Industry Standard Architecture (ISA) ist ein Computerbusstandard für IBM PC vereinbare mit IBM Personal Computer eingeführte Computer, um den 8-Bit-Außendatenbus des Mikroprozessors seines Intel 8088 und erweitert zu 16 Bit für den/AT's von IBM Personal Computer Verarbeiter von Intel 80286 zu unterstützen. Der ISA Bus wurde weiter für den Gebrauch mit 32-Bit-Verarbeitern als Extended Industry Standard Architecture (EISA) erweitert. Für den allgemeinen Tischcomputergebrauch ist es durch spätere Busse wie IBM Micro Channel, VESA Lokaler Bus, Peripherische Teilverbindung und andere Nachfolger verdrängt worden. Eine Ableitung AN der Busstruktur wird noch im Bus des PCS/104, und innerlich innerhalb von Supereingabe/Ausgabe-Chips verwendet.

Geschichte

Der ISA Bus wurde von einer Mannschaft entwickelt, die von Mark Dean an IBM als ein Teil des Projektes von IBM PC 1981 geführt ist. Es ist als ein 8-Bit-System entstanden. Der neuere 16-Bit-Standard, der Bus von IBM AT, wurde 1984 eingeführt. 1988 hat die Bande von Neun IBM PC vereinbare Hersteller stellen hervor den EISA 32-Bit-Standard und im Prozess rückwirkend, am BUS zu "ISA" umbenannt, um zu vermeiden, die Handelsmarke von IBM auf seinem Computer des PCS/AN zu brechen. IBM hat die 8-Bit-Version als eine gepufferte Schnittstelle zum Außenbus von Intel 8088 (16/8 Bit) Zentraleinheit entworfen, die in ursprünglichem IBM PC und PC/XT und der 16-Bit-Version als eine Steigung für den Außenbus von in IBM AT verwendetem Intel 80286 CPU verwendet ist. Deshalb war der ISA Bus mit der Zentraleinheitsuhr gleichzeitig, bis hoch entwickelte Pufferungsmethoden entwickelt und durch chipsets durchgeführt wurden, um ISA zu viel schnelleren Zentraleinheiten zu verbinden.

Entworfen, um peripherische Karten mit der Hauptplatine zu verbinden, berücksichtigt ISA, dass Bus meistert, obwohl nur die ersten 16 Mb des Hauptgedächtnisses für den direkten Zugang verfügbar sind. Der 8-Bit-Bus ist an 4.77 MHz gelaufen (die Uhr-Geschwindigkeit des PC/XT'S von IBM PC und IBM 8088 Zentraleinheit), während der 16-Bit-Bus an 6 oder 8 MHZ funktioniert hat (weil die 80286 Zentraleinheiten in Computern von IBM PC/AT an 6 MHz in frühen Modellen und 8 MHz in späteren Modellen gelaufen sind.) IBM RT/PC hat auch den 16-Bit-Bus verwendet. Es war auch auf einem Nichtibm vereinbare Maschinen wie Motorola mit Sitz in 68k Apollo (68020) und Amiga 3000 (68030) Arbeitsplätze, das kurzlebige AT&T verfügbar Hobbit und späterer PowerPC haben BeBox gestützt.

1987 hat sich IBM bewegt, um am BUS mit ihrer Eigentumsmicro Channel Architecture (MCA) zu ersetzen, um Kontrolle der PC-Architektur und des PC-Marktes wiederzugewinnen. (Bemerken Sie die Beziehung zwischen dem IBM Begriff "Eingabe/Ausgabe-Kanal" für den am BUS und dem Namen "Mikrokanal" für den beabsichtigten Ersatz von IBM.) hatte MCA viele Eigenschaften, die später in PCI, dem Nachfolger von ISA erscheinen würden, aber MCA war ein geschlossener Standard verschieden von ISA (PC-Bus und am BUS), für den IBM volle Spezifizierungen und sogar Stromkreis schematics veröffentlicht hatte. Das System war viel fortgeschrittener als am BUS, und Computerhersteller haben mit Extended Industry Standard Architecture (EISA) und später, VESA Local Bus (VLB) erwidert. Tatsächlich hat VLB einige elektronische für MCA ursprünglich beabsichtigte Teile verwendet, weil Teilhersteller bereits ausgestattet wurden, um sie zu verfertigen. Sowohl EISA als auch VLB waren umgekehrt vereinbare Vergrößerungen am (ISA) Bus.

