مشاوره در رابطه با ISA [آرشیو]

javadshahvand

15-04-2008, 09:45

من مدتی هست که قصد دارم کار کردن با اسلات ISA و EISA را یاد بگیرم ولی پیش اون می خواستم با کسانی که اطلاعاتی در این زمینه اطلاعاتی دارند مشاوره ای بکنم و با قابلیت های اون بیشتر آشنا بشم

آشنايي با اسلات ISA :
اسلات ISA يكي از قديمي‏ترين و پايه‏ترين اسلات‏هاي مادربرد‏ها مي‏باشد. اسلات‏ها بنام شكاف گسترشي نيز خوانده مي‏شوند. اساس منفعت وجود اسلات‏ها، قابليت دسترسي با باس‏هاي سيستم مي‏باشد. اين اسلات‏ها باعث قابليت اتصال دستگاه‏هاي جانبي، كه امروزه در انواع مختلف روبه گسترش هستند مي‏گردند.
اسلات ISA بطور معمول سوكت پلاستيكي، سياه‏رنگ و بلندي است كه در عموم مادربردها وجود دارد. هرچند امروزه استفاده از اين شكاف بشدت كاهش يافته و در مادربرد‏هاي جديد كمتر يافت مي‏شود. ISA بمعني معماري استاندارد صنعت كامپيوتر مي‏باشد. اين اسلات بطور گسترده در دوران IBM XT استفاده شده بود. وجود اين اسلات يكي از عوامل مهمي بود كه XT و نسلهاي بعد از آنرا به موفقيت رساند. اين خصوصيت عنصر كليدي معماري باز كامپيوتر بود. اين طرح به ‍PC اين امكان را داد تا با برنامه‏هاي كاربردي خاص، با كارت‏هاي گسترشي مطابقت نمايند. اين اسلات در طرح اوليه با باس آدرس 20 بيتي و باس آدرس 8 بيتي مرتبط بود، كه در مقايسه با استاندارد‏هاي امروزي كاملاً محدود بود.
از نظر فرم ظاهري، اين اسلات در ابتدا بصورت يك قسمت 62 پيني يكپارچه بود. با ورود سيستم‏هاي AT در سال 1984، يك سوكت كوچكتر بطول 36 پين به انتهاي اسلات اوليه اضافه شد. اين كار باعث افزايش باس آدرس به 24 بيت و باس دادهء 16 بيتي گرديد. ضمن اينكه كانال‏هاي كنترلي ديگري نيز به اين اسلات اضافه شد.
اسلات ISA بطور استاندارد با فركانس 8 MHz و حداكثر سرعت انتقال دادهء 6.5MbS قابل دسترس است. امروزه با افزايش فركانس كاري CPU ها، فركانس كاري تا 12MHz نيز قابل اعمال مي‏باشد.

آشنايي با پين‏هاي مهم اسلات ISA :
در اين قسمت بطور مختصر با تعدادي از پين‏هاي مهم و مورد‏نياز براي آشكارسازي داده از اسلات ISA آشنا مي‏شويم.
اشاره شد كه اين اسلات شامل دو بخش 62پيني و 36پيني مي‏باشد. بخش 62پيني بخش بلندتر اسلات و بخش 36پيني بخش كوتاهتر مي‏باشد. اگر اين دو قسمت را بصورت يكپارچه درنظر بگيريم مي‏توان اسلات را به دو رديف بالا و پايين تقسيم نمود. در رديف پين‏هاي بالايي كا در روي كارت‏ها قسمتي هستند كه قطعات نصب مي‏شود، شامل پين‏هاي آدرس، داده و كنترلي مي‏باشد. در رديف پاييني كه پشت فيبر كارت گسترشي نيز مي‏باشد پين‏هاي مربوط به تغذيه، Clock، كانال‏هاي درخواست وقفه و درخواست DMA و تعدادي ديگر از پين‏هاي كنترلي موجودند. تمامي پين‏هاي موردنياز براي يك ارتباط مستقيم با باس‏ها و CPU در نيمهء 62پيني ابتدايي اسلات موجود مي‏باشد. نيمهء دوم اسلات براي ارتباط با توانايي آدرس‏دهي، پهناي باند و كنترل بيشتر مي‏باشد.

حال به شرحي از پين‏‎هاي مهم و اصلي اين اسلات مي‏پردازيم :

Address Bits : تعداد 20پين در نيمهء اول اسلات و 4پين در نيمهء دوم اسلات، با اتصال مستقيم به باس آدرس وجود دارد. مي‏توان با آدرس‏دهي نرم‏افزاري و با كمك آشكارسازي آدرس ازطريق اين خطوط، هماهنگي بين نرم‏افزار و كارت را بوجود آورد.

