rnatilgan bo'lsa ham, uzilishlarni almashishni qo'llab-quvvatlamaydi. Multiply bus master yordamiga kelsak, bu ISA uchun yaxshilangan va kengaytirilgan versiyasi edi. Bundan tashqari, to'rtta ustuvor daraja mavjud edi:

1. Xotirani yangilash sxemalari
2. Markaziy protsessor
3. Avtobus adapterlari

Shuningdek, EISA avtobus arbitri bor edi - periferik boshqaruvchi (ISP, Integratsiyalashgan tizim periferik), tartibni kim saqladi. Bundan tashqari, yana bitta qurilma bor edi - Intelning Bus Master interfeysi chipi(BMIC), bu ustaning avtobusda uzoq vaqt o'tirmasligini ta'minladi. Ma'lum miqdordagi soat tsiklidan so'ng, master avtobusdan olib tashlandi va maskalanmaydigan uzilish hosil bo'ldi.

Men EISA uyasi pinlarining maqsadini aytmayman, chunki EISA avtobusi ISA kabi keng tarqalmagan va allaqachon o'lib ketgan. Uni faqat juda qadimiy kompyuterlarda topish mumkin.