Benutzer von ISA-basierten Maschinen mussten spezielle Information über die Hardware wissen, die sie zum System hinzufügten. Während eine Hand voll Geräte im Wesentlichen "plug-n-play" war, war das selten. Benutzer mussten oft mehrere Rahmen konfigurieren, als sie ein neues Gerät, wie die IRQ Linie, die Eingabe/Ausgabe-Adresse oder der DMA Kanal hinzugefügt haben. MCA hatte diese Komplikation beseitigt, und PCI hat wirklich viele der Ideen vereinigt, die zuerst mit MCA erforscht sind (obwohl es von EISA mehr direkt hinuntergestiegen wurde).

Diese Schwierigkeiten mit der Konfiguration haben schließlich zur Entwicklung von ISA PnP, ein plug-n-play System geführt, das eine Kombination von Modifizierungen zur Hardware, das System BIOS und Betriebssystemsoftware verwendet hat, um Betriebsmittelzuweisungen automatisch zu führen. Das hat ein System mit einem fortgeschrittenen programmierbaren Unterbrechungskontrolleur (APIC) verlangt, der Intel 8259 ersetzt, der mit dem PC Geduld gehabt wurde. In Wirklichkeit ISA kann PnP lästig sein, und ist gut unterstützt nicht geworden, bis die Architektur in seinen letzten Tagen war, seitdem der APIC Span eine serendipitous Hinzufügung zu ISA nach dem PCI Standard war, der einen APIC verlangt hat.

PCI Ablagefächer waren die ersten physisch unvereinbaren Vergrößerungshäfen, um ISA von der Hauptplatine direkt zu drücken. Zuerst waren Hauptplatinen größtenteils ISA einschließlich einiger PCI Ablagefächer. Durch die Mitte der 1990er Jahre wurden die zwei Ablagefach-Typen grob erwogen, und ISA Ablagefächer waren bald in der Minderheit von Verbrauchersystemen. Der PC des Microsofts 97 Spezifizierung hat empfohlen, dass ISA Ablagefächer völlig entfernt werden, obwohl die Systemarchitektur noch verlangt hat, dass ISA auf eine restliche Weise innerlich da gewesen ist, um den schlaffen Laufwerk, die Serienhäfen usw. zu behandeln, der war, warum die Software vereinbarer LPC Bus geschaffen wurde. ISA Ablagefächer sind seit noch ein paar Jahren geblieben, und zur Jahrhundertwende war es üblich, Systeme mit Accelerated Graphics Port (AGP) zu sehen, der in der Nähe von der in einer Prozession gehenden Haupteinheit, einer Reihe von PCI Ablagefächern und einem oder zwei ISA Ablagefächern in der Nähe vom Ende sitzt. Gegen Ende 2008 verschwanden sogar Diskette-Laufwerke und Serienhäfen, und das Erlöschen von restlichem ISA (bis dahin der LPC Bus) von chipsets war auf dem Horizont.

Es ist auch bemerkenswert, dass PCI Ablagefächer im Vergleich zu ihren ISA Karten der Kopien-PCI "rotieren gelassen" werden, wurden im Wesentlichen "umgekehrt" eingefügt, ISA und PCI Steckern erlaubend, zusammen auf der Hauptplatine zu quetschen. Nur ein der zwei Stecker können in jedem Ablagefach auf einmal verwendet werden, aber das hat größere Flexibilität berücksichtigt.

