Mục tiêu:
– Giới thiệu về Bus ISA và quy trình hoạt động của nó.
Nội dung:
Do cách tổ chức rãnh cắm như vậy nên một card PC vẫn có thể cắm vào một khe cắm của bus ISA. Card ISA rất phổ biến bởi vì chúng thể hiện tính năng ưu việt đối với hầu hết các ứng dùng ghép nối. Các linh kiện được sử dụng trên card đều rất rẻ, cho nên trên thực tế việc ghép nối bằng các card mở rộng ISA tỏ ra là công nghệ đã qua thử thách và đáng tin cậy.
Từ tên gọi cho thấy : đây là loại bus được kiến trúc theo tiêu chuẩn công nghiệp (ISA: Industry standard architecture). Trong các tài liệu gọi bus PC là bus ISA 8 bit thì loại bus này thường được phân biệt rõ là ISA 16 bit. Công ty máy tính IBM đã phát triển bus ISA (kiến trúc theo chuẩn công nghiệp) dùng cho máy tính AT (Advanced Technology) dựa trên bộ vi xử lý 80286. Điểm mạnh rõ nét của bus này là có thể cho phép cùng một lúc xử lý hoặc trao đổi với 16 bit dữ liệu. Để bảo đảm tính tương thích với bus PC, các nhà thiết kế đã bổ xung rãnh cắm thứ hai thẳng hàng với rãnh cắm PC 8 Bit, trên đó có chứa 8 bit dữ liệu và 4 đường dẫn địa chỉ. Như vậy, bus ISA có một bus dữ liệu 16 bit và chính vì lẽ đó đôi khi bus ISA còn được gọi rõ là ISA 16 bit để phân biệt với 8 bit. Ngoài ra bus ISA còn có một bus địa chỉ 24 bit, cho phép nhiều nhất là 16Mbyte bộ nhớ có thể định địa chỉ được và giống như bus PC
nó sử dụng tốc độ đồng hồ cố định, nhưng khác về giá trị, cụ thể là bằng 8,33MHz. Như vậy tốc độ truyền dữ liệu cực đại là 2 byte (16 bit) trong mỗi chu kỳ giữ nhịp, cho ra một lưu lượng cực đại là 16 MB/giây. Trong các máy tính có tần số giữ nhịp chạy nhanh hơn 8 MHz, bus ISA chạy chậm hơn những phần còn lại của máy tính.Do cách tổ chức rãnh cắm như trên nên một card PC vẫn có thể cắm được vào trong rãnh cắm của bus ISA. Các card ISA rất phổ biến bởi vì chúng thể hiện tính năng ưu việt đối với hầu hết các ứng dụng ghép nối. Các linh kiện được sử dụng trên card đều rất rẻ, cho nên trên thực tế việc ghép nối bằng card mở rộng ISA tỏ ra là công nghệ đã qua thử thách và đáng tin cậy.
Những ứng dụng tiêu biểu có thể kể là: Card vào/ra nối tiếp và song song, card nối mạng và card âm thanh. Có các tiếp điểm được bố trí trên hai mặt, được đánh số là A,B,C,D.
• Các đường địa chỉ:
Số đường địa chỉ trong các máy tính là khác nhau, các XT có 20 đường địa chỉ,các máy AT có 24 đường địa chỉ từ A0 (A23 tuy nhiên các đường A20 (A23 dùng cho việc quản lý,nên thực tế các đường địa chỉ còn lại là A0 ( A19
Các đường từ A0 ( A19 đi ra từ máy tính hoạt động ở mức thế cao, các đường này được dùng để địa chỉ hoá bộ nhớ hay thiết bị vào ra .A0 là các bit giá trị nhỏ nhất (LSB),A19 có giá trị cao nhất (MSB) các đường này được điều khiển nhờ VXL trong chu trình bus đọc và viết bộ nhớ hay cổng vào ra. Ngoài ra chúng còn được điều khiển nhờ logic xâm nhập trực tiếp vào bộ nhớ trong chu trình DMA.
Bộ vi xử lý qua việc sử dụng các lệnh in và out có thể địa chỉ 64Kbyte địa chỉ cổng vào ra nhưng thiết kế PC không cho phép sử dụng toàn bộ các địa chỉ này vì cổng vào ra chiếm các ô nhớ từ 300h – 3FFh nên chỉ có 10 bit thấp nhất của đường địa chỉ là được sử dụng địa chỉ của thiết bị và địa chỉ cổng vào ra. Như vậy chỉ các đường địa chỉ A0-A19 là được sử dụng cho việc giải mã địa chỉ các thiết bị và địa chỉ cổng vào ra.
