Blog

ISA uyasi nima?

2024-08-13 16:29:49

I. Kirish: ISA uyasi nima?

An ISA uyasi, qisqartmasi Industry Standard Architecture uyasi, bir turi hisoblanadi kengaytirish uyasi eskilarida topilgan anakartlar foydalanuvchilarga o'rnatish imkonini beradi apparat kengaytirish kartalari. Dastlab tomonidan taqdim etilgan IBM 1980-yillarning boshlarida ISA interfeysi a bo'ldi asosiy avtobus standarti Dastlabki shaxsiy kompyuterlarda. kabi qurilmalarni yoqishda muhim rol o'ynadi ovoz kartalari, tarmoq interfeysi kartalari, va modemlar tizim bilan bog'lanish va to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish uchun Markaziy protsessor va xotira orqali tizim avtobusi.

ISA uyalari mavjud edi 8-bit va keyinroq 16-bit anakartning mosligiga qarab versiyalar. Hozirgi vaqtda asosiy kompyuterlarda eskirgan bo'lsa-da, ISA slotlari hali ham mavjud eskirgan tizimlar va sanoat kompyuterlari qaerda uzoq muddatli qo'llab-quvvatlash va apparat barqarorligi tezlikdan ko'ra muhimroqdir.

ISA slotlarining asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:

Parallel ma'lumotlarni uzatish
Avtobus tezligini pasaytirish (odatda 8 MGts)
Qo'lda konfiguratsiya jumperlar yoki DIP kalitlari orqali
dan foydalanish IRQ chiziqlari va DMA kanallari

Bugungi kunda ISA uyasi nima ekanligini tushunish u bilan ishlaydigan texniklar uchun dolzarbligicha qolmoqda o'rnatilgan tizimlar, retro hisoblash, yoki saqlash eski avtomatlashtirish uskunalari. ga o'tish davrida uning merosi yashaydi PCI, PCIe, va boshqa zamonaviy avtobus arxitekturalari.

II. ISAning kelib chiqishi: qisqacha tarix

The ISA (Sanoat standarti arxitekturasi) tomonidan ilk bor joriy qilingan IBM ichida 1981 yil uning bir qismi sifatida IBM PC dizayn. Dastlab sifatida ishlab chiqilgan 8-bitli avtobus, u foydalanuvchilarga muhim ulanish imkonini berdi periferik qurilmalar printerlar, modemlar va saqlash kontrollerlari kabi. In 1984 yil, chiqarilishi bilan IBM AT, ISA standarti a gacha kengaytirildi 16 bitli versiya, uning yanada murakkab apparat ehtiyojlarini qondirish qobiliyatini yaxshilash va kompyuter arxitekturasida o'n yillik hukmronlik uchun yo'l ochish.

ISA sifatida ishlab chiqilgan parallel avtobus arxitekturasi, bu erda har bir ulangan qurilma bilan bog'langan CPU va RAM tayinlash orqali I/U manzillari, IRQ chiziqlari, va DMA kanallari. Zamonaviy plagin va o'yin interfeyslaridan farqli o'laroq, dastlabki ISA uyalari talab qilinadi qo'lda konfiguratsiya orqali jumperlar yoki DIP kalitlari, sozlashni yanada texnik jarayonga aylantiradi.

Quyidagi jadval ISA evolyutsiyasini umumlashtiradi:

Versiya	Bit kengligi	Taqdim etilgan	Ishlatilgan
ONE 8-bit	8-bit	1981 yil	IBM PC, XT
ONE 16-bit	16-bit	1984 yil	IBM AT, 386, 486 shaxsiy kompyuterlar

ISA ning mashhurligi tomonidan keng qabul qilinishiga olib keldi uchinchi tomon apparat sotuvchilari, uni de-fakto sifatida belgilash kengaytirish uyasi asta-sekin bilan almashtirilgunga qadar standart NIHBOR, PCI, va oxir-oqibat PCI Express 1990-yillarda.

III. ISA Slotlarining texnik xususiyatlari

The Industry Standard Architecture (ISA) dastlabki shaxsiy kompyuter dizaynining asosiy elementi bo'lib xizmat qilgan kengaytirish avtobusi o'n yildan ortiq vaqt davomida. Uskunalar tarixidagi o'rnini to'liq tushunish uchun uni sindirish kerak texnik xususiyatlar Bu ISA slotlarini aniqladi.

