Шина ISA.

Шина ISA була першою стандартизованою системною шиною (ISA означає Industry Standart Architecture) і довгі роки була стандартом в області РС. І навіть сьогодні рознімання цієї шини можна зустріти на некотороых системних платах.

8-розрядна шина

Родоначальником у сімействі шин ISA була 8-розрядна шина, що з'явилася в 1981 році (8 bit ISA Bus), яку можна зустріти в комп'ютерах Хт-генерации. 8-розрядна шина має 62 лінії, контакти яких можна знайти на її слотах. Вони включають 8 ліній даних, 20 ліній адреси, 6 ліній запиту переривань. Шина функціонує на частоті 4.77 MHz. 8-розрядна шина ISA - сама повільна із всіх системних шин (пропускна здатність становить усього 1.2 Mb у секунду), тому вона вже давным давно застаріла й тому сьогодні ніде не використається, ну хіба що дуже рідко (наприклад, деякі картки FM-тюнера можуть 8-розрядний ISA-інтерфейс, тому що там шина використається тільки для керування, а не для передачі властиво даних, і швидкість її роботи є некритичною).

16-розрядна шина

Подальшим розвитком ISA стала 16-розрядна шина, також іноді називана AT-Bus, що уперше початку використатися в 1984 році. Якщо ви подивитеся на її слоты (вибачите, будь ласка, за погану якість малюнка), то побачите, що вони складаються із двох частин, з яких одна (більша) повністю копіює 8-розрядний слот. Додаткова ж частина містить 36 контактів (додаткові 8 ліній даних, 4 лінії адреси й 5 ліній IRQ плюс контакт для нового сигналу SBHE). На цій підставі короткі 8-розрядні плати можна встановлювати в рознімання нової шини (зробити це навпаки, звичайно ж, неможливо).

Новий слот містив 4 нових адресні лінії (LA20-LA23) і копії трьох молодших адресних ліній (LA17-LA19). Необхідність у такому дублюванні виникла через те, що адресні лінії ХТ були лініями із затримкою (latched lines), і ці затримки приводили до зниження швидкодії периферійних пристроїв. Використання дублюючого набору адресних ліній дозволяло 16-бітній карті на початку циклу визначити, що до неї звертаються, і послати сигнал про те, що вона може здійснювати 16-бітний обмін.

Насправді це ключовий момент у забезпеченні зворотної сумісності. Якщо процесор намагається здійснити 16-бітний доступ до плати, він зможе це зробити тільки в тому випадку, якщо одержить від її відповідний відгук IO16. У противному випадку чипсет ініціює замість одного 16-бітного циклу два 8-бітних. І все б було гарно, але адресних ліній без затримки всього 7, тому плати, що використають діапазон адрес менший, чим 128 Kb, не могли визначити, чи перебуває передана адреса в їхньому діапазоні адрес, і, відповідно, послати відгук IO16. Таким чином, багато плат, у тому числі плати EMS, не могли використати 16-бітний обмін.

Передача байта даних по шині ISA відбувається в такий спосіб: спочатку на адресній шині виставляється адреса осередку RAM або порту пристрою уведення/виводу, куди варто передати байт, потім на лінії даних виставляється байт даних. Призводится затримка тактами очікування й подається сигнал на передачу байта (строб запису), причому невідомо, встигли записатися дані чи ні. Тому тактова частота шини обрана 8.33 MHz, щоб навіть самі повільні пристрої гарантированно могли зробити по шині обмін даными (командами). Пропускна здатність при цьому склала 5.3 Mb/s.

Шина MCA (Micro Channel Architecture)

Одним з головних відмінностей нового покоління персональних комп'ютерів була нова системна шина - Micro Channel Architecture (MCA). Ця шина не мала зворотну сумісність із ISA, але зате містила ряд передових для свого часу рішень:

8/16/32-розрядна передача даних;

20 МВ/сек пропускна здатність при частоті шини 10 MHz (в 4 рази більше,ніж в ISA!) при максимально можливій пропускній здатності шини 160 МВ/сек !!! (більше, ніж в PCI) (правда, не всі карти здатні працювати з такою швидкістю);

Підтримка декількох bus master. Будь-який пристрій, підключений до шини, може одержати право на її виняткове використання для передачі або прийому даних з іншого з'єднаного з нею пристрою. Такий пристрій, по суті, являє собою спеціалізований процесор, що може здійснювати обмін даними по шині незалежно від основного процесора. Роботу пристроїв координує пристрій, називаний арбітром шини (CACP - Central Arbitration Control Point). При розподілі функцій керування шиною арбітр виходить із рівня пріоритету, яким володіє той або інший пристрій або операція. Усього таких рівнів чотири (у порядку убування):

ü регенерація системної пам'яті;

ü прямий доступ до пам'яті (DMA);

ü плати адаптерів.

ü процесор.