Bit 9 là một bit có ý nghĩa đặc biệt:
Khi bit này không tích cực hệ chỉ cho phép số liệu từ các thiết bị ngoại vi vì các thiết bị vào ra trong Mainboard trao đổi với nó khi bit 9 là không tích cực chúng chiếm địa chỉ từ 000h – 0FFh.
Khi 9 bit tích cực là các bit cho phép số lỉệu được ghi đọc từ các cổng vào ra của khe cắm chúng chiếm các địa chỉ 300h – 3FFh. Điều này có nghĩa là với cổng vào 1024 địa chỉ được chia làm 2 phần 512 địa chỉ dùng cho Mainboard và 512 địa chỉ dùng cho khe cắm.
Các đường này để chuyển số liệu giữa VXL với cổng vào ra và bộ nhớ .Số lượng các đường bus số liệu quyết định số bit có thể truyền đồng thời đến hoặc đi từ bộ nhớ. Các máy XT có 8 đường số liệu D0 ( D7 có nghĩa là có thể truyền 1 byte. Máy AT cos 16 đường số liệu D0 ( D15 tức có thể truyền đồng thời 2 byte.
Các đường số liệu D0 ( D15 là các đường 2 chiều có thể hoạt động ở mức thế cao .D0 là (LSB), D15 là (MSB) khi VXL đưa ra chu trình bus nó điều khiển bus tới địa chỉ của ô nhớ hay cổng vào ra xác định, điều khiển hướng truyền nơi nhận số liệu.
Khi chu trình ghi bắt đầu số liệu trên bus là số liệu sẽ được ghi vào bộ nhớ hay cổng vào ra .Số liệu phải ổn định trước sườn tăng của tín hiệu điều khiển IOW và MEMW . Sườn tăng của các tín hiệu này thường dùng để tạo nhịp cho số liệu trên bus số liệu ghi vào bộ nhớ hoặc các thanh ghi của cổng vào ra.
Trong chu trình số liệu ở địa chỉ nhớ hay địa chỉ thanh ghi cổng vào ra số liệu phải đặt lên bus số liệu trước sườn tăng của tín hiệu điều khiển IOW và MEMW. Mục đích của chu trình là đưa số liệu ra một trong các địa chỉ nhớ hoặc cổng vào ra.
• Tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE
Đây là tín hiệu ra được điều khiển nhờ bộ điều khiển bus nó được để chỉ rằng bus địa chỉ bây giờ đã ổn định có thể bts đầu chu trình bus. Tín hiệu này dùng để chốt thông tin địa chỉ từ bus địa chỉ hoặc bus số liệu của bộ của VXL. Tín hiệu ALE đồng bộ với chu trình kênh của Bus khi nó bắt đầu chu trình Bus các địa chỉ của bộ VXL được với sườn giảm của tín hiệu ALE.
• Tín hiệu cho phép địa chỉ AEN .
Tín hiệu này được sử dụng để báo cho bộ VXL và các thiết bị từ các kênh vào/ra để cho phép truyền DMA được thực hiện khi đường này tích cực. Bộ điều khỉên DMA điều khiển Bus địa chỉ các đường đọc lệch và ghi số liệu.
• Tín hiệu đọc cổng vào/ra .
Tín hiệu này hoạt động ở mức thấp cũng là tín hiệu ra từ máy tính được điều khiển bởi bộ điều khiển Bus.Nhờ tín hiệu này thiết bị vào ra đặt số liệu lên bus số liệu và báo cho cổng vào ra biết chu trình bus của VXL lúc này là chu trình đọc. Cổng vào ra và địa chỉ trong bus địa chỉ (là địa chỉ của cổng vào ra) phản ứng lại bằng cách đặt số liệu của chúng lên bus số liệu. Vì tín hiệu này hoạt động ở mức thấp nên cổng vào ra cần phải nhớ số liệu trên bus số liệu đảm bảo cho VXL nhận được số liệu.
Tín hiệu ghi của cổng vào ra.
bus. Nó chỉ ra rằng chu trình của bus của hệ VXL là chu trình ghi của cổng vào ra. Địa chỉ trong bus địa chỉ là địa chỉ của cổng vào ra.
Khi tín hiệu này ở mức thế thấp thì số liệu trong bus số liệu đã ổn định như vậy cổng số liệu cần phải tạo nhịp hay chốt bằng việc sử dụng sườn tăng của tín hiệu này.
Khi xuất hiện chu trình của bus tín hiệu này quy định bởi bộ điều khiển DMA. Sau đó tín hiệu /IOW được dùng để viết số liệu lên bus số liệu từ bộ nhớ. Cổng vào/ra được chọn nhờ tín hiệu.