Bit kengligi va ma'lumotlarni uzatish

ISA slotlari ikkita konfiguratsiyada mavjud edi:

8 bitli BIR: Maksimal ma'lumotlarni uzatish tezligi bilan 62 pinli ulagichlarni qo'llab-quvvatlaydi 8,33 MB/s
16-bit ONE: Kengaytirilgan manzil va o'tkazish qobiliyatini taklif qiluvchi 98 pinli ulagichdan foydalanadi

Spetsifikatsiya	8 bitli BIR	16-bit ONE
Avtobus kengligi	8 bit	16 bit
Ulagich pinlari	62	98
Soat tezligi	4,77–8 MGts	8 MGts
Maksimal o'tkazuvchanlik	~5 MB/s	~8 MB/s
Taqdim etilgan	1981 yil	1984 yil

Aloqa protokollari

ISA uyalari yordamida ishlaydi parallel aloqa, har bir qurilma maxsus tayinlangan:

IRQ (uzilish so'rovi qatorlari)
DMA (to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish) kanallari
I/U port manzillari

Ushbu manbalar yordamida qo'lda sozlangan jumperlar yoki DIP kalitlari, ko'pincha foydalanuvchilardan apparat qo'llanmalariga murojaat qilishni talab qiladi. Ushbu qo'lda konfiguratsiyaga olib kelishi mumkin resurslar to'qnashuvi, zamonaviy bilan solishtirganda asosiy cheklov Plug-and-Play (PnP) texnologiyalar.

Elektr va mexanik dizayn

ISA uyalari tayanadi 5V signalizatsiya
Odatda chetiga yaqin joylashtiriladi anakart
uchun qo'llab-quvvatlash butun uzunligiga va yarim uzunlik kengaytirish kartalari

Bugungi standartlarga ko'ra sekin bo'lishiga qaramay, ISA ning soddaligi va keng tarqalgan qo'llab-quvvatlashi uning shaxsiy kompyuter arxitekturasida poydevor bo'lishiga yordam berdi. Bugun ham, sanoat ISA kartalari va eski hisoblash tizimlari tufayli hali ham ushbu interfeysdan foydalaning deterministik xatti-harakatlar, arzon, va uzoq qo'llab-quvvatlash davri- o'rnatilgan va sanoat muhitida muhim omillar.

IV. ISA uyasidan foydalanadigan umumiy qurilmalar

Ovoz kartalari
- Dastlabki kompyuterlarda ovoz chiqishi yoqilgan
- Brendlar yoqadi Sound Blaster uy nomlariga aylandi
- Suyangan IRQ va DMA kanallari real vaqtda audio ishlov berish uchun
Tarmoq interfeysi kartalari (NICs)
- Taqdim etilgan Ethernet ulanishi LAN aloqasi uchun
- Ofis tarmoqlari va sanoat nazorati muhitida keng tarqalgan
Modem kartalari
- Yoqilgan dial-up internetga kirish
- Bilan to'g'ridan-to'g'ri ISA uyasiga o'rnatiladi RJ11 portlari orqa tomonda ochilgan
I/U Controller kartalari
- uchun qo'shilgan qo'llab-quvvatlash ketma-ket portlar (COM), parallel portlar (LPT), va floppi drayvlar
- Asosiy platalarda portlar sonini kengaytirish uchun foydalidir
Video tasvirga olish va televizor tyuner kartalari
- Asosiy taqdim etilgan multimedia funksiyasi
- Ruxsat berilgan analog video kiritish yoki havo orqali televizor signalini qabul qilish

Qurilma turi	Oddiy foydalanish holati
Ovoz kartasi	Audio tinglash va yozib olish
NIC (Ethernet)	LAN ulanishi
Modem	Dial-up aloqa
I/U boshqaruvchisi	COM, LPT, floppy qo'llab-quvvatlash
Sanoat ISA kartalari	Ma'lumotlarni yig'ish, harakatni boshqarish

ISA ning uzoq hukmronligi uni asosiy interfeysga aylantirdi kengaytirish va moslashtirish. Garchi ko'pchilik uy kompyuterlari o'tgan bo'lsa-da PCI va PCIe, ko'p eskirgan tizimlar ishlab chiqarish va asbobsozlikda hali ham ISA kartalariga tayanadi ishonchli va deterministik operatsiya. Bugungi kunda ularning mavjudligi ko'pincha maqsadlarga qaratilgan o'rnatilgan, retro-hisoblash, yoki sanoatni avtomatlashtirish uzoq muddatli apparat ta'minoti muhim bo'lgan bozorlar.

V. ISA va boshqalar PCI va boshqa kengaytirish uyasi standartlari

Kompyuter texnikasi takomillashgani sari cheklovlar ham paydo bo'ldi ISA uyasi yangi, tezroq va moslashuvchanlikni keltirib chiqardi kengaytirish interfeyslari kabi PCI, VESA mahalliy avtobusi, AGP, va oxir-oqibat PCI Express (PCIe). Qanday qilib tushunish ISA PCI bilan taqqoslanadi va boshqa standartlar asosiy hisoblashda uning bosqichma-bosqich bekor qilinishini tushuntirishga yordam beradi.