AN der Verhaftung (ATA) wird Festplatte-Schnittstelle von ISA (am BUS) direkt hinuntergestiegen. ATA hat seine Ursprünge in hardcards, der einen Festplatte-Kontrolleur (HDC) — gewöhnlich mit ST-506/ST-412 Schnittstelle — und eine Festplatte auf demselben ISA Adapter integriert hat. Das war am von einer mechanischen Struktureinstellung ungeschickten besten, weil ISA Ablagefächer nicht entworfen wurden, um solche schweren Geräte als Festplatten zu unterstützen (und die 3.5" Festplatten des Form-Faktors der Zeit ungefähr zweimal so hoch und schwer waren wie moderne Laufwerke), so hat die folgende Generation von Laufwerken von Integrated Drive Electronics bewegt sowohl der Laufwerk als auch Kontrolleur zu einer Laufwerk-Bucht und ein Flachbandkabel und einen sehr einfachen Schnittstelle-Ausschuss verwendet, um sie mit einem ISA Ablagefach zu verbinden. ATA, an seiner Essenz, ist grundsätzlich eine Standardisierung dieser Einordnung, die mit einer gleichförmigen Befehl-Struktur für die Software verbunden ist, um mit dem Kontrolleur auf einem Laufwerk zu verbinden. ATA ist vom ISA Bus seitdem getrennt, und direkt mit dem lokalen Bus (gewöhnlich durch die Integration in den chipset) verbunden worden, um viel viel schneller abgestoppt zu werden, als ISA unterstützen konnte und mit dem viel höheren Durchfluss. (Namentlich wenn ISA als am BUS eingeführt wurde, gab es keine Unterscheidung zwischen einem lokalen Bus und Erweiterungsbus, und es gab keinen chipsets.) Und doch, ATA behält Details, die seine Beziehung zu ISA offenbaren. Die 16-Bit-Übertragungsgröße ist das offensichtlichste Beispiel; das Signaltiming, besonders in den PIO Weisen, wird auch hoch aufeinander bezogen, und die Unterbrechung und DMA Mechanismen sind klar von ISA. (Der Artikel über ATA hat mehr Detail über diese Geschichte.)

ISA Busarchitektur

Der PC/XT-bus ist ein ISA Acht-Bit-Bus, der durch Systeme von Intel 8086 und Intel 8088 in IBM PC und IBM PC XT in den 1980er Jahren verwendet ist. Unter seinen 62 Nadeln wurden entschachtelt und elektrisch gepufferte Versionen der acht Daten und 20 Adresslinien des 8088 Verarbeiters, zusammen mit Starkstromleitungen, Uhren, Lesen/Schreiben-Röhrenblitzen, Unterbrechungslinien, usw. haben Starkstromleitungen-5v und +/-12 V eingeschlossen, um pMOS und Erhöhungsweise nMOS Stromkreise wie dynamischer RAM unter anderem direkt zu unterstützen. Die XT Busarchitektur verwendet einzelnen Intel 8259 PIC, acht vectorized und Prioritized-Unterbrechungslinien gebend. Es hat vier DMA von Intel 8237 ursprünglich zur Verfügung gestellte Kanäle, drei der DMA Kanäle werden zu den XT Busvergrößerungsablagefächern herausgebracht; dieser, zwei werden normalerweise bereits Maschinenfunktionen (Diskette-Laufwerk und Festplatte-Kontrolleur) zugeteilt:

Der PC/AT-bus, 16 Bit (oder 80286-) Version des PC/XT Busses, wurde mit IBM PC/AT eingeführt. Dieser Bus war offiziell genannter Eingabe/Ausgabe-Kanal durch IBM. Es erweitert den XT-Bus durch das Hinzufügen eines zweiten kürzeren Rand-Steckers, der mit dem Acht-Bit-XT-Busstecker Reihen-ist, der unverändert ist, Vereinbarkeit mit den meisten 8-Bit-Karten behaltend. Der zweite Stecker fügt vier zusätzliche Adresslinien für insgesamt 24 und acht zusätzliche Datenlinien für insgesamt 16 hinzu. Es fügt auch neue Unterbrechungslinien hinzu, die mit einem zweiten 8259 FOTO verbunden sind (verbunden mit einer der Linien des ersten) und DMA vier 16-Bit-Kanäle, sowie Kontrolllinien, um 8 oder 16 Bit-Übertragungen auszuwählen.

Die 16 Bit am BUSablagefach haben ursprünglich zwei Standardrand-Stecker-Steckdosen in frühen Maschinen von IBM PC/AT verwendet. Jedoch, mit der Beliebtheit des an der ARCHITEKTUR und des ISA 16-Bit-Busses, haben Hersteller spezialisierte 98-Nadeln-Stecker eingeführt, die die zwei Steckdosen in eine Einheit integriert haben. Diese können in fast jedem nach der Mitte der 1980er Jahre verfertigten PC an der KLASSE gefunden werden. Der ISA Ablagefach-Stecker ist (das Unterscheiden davon von den braunen EISA Steckern und weißen PCI Steckern) normalerweise schwarz.

