Dominika Wolak

Michał Pytasz

Magistrala ISA

1. Historia.

Rys. Rys.1 - Rozwój magistrali ISA i pochodnych.

W czasach, gdy IBM tworzył pierwsze 8 bitowe komputery osobiste powstała magistrala PC-bus. Była ona taktowana zegarem 4,77 MHz. Złącze miało 62 wyprowadzenia, w tym zasilanie, linie danych (8), adresowe (20), oraz sterujące. W roku 1984 dla potrzeb nowych 16 bitowych komputerów opartych na procesorze 286 rozszerzono dotychczasową magistralę o dodatkowe złącze 36 stykowe, oraz zwiększono częstotliwość taktowania magistrali do 8MHz. Dodane zostały: kolejne linie danych (8), adresowe, oraz sterujące pozwalające adresować przestrzeń powyżej 1MB. Nową magistralę nazwano AT-bus, wkrótce przemianowana na ISA.

Kolejną zmianę przyniosła w 1988 roku magistrala EISA zaprojektowana dla 32 bitowego procesora 386. Częstotliwość taktowania pozostała bez zmian, tak samo jak długość złącza dla wstecznej zgodności z ISA. Złącze EISA miało jednak prawie dwukrotnie większą liczbę styków, co uzyskano poprzez ich „dwupoziomowe” umieszczenie.

Rys. 2 - Układ styków karty EISA

Karta ISA po włożeniu w złącze miała kontakt tylko z górnymi rzędami kontaktów, których układ był zgodny z tym standardem. Magistrala ta jednak nie upowszechniła się ze względu na wysoką cenę.

Po wprowadzeniu procesorów 486 zaistniała potrzeba złącza, które umożliwiłoby podłączenie szybkich kart graficznych oraz kontrolerów dysków twardych, gdyż dotychczasowe rozwiązania hamowały rozwój grafiki komputerowej stając się „wąskim gardłem” dla przesyłu coraz większej ilości danych jednym z wprowadzonych rozwiązań było kolejne rozwinięcie magistrali ISA, czyli VESA LB. To 32 bitowe złącze taktowane było zegarem 33MHz. Wadami tego rozwiązania były możliwość podłączenia małej ilości urządzeń, duża długość złącza bardzo wrażliwa dokładne włożenie karty w gniazdo, oraz w zasadzie brak możliwości rozwojowych. Ostatni z problemów został rozwiązany rok później przez wprowadzenie VLB 2.0, jednak wówczas rynek był już opanowany przez technologię PCI, która była bardziej elastyczna.

Tab.1 - Porównanie wydajności i szerokości magistral z rodziny ISA.

Nazwa	Rok wprowadz.	Szerokość	Częstotliwość	Przepustowość
				[b]	[MHz]	[MB/s]
PC-BUS	1980	8	4,77	4,77
ISA (AT-BUS)	1984	16	8	16
EISA	1988	32	8	32
VL-Bus 1.0	1992	32	40	160
VL-Bus 2.0	1993	64	50	400
PCI	1992	32/64	33	132/297

2. Zasada działania i stosowane rozwiązania.

Magistrala PC-bus (później ISA) powstała jako właściwie jedyny rodzaj złącz umożliwiający rozszerzanie komputerów osobistych zbudowanych na bazie procesorów rodziny intel x86. W związku z tym jest wyposażona oprócz zasilania i linii danych zarówno w linie umożliwiające dołączanie urządzeń wejścia - wyjścia (IOR,IOW, IO CHck, IO CHRDY, linie zgłaszania przerwań i żądania DMA), jak również obsługi pamięci (MEMR, MEMW, REFRESH - odświeżanie pamięci dynamicznych). W zależności od wersji magistrali pojawiały się również dodatkowe linie określające, czy system odwołuje się do pamięci powyżej, czy poniżej 1MB (BALE, SMEMR,SMEMW,MEMR,MEMW), różna także była liczba linii danych i adresowych, oraz obsługi kanałów DMA i przerwań.

Dla tej magistrali budowano: karty graficzne (MDA-VGA), kontrolery dysków (MFM , IDE, EIDE, SCSI), karty sieciowe (10Mbps), karty muzyczne, modemy, karty diagnostyczne, a nawet w czasach XT i pierwszych AT rozszerzenia pamięci.

3. Możliwości rozwojowe

Ze względu na małą prędkość i uniwersalność magistrala ISA jest wypierana z rynku.

Wiele nowych płyt głównych nie posiada złącz ISA.

Pomimo wszystkich wad magistrala ta jest nadal doskonałym narzędziem dla wszystkich hobbystów nie potrzebujących dużej przepustowości, pragnących tworzyć własne urządzenia, gdyż od strony programowej ISA jest nieporównywalnie łatwiejsza w obsłudze niż np. PCI.

4. Literatura

1. Małysiak H. Mikrokomputery klasy IBM PC, WNT 1992

2. PC-World Komputer 3/94

---