Системная магистраль ISA
Системная шина (магистраль) ISA была разработана специально для персональных компьютеров типа IBM PC AT и является фактическим стандартом. В то же время, отсутствие официального международного статуса магистрали ISA (она не утверждена в качестве стандарта ни одним международным комитетом по стандартизации) приводит к тому, что многие производители допускают некоторые отклонения от фирменного стандарта.
ISA явилась расширением магистрали компьютеров IBM PC и IBM PC XT. В ней было увеличено количество разрядов адреса и данных, увеличено число линий аппаратных прерываний и каналов ПДП, а также повышена тактовая частота. К 62-контактному разъему прежней магистрали был добавлен 36-контактный новый разъем. Тем не менее, совместимость была сохранена, и платы, предназначенные для IBM PC XT, годятся и для IBM PC AT. Характерное отличие ISA состоит в том, что ее тактовый сигнал не совпадает с тактовым сигналом процессора, как это было в IBM PC XT, поэтому скорость обмена по ней не пропорциональна тактовой частоте процессора.
Магистраль ISA относится к немультиплексированным (то есть имеющим раздельные шины адреса и данных) 16-разрядным системным магистралям среднего быстродействия. Обмен осуществляется 8-ми или 16-ти разрядными данными. На магистрали реализован раздельный доступ к памяти компьютера и к устройствам ввода/вывода (для этого имеются специальные сигналы). Максимальный объем адресуемой памяти составляет 16 Мбайт (24 адресные линии). Максимальное адресное пространство для устройств ввода/вывода — 64 Кбайт (16 адресных линий), хотя практически все выпускаемые платы расширения используют только 10 младших адресных линий (1 Кбайт). Магистраль поддерживает регенерацию динамической памяти, радиальные прерывания и прямой доступ к памяти. Допускается также захват магистрали.
Разъем магистрали ISA разделен на две части, что позволяет уменьшать размеры 8-разрядных плат расширения, а также использовать платы, разработанные для компьютеров IBM PC XT. Внешний вид плат расширения показан на рис. 8.1.
Назначение контактов разъемов представлено в табл. 8.1 и 8.2. На магистрали присутствуют четыре напряжения питания: +5 В, –5 В, +12 В и –12 В, которые могут использоваться платами расширения.
Рис. 8.1. Нумерация контактов разъема ISA (для IBM PC XT — только А1 ... А31 и В1 ... В31).
В роли задатчика (Master) магистрали могут выступать процессор, контроллер ПДП, контроллер регенерации или другое устройство. Исполнителями (Slave) могут быть системные устройства компьютера, подключенные к ISA, или платы (карты) расширения.
Наиболее распространенное конструктивное исполнение магистрали — разъемы (слоты), все одноименные контакты которых параллельно соединены между собой, то есть все разъемы абсолютно равноправны. В слоты устанавливаются платы расширения, которые оснащены интерфейсными разъемами магистрали, выполненными печатными проводниками на краю платы. Количество установочных мест для плат расширения зависит от типа корпуса компьютера и составляет обычно от 2 до 8 и даже более.
В таблицах 8.1 и 8.2 знак минус перед названием сигнала говорит о том, что активному (рабочему) уровню сигнала соответствует низкий уровень напряжения на соответствующей линии магистрали. На линиях адреса и данных логическому нулю соответствует низкий уровень напряжения, а единице — высокий (то есть логика положительная).
| A1 | –I/O CH CK | B1 | GND |
| A2 | SD7 | B2 | RESET DRV |
| A3 | SD6 | B3 | +5 В |
| A4 | SD5 | B4 | IRQ9 (IRQ2) |
| A5 | SD4 | B5 | –5 В |
| A6 | SD3 | B6 | DRQ2 |
| A7 | SD2 | B7 | –12 B |
| A8 | SD1 | B8 | 0WS |
| A9 | SD0 | B9 | +12 B |
| A10 | I/O CH RDY | B10 | GND |
| A11 | AEN | B11 | –SMEMW |
| A12 | SA19 | B12 | –SMEMR |
| A13 | SA18 | B13 | –IOW |
| A14 | SA17 | B14 | –IOR |
| A15 | SA16 | B15 | –DACK3 |
| A16 | SA15 | B16 | DRQ3 |
| A17 | SA14 | B17 | –DACK1 |
| A18 | SA13 | B18 | DRQ1 |
| A19 | SA12 | B19 | –REFRESH |
| A20 | SA11 | B20 | SYSCLK |
| A21 | SA10 | B21 | IRQ7 |
| A22 | SA9 | B22 | IRQ6 |
| A23 | SA8 | B23 | IRQ5 |
| A24 | SA7 | B24 | IRQ4 |
| A25 | SA6 | B25 | IRQ3 |
| A26 | SA5 | B26 | –DACK2 |
| A27 | SA4 | B27 | T/C |
| A28 | SA3 | B28 | BALE |
| A29 | SA2 | B29 | +5 B |
| A30 | SA1 | B30 | OSC |
| A31 | SA0 | B31 | GND |
| C1 | -SBHE | D1 | –MEM CS16 |
| C2 | LA23 | D2 | –I/O CS16 |
| C3 | LA22 | D3 | IRQ10 |
| C4 | LA21 | D4 | IRQ11 |
| C5 | LA20 | D5 | IRQ12 |
| C6 | LA19 | D6 | IRQ15 |
| C7 | LA18 | D7 | IRQ14 |
| C8 | LA17 | D8 | –DACK0 |
| C9 | –MEMR | D9 | DRQ0 |
| C10 | –MEMW | D10 | –DACK5 |
| C11 | SD8 | D11 | DRQ5 |
| C12 | SD9 | D12 | –DACK6 |
| C13 | SD10 | D13 | DRQ6 |
| C14 | SD11 | D14 | –DACK7 |
| C15 | SD12 | D15 | DRQ7 |
| C16 | SD13 | D16 | +5 B |
| C17 | SD14 | D17 | –MASTER |
| C18 | SD15 | D18 | GND |