Zahl von Geräten

Hauptplatine-Geräte haben IRQs (nicht Gegenwart in den Ablagefächern) gewidmet. 16-Bit-Geräte können entweder PC-Bus oder PC/AT-bus IRQs verwenden. Es ist deshalb möglich, bis zu 6 Geräte zu verbinden, die einen 8-Bit-IRQ jeder oder bis zu 5 Geräte verwenden, die einen 16-Bit-IRQ jeder verwenden. Zur gleichen Zeit können bis zu vier Geräte DMA einen 8-Bit-Kanal jeder verwenden, während bis zu drei Geräte DMA einen 16-Bit-Kanal jeder verwenden können.

Unterschiedliche Busgeschwindigkeiten

Ursprünglich war die Busuhr mit der Zentraleinheitsuhr gleichzeitig, auf unterschiedliche Busuhr-Frequenzen unter vielem verschiedenem IBM "Klone" auf dem Markt (manchmal nicht weniger als 16 oder 20 MHZ) hinauslaufend, zu Software oder elektrischen Timing-Problemen für bestimmte ISA Karten mit Busgeschwindigkeiten führend, für die sie nicht entworfen wurden. Spätere Hauptplatinen oder integrierter chipsets haben einen getrennten Uhr-Generator oder einen Uhr-Teiler verwendet, der entweder die ISA Busfrequenz an 4, 6 oder 8 MHZ befestigt hat oder dem Benutzer erlaubt hat, die Frequenz über die BIOS Einstellung anzupassen. Wenn verwendet, an einer höheren Busfrequenz, einige ISA Karten (bestimmte mit Herkules vereinbare Videokarten, zum Beispiel), konnte bedeutende Leistungsverbesserungen zeigen.

8/16-bit Inkompatibilitäten

Die Speicheradressentzifferung für die Auswahl an 8 oder 16 Bit-Übertragungsweise wurde auf 128-Kilobyte-Abteilungen - A0000 beschränkt.. BFFFF, C0000.. DFFFF, E0000.. Das FFFFF Führen zu Problemen, wenn man 8 und 16 Bit-Karten mischt, weil sie in demselben 128-Kilobyte-Gebiet nicht koexistieren konnten.

Aktueller Gebrauch

ISA wird noch heute zu Spezialindustriezwecken verwendet. 2008 hat IEI Technologies eine moderne Hauptplatine für Verarbeiter von Intel Core 2 Duo veröffentlicht, die, zusätzlich zu anderen speziellen Eingabe/Ausgabe-Eigenschaften, mit zwei ISA Ablagefächern ausgestattet wird. Es wird industriellen und militärischen Benutzern auf den Markt gebracht, die in teure spezialisierte ISA Busadapter investiert haben, die in PCI Busversionen nicht verfügbar sind.

Der Bus des PCS/104, der in industriellen und eingebetteten Anwendungen verwendet ist, ist eine Ableitung des ISA Busses, dieselben Signallinien mit verschiedenen Steckern verwertend. Der LPC Bus hat den ISA Bus als die Verbindung zu den Vermächtnis-Eingabe/Ausgabe-Geräten auf neuen Hauptplatinen ersetzt; während physisch ziemlich verschieden, schaut LPC gerade wie ISA zur Software, so dass die Besonderheiten von ISA wie 16 MiB DMA Grenze (der dem vollen Adressraum von in ursprünglichem IBM AT verwendetem Intel 80286 CPU entspricht) wahrscheinlich eine Zeit lang in der Nähe bleiben werden.

