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ISA总线 更新时间:2011-05-27 12:50

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关键词:

ISA总线:是IBM公司为PC/AT电脑而制定的总线标准,是“InduSTry Standard Architecture”的英文缩写。由于它是16位体系结构,所以只能支持16位的I/O设备,数据传输率大约是16MB/S。1984年ISA总线在原来8位总线的基础上扩充出16位数据总线宽度。同时地址总线宽度也由20位扩充到24位,但仍保持原8位ISA总线的完整性。形成了现在使用的8位基本插槽加上16位扩充插槽的16位ISA总线标准。

ISA总线引线定义

  • 1.RESET、BCLK:复位及总线基本时钟,BLCK=8MHz。

    2.SA19-SA0:存储器及I/O空间20位地址,带锁存。

    3. LA23-LA17:存储器及I/O空间20位地址,不带锁存。

    4.BALE:总线地址锁存,外部锁存器的选通。

    5.AEN:地址允许,表明CPU让出总线,DMA开始。

    6.SMEMR#、SMEMW#:8位ISA存储器读写控制。

    7.ISA总线引线定义:主要信号说明

    8.MEMR#、MEMW#:16位ISA存储器读写控制。

    9.SD15-SD0:数据总线,访问8位ISA卡时高8位自动传送到SD7-SD0。

    10.SBHE#:高字节允许,打开SD15-SD8数据通路。

    11.MEMCS16#、IOCS16#:ISA卡发出此信号确认可以进行16位传送。

    12.I/OCHRDY:ISA卡准备好,可控制插入等待周期。

    13.NOWS#:不需等待状态,快速ISA发出不同插入等待。

    14.I/OCHCK#:ISA卡奇偶校验错。

    15.IRQ15、IRQ14、IRQ12-IRQ9、IRQ7-IRQ3:中断请求。

    16.DRQ7-DRQ5 、DRQ3-DRQ0: ISA卡DMA请求。

    17.DACK7#-DACK5#、DACK3#-DACK0#:DMA请求响应。

    18.MASTER#:ISA主模块确立信号,ISA发出此信号,与主机内DMAC配合使ISA卡成为主模块,全部控制总线。

ISA总线详细介绍

  •       ISA插槽是基于ISA总线(Industrial Standard Architecture,工业标准结构总线)的扩展插槽,其颜色一般为黑色,比PCI接口插槽要长些,位于主板的最下端。其工作频率为8MHz左右,为 16位插槽,最大传输率16MB/sec,可插接显卡,声卡,网卡已及所谓的多功能接口卡等扩展插卡。其缺点是CPU资源占用太高,数据传输带宽太小,是 已经被淘汰的插槽接口。目前还能在许多老主板上看到ISA插槽,现在新出品的主板上已经几乎看不到ISA插槽的身影了,但也有例外,某些品牌的845E主 板甚至875P主板上都还带有ISA插槽,估计是为了满足某些特殊用户的需求。

    ISA总线扩展插槽由两部分组成,一部分有62引脚,其信号分布及名称与PC/XT总线的扩展槽基本相同,仅有很小的差异。另一部分是AT机的添加部分,由36引脚组成。这36引脚分成两列,分别称为C列和D列。

ISA总线发展历程

  •       最早的PC总线是IBM公司1981年在PC/XT 电脑采用的系统总线,它基于8bit的8088 处理器,被称为PC总线或者PC/XT总线。在1984年的时候,IBM 推出基于16-bit Intel 80286处理器的PC/AT 电脑,系统总线也相应地扩展为16bit,并被称呼为PC/AT 总线。而为了开发与IBM PC 兼容的外围设备,行业内便逐渐确立了以IBM PC 总线规范为基础的ISA(工业标准架构:Industry Standard Architecture )总线。

    ISA是8/16bit的系统总线,最大传输速率仅为8MB/s,但允许多个CPU 共享系统资源。由于兼容性好,它在上个世纪80年代是最广泛采用的系统总线,不过它的弱点也是显而易见的,比如传输速率过低、CPU占用率高、占用硬件中 断资源等。后来在PC98 规范中,就开始放弃了ISA 总线,而Intel 从i810 芯片组开始,也不再提供对ISA 接口的支持。

    使用286和386SX以下CPU的电脑似乎和8/16bit ISA 总线还能够相处融洽,但当出现了32-bit 外部总线的386DX处理器之后,总线的宽度就已经成为了严重的瓶颈,并影响到处理器性能的发挥。因此在1988年,康柏、惠普等9个厂商协同把ISA 扩展到32-bit,这就是着名的EISA(Extended ISA,扩展ISA)总线。EISA 总线的工作频率仍旧仅有8MHz ,并且与8/16bit 的ISA总线完全兼容,由于是32-bit 总线的缘故,带宽提高了一倍,达到了32MB/s .可惜的是,EISA 仍旧由于速度有限,并且成本过高,在还没成为标准总线之前,在20世纪90年代初的时候,就给PCI 总线给取代了。

    ISA总线又称AT总线,是在PC/AT微机上所配备的扩展系统总线。

    PC/AT的扩展总线系统设计的最大速度为8MHz,比PC/XT总线几乎快了近一倍,而最佳的数据传输率达20MB/s。不过80286 CPU的执行速度更快,因此要增加额外的等待周期,方能使扩展总线与CPU之间进行数据传输。改善的方式是在总线控制器中增加缓冲器,作为高速的微处理器 与较低速的AT总线之间的缓冲器,从而使AT总线可以在比CPU低得多的环境下工作。

    由于IBM-PC./XT/AT系统总线的开放性,全世界的PC机制造商纷纷向IBM靠拢,从而使IBM-PC系列风靡全球。为了满足众多PC兼容机厂商 的要求,美国电气和电子工程师学会(IEEE)成立了一个委员会,并确定以PC/AT总线为标准,称之为工业标准体系结构ISA(Industry Standard Architecture),即ISA总线标准。

    为了充分地发挥80286的优良性能,同时又要最大限度地与PC/AT总线兼容,ISA总线在原XT总线的基础上,又增加了一个36脚的扩展槽,将数据总 线扩展为16位,地址总线扩展为24位,将中断的数目从8个扩充到15个,并提供了中断共享功能,而DMA通道也由4个扩充到8个。从此,这种16位的扩 展总线一直是各制造厂商严格遵守的标准,至今仍广泛地使用。

ISA总线信号

  •       1.总线基本信号

    总线基本信号指的是用于总线工作的最基本的信号,通常有复位、时钟、以及相应的应答信号。

    3.总线控制信号

    ISA总线控制主要有中断和DMA请求两种方式。中断方式时由ISA卡发出中断请求而取得软件的控制权;DMA请求方式则在DMA控制器响应请求后,由DMA控制器代为管理总线的控制,或者与MASTER信号配合取得ISA总线的真正控制权。

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