Системные шины персонального компьютера для плат расширения

Опубликовано 28.09.2010 Ведущий Виталий Дудкин

Компоненты компьютерной системы физически расположены на одной или нескольких печатных платах, причем их число и функции зависят от конфигурации системы, её изготовителя, а часто и от поколения микропроцессора. Основными характеристиками шин являются разрядность передаваемых данных и скорость передачи данных.
Существует несколько стандартов организации системной шины для ПК. Самые известные из них ISA, VLB, PCI. Шина ISA была первой стандартизированной системной шиной и несколько лет являлась стандартом в области ПК. Родоначальником в семействе шин ISA была появившаяся в 1981 году 8-разрядная шина, которую можно встретить в компьютерах семейства ХТ-генерации. 8-разрядная шина имеет 62 линии, контакты которых можно найти на ее слотах. Шина функционирует на частоте 4.77 MHz. 8-разрядная шина ISA - самая медленная из всех системных шин она давно устарела и не используется. Дальнейшим развитием ISA стала 16-разрядная шина, которая впервые начала использоваться в 1984 году. Слот этой шины состоит из двух частей, из которых одна (большая) полностью копирует 8-разрядный слот. Дополнительная же часть содержит 36 контактов. Поэтому ISA 8-разрядные платы можно устанавливать в разъемы новой шины, сделать это наоборот, невозможно. Необходимость повышения производительности наряду с обеспечением совместимости привела к дальнейшему развитию шины ISA. Поэтому в сентябре 1988 года ряд компаний, среди которых Compaq, Epson, Hewllett-Packard, NEC, Olivetti представили 32-разрядное расширение шины с полной обратной совместимостью, которое получило название EISA. Все модификации шины ISA уже устарели и практически не используются. В августе 1992 года ассоциация VESA - ассоциация, представляющая более ста компаний - предложила использовать в компьютерах на базе процессоров Intel-80486, архитектуру шины называемой теперь шиной VESA ее так же называют VL-Bus или Local Bus. Иначе говоря, шина VESA является продолжением той магистрали, по которой процессор обменивается с оперативной памятью. Поэтому она оказалась очень дешевой в реализации, и в 1993-1994 годах получила широчайшее распространение на компьютерах с процессором 80486 и его модификациях. Но в дальнейшем устарела и уже давно не используется. В июне 1992 года фирма Intel представила новую шину. Именно эта шина находится в большинстве современных компьютеров, де-факто стала стандартом для индустрии ПК нашего времени. Разработчики шины поставили своей целью создать принципиально новый интерфейс, который бы не являлся усовершенствованиями других технологий (как, например EISA), не зависел от платформы, мог работать с будущими поколениями процессоров, имел высокую производительность и был дешев в производстве. Благодаря отказу от использования шины процессора шина PCI оказалась не только процессоронезависимой, но и могла работать самостоятельно, не обращаясь к последней с запросами. Например, процессор может работать с памятью, в то время как по шине PCI передаются данные. Основополагающим принципом шины PCI является применение так называемых мостов, которые осуществляют связь шины с другими компонентами системы. Другой особенностью является реализация так называемых принципов Bus Master и Bus Slave. Например, карта PCI-Master может как считывать данные из оперативной памяти, так и записывать их туда без обращения к процессору. Карта PCI-Slave (например, графический контроллер) может только считывать данные. В настоящее время шина PCI имеет несколько модификаций со стандартной частотой 33,66 и 133 Мгц.