ATA

Wie erklärt, in der Geschichtsabteilung war ISA die Basis für die Entwicklung der ATA-Schnittstelle, die für ATA verwendet ist (a.k.a. IDE) und mehr kürzlich Serien-ATA (SATA) Festplatten. Physisch ist ATA im Wesentlichen eine einfache Teilmenge von ISA, mit 16 Datenbit, Unterstützung für genau einen IRQ und einen DMA Kanal und 3 Adressbit plus zwei IDE-Adresse ausgesucht ("Chip-Auswahl") Linien plus einige einzigartige zu ATA/IDE Festplatten spezifische Signallinien (wie das Kabel Ausgesucht Synchronisiert / Synchronisierte Spindel. Linie.) ATA übertrifft und weit außerhalb des Spielraums von ISA, indem er auch eine Reihe von Registern des realen Gerätes angegeben wird, die auf jeder ATA (IDE) Drive, durchzuführen ist, und auf Verwenden Adresse Bit und Adresse ausgesucht Signale in ATA physisch Schnittstelle Kanal zugegriffen; ATA gibt auch einen vollen Satz von Protokollen und Gerät-Befehlen an, um befestigte Laufwerke mit diesen Registern zu kontrollieren, durch die alle Operationen von ATA Festplatten durchgeführt werden. Eine weitere Abweichung zwischen ISA und ATA ist, dass, während der ISA Bus geschlossen in eine einzelne Standarduhr-Rate (für die rückwärts gerichtete Vereinbarkeit) geblieben ist, die ATA-Schnittstelle viele verschiedene Geschwindigkeitsweisen angeboten hat, unter ihnen auswählen konnte, um die Höchstgeschwindigkeit zu vergleichen, die durch die beigefügten Laufwerke unterstützt ist und fortgesetzt hat, schnellere Geschwindigkeiten mit späteren Versionen des ATA Standards hinzuzufügen (bis zu 133 MB/s für ATA-6, das letzte.) In den meisten Formen ist ATA viel schneller gelaufen als ISA.

XT-IDE

Vor der ATA/IDE 16-Bit-Schnittstelle gab es einen 8-Bit-XT-IDE (auch bekannt als XTA) Schnittstelle für Festplatten, obwohl es fast so nicht populär war, wie ATA geworden ist, und XT-IDE Hardware jetzt ziemlich hart ist zu finden (für jene Weinlesecomputeranhänger, die danach suchen können). Einige XT-IDE Adapter waren als ISA 8-Bit-Karten verfügbar, und XTA Steckdosen sind auch auf den Hauptplatinen von Amstrad später XT Klone da gewesen. Der XTA pinout war ATA sehr ähnlich, aber nur acht Datenlinien und zwei Adresslinien wurden verwendet, und die Register des realen Gerätes hatten völlig verschiedene Bedeutungen. Einige Festplatten (wie der Seagate ST351A/X) konnten jeden Typ der Schnittstelle unterstützen, die mit einem Springer ausgewählt ist.

PCMCIA

Eine Abstammung von ATA war die PCMCIA Spezifizierung, bloß ein Leitungsadapter weg von ATA. Das hat dann bedeutet, dass Kompaktblitz, der auf PCMCIA gestützt ist, war (und sind), kann ATA entgegenkommend und, mit einem sehr einfachen Adapter, auf ATA Häfen verwendet werden.

Wetteifer durch eingebettete Chips

Obwohl die meisten Computer physische ISA Busse ganzer IBM vereinbare Computer — x86 nicht haben, und x86-64 (der grösste Teil des Nichtgroßrechners, nichteingebettet) — ISA im virtuellen Adressraum zugeteilte Busse haben. Eingebettete Kontrolleur-Chips (southbridge) und Zentraleinheiten selbst stellen Dienstleistungen wie Temperaturüberwachung und Stromspannungslesungen durch diese Busse als ISA Geräte zur Verfügung.

Standardisierung

IEEE hat eine Standardisierung des ISA Busses 1985, genannt die P996 Spezifizierung angefangen. Jedoch, trotz, dort sogar Bücher zu sein, hat auf der P996 Spezifizierung veröffentlicht, sie ist nie offiziell vorbei am Draftstatus fortgeschritten.

Siehe auch

• PC/104 - Eingebettete Variante von ISA
• Low Pin Count (LPC) - befestigt Niedrig Version der Zählung von ISA
• Extended Industry Standard Architecture (EISA)
• Mikrokanalarchitektur (MCA)
• VESA Local Bus (VLB)
• Accelerated Graphics Port (AGP)
• PCI-X
• Peripheral Component Interconnect (PCI)
• PCI Schnellzug (PCI-E oder PCIe)
• Die Liste des Computerbusses verbindet
• Amiga Zorro II
• NuBus
• Geschalteter Stoff
• Liste der Gerät-Bandbreite
• CompactPCI
• PC-Karte
• Universaler Serienbus
• Vermächtnis-Hafen
• Platineneinschub