Шина EISA. Призначення та характеристики.

Шини, їх призначення та функціонування.

Комп'ютерна шина (від анг.computerbus,bidirectionaluniversalswitch —двунаправленний універсальний комутатор) — в архітектурі комп'ютера, підсистема, яка передає дані між функціональними блоками комп'ютера. Зазвичай шина управляється драйвером. На відміну від зв'язкуточка-точка, до шині можна підключити кілька пристроїв за одним набору провідників. Кожна шина визначає свою набір коннекторів (сполук) для фізичного підключення пристроїв, карток і кабелів.

Ранні комп'ютерні шини виглядали паралельні електричні шини з кількома підключеннями, а тепер цей термін використовується для будь-яких фізичних механізмів, які надають ті ж самі логічний функціональність, як паралельні комп'ютерні шини.

Комп'ютерна шина служить передачі даних між окремими функціональними блоками комп'ютера та є сукупність сигнальних ліній, які мають якісь електричні характеристики і протоколи передачі. Шини можуть різнитися розрядністю, способом передачі (послідовні чи паралельні, синхронні чи асинхронні), пропускною спроможністю, кількістю і типами підтримуваних пристроїв, протоколом роботи, призначенням (внутрішня, або інтерфейсна).

Шина EISA. Призначення та характеристики.

EISA (англ. Extended Industry Standard Architecture) - шина для IBM-сумісних комп'ютерів. Була анонсована в кінці 1988 групою виробників IBM-сумісних комп'ютерів у відповідь на введення фірмою IBM закритою шини MCA в комп'ютерах серії PS / 2.

EISA розширює поширену шину ISA до 32 розрядів і дозволяє підключати до шини більше одного ЦПУ. Адресний простір, в порівнянні з ISA, збільшено до 4 ГБ. Крім того, шина підтримує bus mastering. EISA надмножина ISA, тому, на відміну від MCA, до неї можна підключати старі плати, призначені для роботи з 8- і 16- розрядними версіями ISA: мається як електрична, так і механічна сумісність.
Хоча шина EISA менш досконала, ніж MCA, вона була прийнята багатьма виробниками, так як шина MCA була закритою і всі права на неї належали IBM. Зрештою, навіть компанія IBM випустила кілька машин, які використовували шину EISA. Використання шини EISA було дорогим (хоча й дешевше MCA), так що EISA не набула поширення в персональних комп'ютерах. Однак, вона набула поширення в серверах, так як була пристосована для задач, що вимагають великої пропускної здатності шини (наприклад, обмін з НЖМД і робота в мережі). Більшість випущених EISA карт були або контролерами шини SCSI або мережевими контролерами. EISA знайшла застосування в деяких комп'ютерах, що не використовували x86-сумісні процесори:
серія серверів AlphaServer на базі процесорів Alpha;
робочі станції HP 9000-D на базі процесорів PA-RISC;
робочі станції SGI Indigo2 і MIPS Magnum на базі процесорів з архітектурою MIPS.
З часом виникла потреба в шині з більш високою пропускною здатністю, і шина EISA була витіснена більш досконалими, але вже локальними шинами VESA Local Bus і PCI.

Основні характеристики EISA
Слот EISA повністю сумісний зі слотом ISA. Як і у випадку 16-розрядного розширення, нові можливості забезпечувалися шляхом додавання нових ліній. Оскільки далі подовжувати роз'єм ISA було нікуди, розробники знайшли оригінальне рішення: нові контакти були розміщені між контактами шини ISA і не були доведені до краю роз'єму. Спеціальна система виступів на роз'ємі і щілин в Відповідний місцях на EISA-картах дозволяла їм (картам) глибше заходити в рознімання і приєднуватися до нових контактів. На "першому поверсі" (верхньому) цієї двоповерхової конструкції знаходяться контакти вже відомої ISA, в той час як на "другому поверсі" (нижньому) знаходяться нові висновки EISA. З цієї причини в слоти EISA можуть вставлятися і ISA-картки (останні не будуть повністю входити в роз'єм, так як вони не мають прорізи)

EISA є 32-розрядної шиною, що в поєднанні з 8.33 MHz'амі дає пропускну здатність в 33 Mb / s
32-розрядна адресація пам'яті дозволяла адресувати до 4 Gb пам'яті (як і в розширенні ISA, нові адресні лінії були без затримки)

Автонастройка плат розширення, а також можливість їх конфігурації не за допомогою DIP-перемикачів, а програмно
Підтримка можливості завдання рівня дворівневого (edge-triggered) переривання, що дозволяло декільком пристроям використовувати одне переривання, як і у випадку багаторівневого (level-triggered) переривання
Підтримка multiply bus master
Шина EISA надає великі переваги при використанні кеш-пам'яті

Як видно з викладеного описи, для потреб того часу цього було цілком достатньо.

Важливою особливістю шини була можливість для будь-якого bus master звертатися до будь-якого пристрою пам'яті або периферійному влаштуванню, навіть якщо вони мали різні розряди шини. Говорячи про повну зворотної сумісності з ISA, слід зазначити, що ISA-карти, природно, не підтримували поділ переривань, навіть будучи вставленими в EISA-коннектор. Що стосується підтримки multiply bus master, то вона представляла собою поліпшену і доповнену версію такої для ISA. Також були присутні чотири рівні пріоритету:
1. cхема поновлення пам'яті
2. DMA
3. Процесор
4. Адаптери шини
Був також арбітр шини EISA - так званий перефірійних контролер (ISP, Integrated System Peripheral), який стежив за порядком. Крім цього, в наявності ще один пристрій - Intel's Bus Master Interface Chip (BMIC), яке стежило за тим, щоб master не засиджуватися на шині. Через певну кількість тактів master знімався з шини і генерувалося немаскіруемое переривання.