Чем отличаются шины isa и eisa

Для того, чтобы сравнить данные шины нам не обойтись без характеристик.

ISA-8 и ISA-16(Industry Standard Architecture) — является самой распространенной и самой простой шиной, основы которой были заложены в ПК ЮМ PC/XT(ISA-8) и после ее усовершенствования (ISA-16) она широко используется в ШМ PC/AT практически для всех современных микропроцессоров. ISA-8 имеет разрядность 8 бит данных и 20 бит адреса (максимальное адресное пространство -1 Мбайт). В ISA-16 шину расширили до 16 бит данных и 24 бит адреса. В таком виде она существует и поныне как самая распространенная шина для периферийных адаптеров. Шина обеспечивает своим абонентам возможность отображения 8- или 16-битных регистров на пространство ввода/вывода и памяти. Предельная скорость передачи данных достигает 16 Мбайт/с.

Диапазон адресов ввода/вывода сверху ограничен количеством используемых для дешифрации бит адреса, при этом традиционно используется 10-битная адресация пространства ввода/вывода, а в настоящее время в интеллектуальных устройствах стали применять и 12-битную адресацию, но при ее использовании всегда необходимо учитывать возможность присутствия на шине и старых 10-битных адаптеров, которые "отзовутся" на адрес с подходящими ему битами А(9 — 0) во всей допустимой области 12-битного адреса четыре раза. В распоряжении абонентов ISA-8 может быть до 6 линий запросов прерываний IRQ(для ISA-16 их число достигает 11) и до трех 8-битных каналов DMA(для ISA-16 быть доступными еще три 16-битных канала). Все перечисленные ресурсы системной шины должны быть бесконфликтно распределены между абонентами. Задача распределения ресурсов в старых адаптерах решалась с помощью джемперов, затем появились программно-конфигурируемые устройства, которые вытесняются автоматически конфигурируемыми платами РпР. С появлением 32-битных процессоров делались попытки расширения разрядности шины, но все 32-битные шины ISA не являются стандартизованными, кроме шины EISA.

Конструктивно слот шины ISA выполнена в виде двух щелевых разъемов с шагом выводов 2,54 мм (0,1 дюйма). Подмножество 1SA-8 использует только 62-контактный слот (ряды А, В), в ISA-16 применяется дополнительный 36-контактный слот (ряды С, D).

EISA(Extended ISA)- расширенная шина ISA, реализует 32-разрядную архитектуру (32-разрядные шины адреса и данных) и является более производительной, применяется для подключения высокоскоростных адаптеров, обеспечивающих эффективную работу с файлами или для надлежащей работы серверов.

Шина EISA имеет:

1. развитую систему прерываний, кроме прерывания по фронту сигнала предусмотрена система прерывания по уровню сигнала с возможностью программного выбора схемы прерывания;

2. развитую систему работы каналов ДМ А, допускающую циклы обмена за 8, 6, 4 и 1 тактов. Циклы поддерживают работу с 8-/16-/32- разрядными устройствами;

3. автоматическую конфигурацию системы и плат расширения с раз¬делением ресурсов компьютера между отдельными платами;

4. средства реализации мультипроцессорной архитектуры;

5. развитую систему арбитража, используется системный арбитр, участвующий в реализации центрального управления;

6. выделенный адресный диапазон до 4 Кбайт для каждого разъема для устранения конфликтов между слотами. Адресное пространство шины до 4

EISA (англ. Extended Industry Standard Architecture «расширенная ISA») — шина для IBM-совместимых компьютеров. Была анонсирована в конце 1988 консорциумом из девяти основных производителей IBM-совместимых компьютеров (англ. «Gang of Nine» «Банда девяти»: Compaq, Hewlett-Packard, Epson, NEC, Olivetti, AST Research [en] , Tandy, Wyse [en] и Zenith) как ответ на введение фирмой IBM новой скоростной (по сравнению с устаревающей ISA), но проприетарной, шины MCA в компьютерах серии PS/2.

EISA расширяет распространённую шину ISA до 32 разрядов и позволяет подключать к шине более одного ЦПУ. Адресное пространство, по сравнению с ISA, увеличено до 4 ГБ. Кроме того, шина поддерживает bus mastering. EISA является надмножеством ISA, поэтому, в отличие от MCA, к ней можно подключать старые платы, предназначенные для работы с 8- и 16- разрядными версиями ISA: имеется как электрическая, так и механическая совместимость. Шина обеспечила ограниченную поддержку техники Plug and Play [1] , использовавшейся, в основном, в серверных системах. Вновь установленные платы расширения распознавались BIOS и специализированной утилитой конфигурирования ECU (EISA Configuration Utility) [2]

Хотя шина EISA менее совершенна, чем MCA, она была принята многими производителями, так как шина MCA являлась закрытой и все права на неё принадлежали IBM. В конце концов, даже сама IBM выпустила несколько машин, которые использовали шину EISA. Использование шины EISA было дорогостоящим (хотя и дешевле MCA), так что EISA не получила распространения в персональных компьютерах. Однако она получила распространение в серверах, так как была приспособлена для задач, требующих большой пропускной способности шины (например, обмен с НЖМД и работа в сети). Большинство выпущенных EISA-карт были либо контроллерами шины SCSI, либо сетевыми контроллерами. EISA нашла применение в некоторых компьютерах, не использовавших x86-совместимые процессоры:

• серверы AlphaServer на базе процессоров Alpha;
• рабочие станции HP 9000-D на базе процессоров PA-RISC;
• рабочие станции SGI Indigo²[en] и MIPS Magnum[en] на базе процессоров с архитектурой MIPS.

