ISA总线,全称Industry Standard Architecture,即工业标准体系结构,是IBM公司在1984年为PC/AT计算机设计的一种扩展总线标准。它是一种16位的总线架构,最初是为了支持8位的I/O设备而设计,但随着PC/AT的推出,ISA总线扩展到了16位,地址线从原来的20条增加到24条,使得能够寻址16MB的内存空间,数据传输速率大约为8MB/S。ISA总线的开放性使得第三方制造商能够开发出大量的扩展卡,极大地推动了个人计算机的发展。
在ISA总线中,有一些关键的引脚定义和信号,这些定义和信号构成了总线的基本操作:
1. **RESET** 和 **BCLK**:这两个引脚分别用于系统复位和总线基本时钟。BCLK通常为8MHz,提供了总线操作的同步时序。
2. **SA19-SA0** 和 **LA23-LA17**:这些是存储器和I/O空间的20位地址线,其中SA带锁存,LA不带锁存,共同组成24位的总线地址。
3. **BALE**:总线地址锁存,用于选通外部锁存器,确保地址在总线上传输的稳定性。
4. **AEN**:地址允许,当该信号有效时,表示CPU释放总线,允许其他设备如DMA控制器进行操作。
5. **SMEMR#** 和 **SMEMW#**:控制8位ISA存储器的读写操作。
6. **MEMR#** 和 **MEMW#**:16位ISA存储器读写控制信号。
7. **SD15-SD0**:数据总线,16位宽度,访问8位ISA卡时,高8位自动传输至低8位。
8. **SBHE#**:高字节允许,开启高8位数据通路。
9. **MEMCS16#** 和 **IOCS16#**:确认16位数据传输的可能性。
10. **I/OCHRDY**:表明ISA卡已准备就绪,可以进行数据传输,并能控制插入等待周期。
11. **NOWS#**:不需等待状态,用于快速ISA操作,减少等待周期。
12. **I/OCHCK#**:ISA卡的奇偶校验错误信号。
13. **IRQ15-IRQ3**:中断请求线,用于向CPU发送中断请求。
14. **DRQ7-DRQ0**:DMA请求线,用于告知CPU有DMA操作需要进行。
15. **DACK7#-DACK0#**:DMA响应线,CPU确认并响应DMA请求。
16. **MASTER#**:ISA主模块确立信号,用于使ISA卡控制总线,与其他设备如DMAC协作。
这些引脚定义和信号协同工作,使得ISA总线能够协调CPU、内存、I/O设备以及扩展卡之间的通信,形成一个高效且兼容性强的系统。然而,随着技术的进步,ISA总线逐渐被PCI、PCI-X、PCI-E等高速、高带宽的总线标准所取代,因为它在速度和带宽上的局限性越来越明显。尽管如此,理解ISA总线对于了解计算机硬件的历史和发展具有重要意义。