Ishlash va tezlikni taqqoslash

Avtobus turi	Ma'lumotlar kengligi	Oddiy tezlik	Plug-and-Play qo'llab-quvvatlash
BIR (8/16-bit)	8-16 bit	~8 MB/s	Yo'q
NIHBOR	32 bit	132 MB/s gacha	Yo'q
PCI	32/64 bit	133 MB/s	Ha
PCIe	Seriya (x1–x16)	GB/s gacha diapazonlar	Ha

ONE ning parallel avtobus arxitekturasi, qo'llanma IRQ/DMA konfiguratsiyasi, va past tarmoqli kengligi tezroq atrof-muhit birliklari uchun to'siqlarga aylandi. Farqli o'laroq, PCI joriy etildi Plug-and-Play, yuqori o'tkazuvchanlik, va avtobusni o'zlashtirish, qurilmalarga protsessordan mustaqil ravishda muloqot qilish imkonini beradi.

Nima uchun PCI ISA-ni almashtirdi

Yuqori tezlik va kengroq ma'lumotlar yo'li
Avtomatik konfiguratsiya resurslardan
Yaxshilangan signalning yaxlitligi va elektr ishonchliligi
Yaxshiroq qo'llab-quvvatlash multimedia, tarmoqqa ulanish, va 3D grafika

Boshqa raqobatchilar

VESA mahalliy avtobusi qisqa vaqt ichida tortishish qobiliyatiga ega bo'ldi, lekin miqyosi yo'q edi
AGP uchun maxsus ishlab chiqilgan video kartalar
PCI Express endi ketma-ket arxitektura va kengaytiriladigan chiziqlar bilan hukmronlik qiladi

Zamonaviy ish stollarida eskirganiga qaramay, ISA foydalanishda qoladi ichida sanoat kompyuterlari, bu erda uzoq umr ko'rish davri qo'llab-quvvatlanadi, deterministik xatti-harakatlar, va apparat barqarorligi ishlashdan ustun turadi. PCI va PCIe ishlash bozorlarida ustunlik qilishi mumkin, ammo eski va o'rnatilgan ilovalar uchun, ISA ning soddaligi boshqariladigan muhitlarda tengsiz ishonchlilikni taklif qilishda davom etmoqda.

BIZ. Sanoat va o'rnatilgan ilovalarda ISA uyalari

ISA slotlari zamonaviy iste'molchi shaxsiy kompyuterlarida yo'qolgan bo'lsa-da, ular hayratlanarli darajada qolmoqda tegishli sanoat o'rnatilgan kompyuter tizimlari. Bunday muhitlarda asosiy e'tibor tezlik yoki ilg'or ishlashga emas, balki yuqoriga qaratiladi uzoq muddatli ishonchlilik, deterministik nazorat, va apparat barqarorligi- hududlar ISA kengaytirish kartalari gullab-yashnashda davom eting.

Nima uchun ISA hali ham sanoatda qo'llaniladi

Eski uskunalar integratsiyasi: Ko'pgina zavod mashinalari va sinov dastgohlari hali ham tayanadi ISA I/O kartalari o'n yillar oldin ishlab chiqilgan.
Mahsulotning uzoq umr ko'rish davri: Sanoat tizimlari uzoq umr ko'rish uchun qurilgan 10-20+ yil, ko'pincha doimiy qo'llab-quvvatlashni talab qiladi eski apparat standartlari.
Barqaror elektr interfeysi: ONEning 5V signalizatsiya, belgilangan IRQ/DMA topshiriqlari, va oddiy avtobus vaqti shovqinli muhitda barqaror ishlashni ta'minlaydi.
Maxsus o'rnatilgan echimlar: Ba'zi bitta taxtali kompyuterlar (SBCs) va orqa panel eski apparat modullarini qo'llab-quvvatlash uchun ISA uyalarini kiritishda davom eting.

Umumiy sanoat ilovalari:

Qo'llash sohasi	Misol qurilmalar
Zavodni avtomatlashtirish	Raqamli kiritish/chiqarish, harakatni boshqarish ISA kartalari
Sinov va o'lchash	Ma'lumotlarni yig'ish (DAQ) kartalari
Transport tizimlari	Aloqa va boshqaruv interfeyslari
Tibbiy asbob-uskunalar	Eski qo'llab-quvvatlashga ega monitoring qurilmalari
Harbiy/Aerokosmik tizimlar	ISA asosidagi mustahkam o'rnatilgan kontrollerlar

Ushbu sektorlarda yangi avtobuslarni qo'llab-quvvatlash uchun uskunani yangilash yoki qayta loyihalash narxi PCIe haddan tashqari yuqori bo'lishi mumkin. Natijada, sanoat anakartlari va quti kompyuterlari ISA qo'llab-quvvatlashi bilan hali ham sotuvchilar tomonidan ishlab chiqariladi.