Со временем возникла потребность в шине с более высокой пропускной способностью, и шина EISA была вытеснена более совершенными, но уже локальными шинами VESA Local Bus и PCI.

XT-Bus — шина архитектуры XT — первая в семействе IBM PC. Относительно проста, поддерживает обмен 8-разрядными данными внутри 20-разрядного (1 Мб) адресного пространства (обозначается как "разрядность 8/20"), работает на частоте 4.77 МГц. Совместное использование линий IRQ в общем случае невозможно. Конструктивно оформлена в 62-контактних разъемах.

ISA (Industry Standard Architecture — архитектура промышленного стандарта) — основная шина на компьютерах типа PC AT (другое название — AT-Bus). Является расширением XT-Bus, разрядность — 16/24 (16 Мб), тактовая частота — 8 МГц, предельная пропускная способность — 5.55 Мб/с. Разделение IRQ также невозможно. Возможна нестандартная организация Bus Mastering, но для этого нужен запрограммированный 16-разрядный канал DMA. Конструктив — 62-контактный разъем XT-Bus с прилегающим к нему 36-контактным разъемом расширения.

EISA (Enhanced ISA — расширенная ISA) — функциональное и конструктивное расширение ISA. Внешне разъемы имеют такой же вид, как и ISA, и в них могут вставляться платы ISA, но в глубине разъема находятся дополнительные ряды контактов EISA, а платы EISA имеют более высокую ножевую часть разъема с дополнительными рядами контактов. Разрядность — 32/32 (адресное пространство — 4 Гб), работает также на частоте 8 МГц. Предельная пропускная способность — 32 Мб/с. Поддерживает Bus Mastering — режим управления шиной со стороны любого из устройств на шине, имеет систему арбитража для управления доступом устройств у шине, позволяет автоматически настраивать параметры устройств, возможно разделение каналов IRQ и DMA.

MCA (Micro Channel Architecture — микроканальная архитектура) — шина компьютеров PS/2 фирмы IBM. Не совместима ни с одной другой, разрядность — 32/32, (базовая — 8/24, остальные — в качестве расширений). Поддерживает Bus Mastering, имеет арбитраж и автоматическую конфигурацию, синхронная (жестко фиксирована длительность цикла обмена), предельная пропускная способность — 40 Мб/с. Конструктив — одно-трехсекционный разъем (такой же, как у VLB). Первая, основная, секция — 8-разрядная (90 контактов), вторая — 16-разрядное расширение (22 контакта), третья — 32-разрядное расширение (52 контакта). В основной секции предусмотрены линии для передачи звуковых сигналов. Дополнительно рядом с одним из разъемов может устанавливаться разъем видеорасширения (20 контактов). EISA и MCA во многом параллельны, появление EISA было обусловлено собственностью IBM на архитектуру MCA.

VLB (VESA Local Bus — локальная шина стандарта VESA) — 32-разрядное дополнение к шине ISA. Конструктивно представляет собой дополнительный разъем (116-контактный, как у MCA) при разъеме ISA. Разрядность — 32/32, тактовая частота — 25..50 МГц, предельная скорость обмена — 130 Мб/с. Электрически выполнена в виде расширения локальной шины процессора — большинство входных и выходных сигналов процессора передаются непосредственно VLB-платам без промежуточной буферизации. Из-за этого возрастает нагрузка на выходные каскады процессора, ухудшается качество сигналов на локальной шине и снижается надежность обмена по ней. Поэтому VLB имеет жесткое ограничение на количество устанавливаемых устройств: при 33 МГц — три, 40 МГц — два, и при 50 МГц — одно, причем желательно — интегрированное в системную плату.

PCI (Peripheral Component Interconnect — соединение внешних компонент) — развитие VLB в сторону EISA/MCA. Не совместима ни с какими другими, разрядность — 32/32 (расширенный вариант — 64/64), тактовая частота — до 33 МГц (PCI 2.1 — до 66 МГц), пропускная способность — до 132 Мб/с (264 Мб/с для 32/32 на 66 МГц и 528 Мб/с для 64/64 на 66 МГц), поддержка Bus Mastering и автоконфигурации. Количество разъемов шины на одном сегменте ограничено четырьмя. Сегментов может быть несколько, они соединяются друг с другом посредством мостов (bridge). Сегменты могут объединяться в различные топологии (дерево, звезда и т.п.). Самая популярная шина в настоящее время, используется также на других компьютерах. Разъем похожа на MCA/VLB, но чуть длиннее (124 контакта). 64-разрядный разъем имеет дополнительную 64-контактную секцию с собственным ключом. Все разъемы и карты к ним делятся на поддерживающие уровни сигналов 5 В, 3.3 В и универсальные; первые два типа должны соответствовать друг другу, универсальные карты ставятся в любой разъем.

