Barramento ISA

Barramento ISA
Barramento ISA
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Industry Standard Architecture
Barramento Industrial desenvolvido pela IBM
em 1980.
O primeiro computador pessoal IBM (1981)
inclui uma adaptação do barramento ISA de 8
bits, para a interligação dos diversos
controladores e periféricos.
Slot de expansão ISA a 8 bits.
Barramento ISA
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No XT (8088) o barramento surgiu como
necessidade
de
expansão
do
computador devido às limitações
tecnológicas
Inicialmente era uma extensão do
barramento do CPU
Barramento ISA
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Placas ISA de 8 bits: usam apenas 62 pinos
Barramento ISA
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Placas ISA de 16 bits: usam 98 (62+36) pinos
Barramento ISA
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Inicialmente (PC-XT) apenas foram
ligadas 10 linhas de endereços o que
limitava o espaço IO a 3FFh.
Sendo descodificadas apenas 10 linhas
significa que poderia existir sobreposição
de endereços, por exemplo:
300H=0011 0000 0000
700H=0111 0000 0000
Barramento ISA
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Sinal de relógio do Barramento: 8MHz
Largura do Bus de dados: 16 bits
Taxa máxima de transferência de dados
(teórica) : (8 Mbytes/s = 64 Mbits/s)
Vantagens: Baixo custo, fácil
desenvolvimento.
Desvantagens: Baixa velocidade, não permite
implementação de mecanismos “plug-play”,
obsoleto!
Barramento ISA
Barramento ISA
Barramento ISA
Barramento ISA
Barramento ISA
Cuidado com a notação: Como a
designação dos pinos no barramento é
por A, B, C e D. As designações A1 a
A31 são frequentemente confundidas
com as linhas de endereços!
Barramento ISA
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Linhas de endereços:
•
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A0..A19, Apenas as linhas de A0 a a15 são
usadas para endereços I/O
Linhas de dados
• D0..D7
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Linhas de alimentação
• GND, -5V, +5V, -12V, +12V
Barramento ISA
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Linhas de relógio:
• BCLK
•
(Bus Clock), é o sinal de relógio do
barramento os ciclos de leitura e escrita no
barramento são referenciados a este relógio.
Não existe um valor único para a frequência
deste relógio, pode variar de 4.77MHz a
14MHz (típico a 8 MHz)
OSC (Oscillator) é uma linha de relógio de
período de 70 ns (14.31818MHz). Este sinal
não é síncrono com o relógio do sistema.
Barramento ISA
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Linhas de controlo:
•
AEN (Adress ENable), indica que nas linhas de endereços existem valores
de endereços válidos
•
ALE (Adress Latch Enable) pode ser usada para efectuar o sincronismo
da descodificação de endereços
•
IOR (I/O Read), strobe para a leitura de dados
•
IOW (I/O Write), strobe para a escrita de dados
•
I/O CS16, Colocada nível baixo, pelo dispositivos de forma a indicar a sua
capacidade para efectuar transferência de dados a 16 bits. Este sinal é
colocado a zero pela lógica de descodificação das linhas SA15 a SA0.
•
BHE, usada para indicar transferência nas linhas de dados de D8 a D15
Barramento ISA
Ciclo de leitura I/O
Barramento ISA
Ciclo de escrita I/O
Barramento ISA
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Na implementação de porto IO de 8 bits
o fluxo de dados é efectuado pelas
linhas D0..7 independente do endereço
IO ser par ou impar
A transferência é efectuada realizando
apenas um ciclo de leitura ou escrita
São usadas as instruções inportb(..) e
outportb(..)
Barramento ISA
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Na implementação de porto IO de 16
bits, é possível efectuar a transferência
(leitura ou escrita) dos 16 bits num único
ciclo, para isso:
• O byte menos significativo (D0..7)
• O byte mais significativo (D8..15)
• Quando estiver seleccionado o endereço
a
placa deve colocar a linha IO CS16 a nível
baixo, caso contrário a apenas são usadas as
linhas D0..D7
Barramento ISA
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O endereço par é seleccionado por
A0=0 e o endereço impar por /BHE=0
Se o endereço para a transferência de
16 bits não for par são realizados 2
ciclos de IO
São usadas as instruções inport(..) e
outport(..)
Barramento ISA
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Devem ser colocados buffers nas linhas
de dados e de endereços, para efectuar
isolamento
eléctrico
e
evitar
sobrecarregar o barramento (será o
buffer a fornecer a corrente e tensão
necessária para os níveis lógicos)
Linhas de endereços unidireccionais
(‘244)
Linhas de dados bi-direccionais (‘245)
Barramento ISA
Modelo de expansão no barramento ISA
DISPOSITIVO
Descodificador de
endereços
Barramento de endereços
n
/CS
Bar
ra
me
nto
PC
ISA
A0, A1, …
A0, A1,…
Linhas de controlo
/RD, /WR, …
8
Barramento de dados
D0..7
Barramento ISA
Implementação de Porto de Entrada/Saída
Barramento ISA
Conversor Digital/Analógico DAC0832