VII. Anakartdagi ISA uyasi qanday aniqlanadi?

Tanish a ISA uyasi a ustida anakart bilan ishlaydigan texnik xodimlar uchun zarurdir eskirgan tizimlar, sanoat kompyuterlari, yoki retro hisoblash loyihalari. Garchi ular endi zamonaviy iste'molchi qurilmalarida topilmasa ham, ISA slotlari hali ham mavjud maxsus anakartlar uchun qurilgan o'rnatilgan yoki avtomatlashtirish ilovalari.

ISA Slotlarining jismoniy xususiyatlari

Nimani qidirish kerakligini bilganingizdan so'ng, ISA slotlarini aniqlash oson:

Uzunlik: Odatda PCI yoki PCIe dan uzoqroq uyalar
Rang: Odatda qora yoki to'q jigarrang
Ulagich turi:
- 8 bitli BIR uyalar mavjud 62 aloqa nuqtasi
- 16-bit ONE bilan uyalar yanada kengayadi 98 pin, ko'pincha ikki qismli uyasi sifatida paydo bo'ladi

The 16-bitli ISA uyasi a bilan uzun bog‘lovchi sifatida namoyon bo‘ladi tishli segment taxtaning orqa tomoniga. Ba'zi anakartlar qo'llab-quvvatlashi mumkin ham PCI, ham ISA, shuning uchun siz slot turlarining aralashmasini ko'rasiz.

Slotning joylashuvi va tartibi

Joylashgan parallel gorizontal qatorlarda bir-biriga
Ko'pincha pastki chetiga yaqin AT yoki ATX anakartlari
dan aniq ajratilgan oq PCI yoki qisqaroq PCIe uyalar

X. Zamonaviy alternativlar va adapterlar

Texnologiya rivojlangan sari, ISA uyalari kabi yanada samarali va tezroq interfeyslar foydasiga asosan bosqichma-bosqich bekor qilindi PCI, PCIe, va USB. Biroq, ko'plab sohalar hali ham tayanadi eski ISA kartalari muhim ilovalar uchun. Ushbu bo'shliqni bartaraf etish uchun bir nechta zamonaviy muqobillar va ISA-to-PCI yoki USB adapterlari paydo bo'ldi, bu esa eski uskunaning yangi tizimlarda ishlashiga imkon beradi.

Zamonaviy tizimlarda ISA alternativalari:

PCI/PCIe kartalari: Yuqori tarmoqli kengligi taklif qiling, qo'sh va o'ynatish qo'llab-quvvatlash va zamonaviy operatsion tizimlar bilan yaxshiroq moslashish.
USB-ga asoslangan I/U modullari: Ma'lumotlarni yig'ish, ketma-ket aloqa va raqamli kiritish-chiqarish vazifalari uchun ISA kartalarini almashtiring.
ISA qo'llab-quvvatlanadigan o'rnatilgan shaxsiy kompyuterlar: Ba'zi sanoat kompyuterlari hali ham eski integratsiya uchun ISA uyalarini o'z ichiga oladi.

XII. Xulosa: ISA bugungi kunda ham dolzarbmi?

Garchi ISA uyasi uzoq vaqt davomida iste'molchi shaxsiy kompyuterlaridan nafaqaga chiqqan, u muhim rol o'ynashda davom etmoqda eski hisoblash, sanoat boshqaruv tizimlari, va o'rnatilgan ilovalar. Qaysi muhitlarda apparat izchilligi, deterministik ishlash, va mahsulotning uzoq umr ko'rish davri Tezlikdan ko'ra muhimroq bo'lsa, ISA ishonchli interfeys bo'lib qolmoqda.

Qayerda ISA hali ham muhim:

Sanoat kompyuterlari, shu jumladan rafga o'rnatilgan kompyuter, 4U rafga o'rnatilgan kompyuter, 2U rafga o'rnatilgan kompyuter, 1U donada ishlatilgan zavodni avtomatlashtirish, harakatni boshqarish, va ma'lumotlarni yig'ish
Tibbiyot va aerokosmik tizimlar sertifikatlar eski uskunada qulflangan joyda
Retro hisoblash tarixiy tizimlarni saqlaydigan jamoalar

Qisqasi, ISA endi asosiy innovatsiyalarni boshqarmasa ham, u saqlab qoladi nish tarmoqlaridagi qiymat qayerda barqarorlik va meros mosligi muzokara qilib bo'lmaydi. ISA ning doimiy yordam dasturini tushunish muhandislar va AT menejerlariga eski tizimlarni qo‘llab-quvvatlash yoki ko‘chirishda ongli qarorlar qabul qilishda yordam beradi.