ФЭНДОМ


ISA (Industrial Standard Architecture) — первая шина, использовавшаяся в персональных компьютерах фирмы IBM и совместимых с ними. В настоящее время в обычных ПК не встречается, будучи полностью вытесненной шинами PCI/PCI Express и LPC. Тем не менее, она до сих пор применяется в промышленных контроллерах, хотя чаще там встречается шина PC/104, отличающаяся от ISA только конструкцией разъёмов, но имеющая такой же набор сигналов.

Первые ПК (IBM PC и IBM PC/XT) использовали 8-разрядную шину ISA. Данные по ней передавались только байтами, что упрощало подключение различной 8-разрядной периферии, которой из-за большой популярности 8-разрядного микропроцессора Intel 8080 к тому времени было разработано множество (достаточно сказать, что использовавшиеся в первых ПК контроллеры были созданы как раз для 8080). Применение 8-разрядной шины, таким образом, упростило создание компьютера и уменьшило его стоимость, однако накладывало ограничения на производительность: пропускная способность самой шины не превышала 4 Мбайт/с; кроме того, микропроцессор 8088 с 8-разрядной внешней шиной данных существенно уступал «полноценному» 8086 в производительности. В разъёмах 8-разрядной шины ISA использовалось 62 контакта.

При создании IBM PC/AT на базе процессора 80286, выпускавшегося только в варианте с 16-разрядной шиной данных, был осуществлён переход на 16-разрядную версию шины ISA. Она по-прежнему допускала подключение 8-разрядных устройств, но обладала существенно большими возможносятми: помимо удвоенной скорости обмена, было увеличено с 3 до 7 количество каналов прямого доступа к памяти (DMA); кроме того, шина позволяла любому устройству выступать в роли задатчика (т.е. инициировать операции обмена с другими устройствами; в 8-разрядной шине ISA задатчиками могли быть только процессор и специальный контроллер прямого доступа к памяти), а разрядность адреса увеличилась с 20 до 24 бит. Эти изменения потребовали введения на системную плату специальных схем поддержки; в частности, для согласования работы 8- и 16-разрядных устройств потребовался перестановщик байтов, способный преобразовывать 16-разрядный цикл обмена данными в два 8-разрядных. Для подключения устройств использовались гнёзда, состоящие из двух частей: 62-контактной, полностью совместимой с 8-разрядным вариантом шины, и дополнительной 36-контактной, используемой только 16-разрядными устройствами. В таком виде шина ISA и дожила до наших дней.

Позднее, в эпоху микропроцессоров 80386, появилась существенно более быстрая (пропускная способность до 33,3 МБайт/с) 32-разрядная шина EISA (Extended ISA), «двухэтажные» разъёмы которой позволяли устанавливать как старые устройства, предназначенные для обычной ISA, так и новые 32-разрядные. В этой шине изначально предусматривалась поддержка технологии Plug and Play). Несмотря на то, что EISA была значительно совершеннее шины ISA, она не получила большого распространения и была полностью вытеснена шиной PCI.

Сама шина ISA с точки зрения программиста как бы не существует: никакой специальной её настройки не требуется; программа просто напрямую обращается к внешним устройствам по заранее известным адресам памяти и портов ввода-вывода, «не задумываясь» о том, как эти операции выполняются. Впрочем, если на шине имеются устройства, поддерживающие технологию Plug and Play (которая была разработана существенно позднее самой шины, поэтому её поддержка на ISA осуществляется с помощью «костылей»), перед началом использования они должны быть правильным образом настроены.

Литература и источники

Материалы сообщества доступны в соответствии с условиями лицензии CC-BY-SA , если не указано иное.