Data Bits : تعداد 8پين در نيمهء اول اسلات و 8پين در نيمهء دوم اسلات با اتصال مستقيم به باس داده وجود دارد. مي‏توان پس از قراردادن آدرس دستگاه مورد نظر روي باس آدرس و انتخاب دستگاه مورد نظر، از اين خطوط براي ارسال و دريافت داده استفاده نمود.
I/O Read/Wrte و Mem Read/Write : اين خطوط براي اعلام نوع درخواست CPU يا وسايل ديگر، درهنگام ارتباط با DataBus مي‏باشد. چنانچه درخواست ارتباط با وسايل I/O باشد، يكي از پين‏هاي I/O و چنانچه درخواست براي ارتباط با حافظه باشد، يكي از پين‏هاي Mem فعال مي‏گردد. همچنين براي هر يك از حالات خواندن و نوشتن، يكي از پايه‏هاي Read و Write فعال مي‏گردد. پين‏هاي Mem هم در بخش 62پيني و هم در بخش 36پيني وجود دارد. پين‏هاي بخش‏ 62پيني چنانچه درخواست مربوط به 1MB اول حافظه باشد و پين‎‏هاي بخش 36پيني بدون توجه به مكان حافظهء درخواست شده فعال مي‏شود.

Buffered Add Latch Enable : CPU يا دستگاه كنترل‏كنندهء باس آدرس، پس از قرار دادن آدرس دستگاه روي باس آدرس آنرا براي مدت محدودي نگه مي‏دارد. براي ايجاد فرصت مناسب براي آشكارسازي آن نياز به مداري براي دخيرهء آدرس نياز دارد تا براي مدتي آدرس ذخيره‏گردد. عمل قفل‏كردن آدرس توسط دستگاه جانبي زماني انجام مي‏شود كه بيت كنترل روي اين خط قرار بگيرد. در لبهء پايين‏روندهء سيگنال روي اين خط، آدرس توسط دستگاه مربوطه دخيره مي‏گردد.

System CLOCK : اين پين كه در نيمهء اول اسلات قرار دارد فركاني هماهنگ و همزمان با Clk سيستم را براي ددستگاه جانبي فراهم مي‏نمايد. اين فركانس درحدود 8MHz الي 12MHz مي‏باشد. در سيستم‏هاي قديمي AT و XT اين فركانس، همان فركانس كار CPU و Clk مستقيم سيستم بود. در سيستم‏هاي امروزي كه فركانس كاري CPUها بالاي 66MHz مي‏باشد، توسط تقسيم‏كننده‏هاي خاصي اين فركانس كاهش مي‏يابد، اما همزماني‏اش را با پروسسور ازدست نمي‏دهد.

Oscillator : اين پين نيز يك فركانس مرجع با فركانس 14 /31818MHz را براي دستگاه‏هاي خاصي مانند كارت‏هاي گرافيك فراهم مي‏كند. اين فركانس با فركانس C PU همزماني ندارد.

Interrupt Request : دستگاهها و كارتهاي جانبي براي ارسال داده ابتدا درخواست خود را به دستگاه كنترل كنندهء باس اعلام مي‏ككند و درصورت دريافت اجازه، آنرا روي باس قرار مي‏دهند. كانال ارتباطي براي ارسال اين درخواست، پايه‏هاي INT Req. مي‏باشند. اين كانال‏هاي درخواست در مجموع 16 عدد مي‏باشد كه تعدادي بطور پيشفرض اختصاص يافته و غيرقابل دسترس هستند. تعداد 6 كانال در بخش 62 پيني اسلات و 5 كانال در بخش 36 پيني اسلات در دسترس مي‏باشد.

DMA Request : در هر وسيلهء جانبي و دستگاه ارتباطي، عمليات‏هايي وجود دارند كه نيازي به نظارت يا پردازش توسط CPU ندارند. مانند انتقال يكسري از داده‏ها به دستگاه جانبي براي ذخيره يا بالعكس. بمنظور انجام مستقيم اين عمليات‏ها بدون نظارت CPU ،براي افزايش كارايي سيستم، ايدهء دسترسي مستقيم به حافظه (DMA) مطرح شد. در اين روش دستگاه جانبي، درخواست خود را براي دسترسي مستقيم اعلام و درصورت پذيرفته‏شدن درخواست دستگاه براي مدتي كنترل باس را دراختيار مي‏گيرد و عمليات خود را انجام مي‏دهد. كانال‏هاي دسترسي به باس، D MA Request مي‏باشند. تعداد 3 كانال در بخش 62 پيني و 4 كانال در بخش 36 پيني اسلات وجود دارد.

DMA Acknowledge : CPU يا دستگاه كنترل‏كنندهء باس، بعد از دريافت درخواست دسترسي مستقيم به باس، پاسخ خود را از طريق اين كانال به دستگاه درخواست كننده ارسال مي‏كند. به ازاي هر كانل درخواست، يك كانال ارسال جواب وجود دارد. با اين حساب متوجه مي‏شويم كه 7 كانال پاسخ در اين اسلات وجود دارد.
تغذيه : تعداد 8 پين در نيمهء ابتدايي اسلات و 2 پين در نيمهء دوم اسلات براي فراهم نمودن تغذيه كارت يا دستگاه جانبي تعبيه شده‏است.
پين‏هاي ديگري نيز براي انجام يكسري عمليات كنترلي و ارتباطي وجود دارد كه براي طراحي و ساخت يك كارت ساده نيازي به استفاده از آنها نمي‏باشد.
بعد از آشكارسازي دادهء موردنياز براي انتقال به بخش مخابراتي كارت مي‏رسيم. در اين بخش ديتاي موردنظر مدوله‏شده و ارسال مي‏شود. اين ديتاي ارسالي توسط دستگاه دستگاه مقصد دريافت‏شده و بعد از آشكارسازي به سيستمك مقصد منتقل مي‏شود.