Существует также расширение MediaBus, введенное фирмой ASUSTek — дополнительный разъем содержит сигналы шины ISA.

PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association — ассоциация производителей плат памяти для персональных компьютеров) — внешняя шина компьютеров класса NoteBook. Другое название модуля PCMCIA — PC Card. Предельно проста, разрядность — 16/26 (адресное пространство — 64 Мб), поддерживает автоконфигурацию, возможно подключение и отключение устройств в процессе работы компьютера. Конструктив — миниатюрный 68-контактный разъем. Контакты питания сделаны более длинными, что позволяет вставлять и вынимать карту при включенном питании компьютера.

AGP (Accelerated Graphics Port — ускоренный графический порт) — интерфейс для подключения видеоадаптера к отдельной магистрали AGP, имеющей выход непосредственно на системную память. В системной памяти размещаются преимущественно параметры трехмерных объектов (текстуры, альфа-канал, z-буфер), требующие быстрого доступа со стороны как процессора, так и видеоадаптера. Интерфейс выполнен в виде отдельного разъема, в который устанавливается AGP-видеоадаптер.

ACPI (Advanced Configuration Power Interface — интерфейс расширенной конфигурации по питанию) — предложенная Microsoft единая система управления питанием для всех компьютеров, наподобие используемой в NoteBook. В частности, позволяет предусмотрено сохранение состояния системы перед отключением питания, с последующим его восстановлением без полной перезагрузки.

Порядок выполнения:

1. Убедитесь в том, что компьютер и периферийное оборудование обесточены (при необходимости, отключите их от сети).
2. Определить наличие основных устройств в системном блоке.
3. Установите местоположение блока питания, выясните мощность блока питания.
4. Установите местоположение материнской платы и её форм-фактор.
5. Установите тип подключения материнской платы к блоку питания (для материнских плат в форм-факторе AT подключение питания выполняется двумя разъемами. Обратите внимание на расположение проводников черного цвета — оно важно для правильной стыковки разъемов.)
6. Установите местоположение жесткого диска.
7. Установите местоположение его разъема питания. Проследите направление шлейфа проводников, связывающего жесткий диск с материнской платой. Обратите внимание на местоположение проводника, окрашенного в красный цвет (на жестком диске он должен быть расположен рядом с разъемом питания) и выступа (ключа) на разъёме.
8. Установите местоположения дисководов гибких дисков и дисковода CD-ROM.
9. Проследите направление их шлейфов проводников и обратите внимание на положение проводника, окрашенного в красный цвет, относительно разъема питания и выступа (ключа) на разъёме.
10. Установите местоположение платы видеоадаптера.
11. Определите тип интерфейса платы видеоадаптера.
12. При наличии прочих плат установите их назначение, опишите характерные особенности данных устройств (типы разъемов, тип интерфейса и др.).
13. Заполните табл. 2.

Вопросы к защите:

1. Общие принципы построения современных ЭВМ.
2. Функции аппаратного и программного обеспечения.
3. Структурная схема и основные компоненты современной ПЭВМ.
4. Оперативная память современных ПЭВМ.
5. Архитектура персонального компьютера.
6. Состав системного блока.
7. Назначение, основные характеристики, интерфейс устройств персонального компьютера (по каждому устройству), входящих в состав системного блока.
8. Устройство жесткого диска.
9. Устройство гибкого магнитного диска.
10. Интерфейс системной шины.
11. Интерфейсы внешних запоминающих устройств (ВЗУ) ПЭВМ.
12. Способы организации совместной работы периферийных и центральных устройств.
13. Последовательный и параллельный интерфейсы ввода-вывода.
14. Типы электронных плат управления работой компьютера.
15. Основные характеристики материнской платы.
16. Устройства, расположенные на материнской плате, их характеристики.
17. Характеристики шин — тип подключаемых устройств, скорость передачи данных.
18. Контроллеры и адаптеры, их назначение и основные характеристики.
19. Порядок установки и удаления устройств.
20. Контроллер. Адаптер. Драйвер устройства.
21. Чем отличаются шины XT-Bus, ISA, EISA, VLB, PCI, PCMCIA и MCA?

Лабораторная работа № 3. Изучение компонентов материнской платы

Цель:знать устройства, расположенные на материнской плате персонального компьютера.

Оборудование:макет материнской платы, процессора, модулей оперативной памяти.

Место проведения:компьютерный класс.