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Os bus ISA, MCA e VLB

Abril 2015

Bus de extensão

Chamamos buses de extensão (às vezes "Bus de periférico" ou em inglês expansion bus) aos buses que possuem conectores que permitem acrescentar cartas de extensão (periféricos) ao computador. Existem diferentes tipos de buses internos normalizados caracterizados por :

  • a sua forma,
  • o número de pinos de conexão,
  • o tipo de sinal (frequência, dados, etc.).

O bus ISA

A versão original do bus ISA (Industry Standard Architecture), aparecida em 1981 com o PC XT, era um canal de uma amplitude de 8 bits cadenciada a uma frequência de 4,77 MHz.

Em 1984, com o aparecimento do PC em (processador Intel 286), a amplitude do canal passou a 16 bits e a frequência sucessivamente de 6 a 8 MHz, seguidamente finalmente 8,33 MHz, oferecendo assim um débito teórico máximo de 16 Mo/s (na prática, apenas 8 Mo/s na medida em que um ciclo em cada dois servisse para o endereçamento).

O bus ISA permitia o bus mastering, ou seja, permitia comunicar directamente com os outros periféricos sem estar a passar pelo processador. Uma das consequências do canal mastering é o acesso directo à memória (DMA, para Direct Memory Acess). Contudo, o canal ISA permitia dirigir apenas as primeiras 16 megabytes da memória viva.

Até ao fim dos anos 1990 o canal ISA equipava a quase totalidade dos computadores de tipo PC, seguidamente foi progressivamente substituído pelo bus PCI, que oferecia melhores desempenhos.

  • Conector ISA 8 bits :

Connecteur ISA 8 bits
  • Conector ISA 16 bits :

Connecteur ISA 16 bits

O bus MCA

O canal MCA (Micro Chanel Architecture) é um canal proprietário melhorado, concebido pela IBM em 1987, a fim de equipar a sua gama de computadores PS/2. Este canal, de uma amplitude de 16 e 32 bits, era incompatível com o canal ISA e permitia obter uma taxa de transferência de 20 Mo/s.

O bus EISA

O bus EISA (Extended Industry Standard Architecture),foi desenvolvido em 1988 por um consórcio de empresas (AST, Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC, Olivetti, Tandy, Wyse and Zenith), a fim de fazer concorrência ao canal proprietário MCA lançado pela IBM no ano precedente. O canal EISA utilizava conectores da mesma dimensão que o conector ISA, mas com 4 alinhamentos de contactos em vez de 2, permitindo assim um endereçamento de 32 bits.

Os conectores EISA eram mais profundos e os alinhamentos de contactos suplementares eram colocados debaixo dos alinhamentos de contactos ISA. Era assim possível encaixar um cartão ISA num conector EISA. Contudo, entrava menos profundamente no conector (graças a umas fixações) e só utilizava assim os alinhamentos de contactos superiores (ISA).

Noção de canal local


Os canals de entrada/saída tradicionais, como o canal ISA, MCA ou EISA, ligam directamente ao canal principal e por conseguinte são forçados a funcionar à mesma frequência, ora certos periféricos de entrada/saída necessitam uma fraca banda concorrida enquanto outros têm necessidade de débitos mais elevados: existem por isso gargalos de estrangulamento no canal (em inglês o termo “bottleneck”, literalmente “gargalo de garrafa” é utilizado correntemente). A fim de remediar este problema, a arquitectura dita de “canal local” (em inglês local canals) propõe tirar parte da velocidade do canal processador (FSB) convertendo-se directamente sobre este último.

O bus VLB

Em 1992, o canal local VESA (VLB para VESA Local canals) foi criado pela associação VESA (Video Electronics Standard Association, sob a égide da empresa NEC) para propôr um canal local dedicado aos sistemas gráficos. Trata-se de um conector ISA 16-bits ao qual se vem acrescentar um conector suplementar de 16 bits:

connecteur VESA Local bus (VLB)



O canal VLB é assim um canal 32-bit previsto inicialmente para funcionar a uma frequência de 33 MHz (frequência dos primeiros PCES 486 da época). O canal local VESA foi utilizado nos modelos seguintes de 486 (respectivamente 40 e 50 MHz) bem como sobre oprimeiro Pentium, mas foi substituído rapidamente pelo bus PCI.

Para uma leitura offline, é possível baixar gratuitamente este artigo no formato PDF:
Os-bus-isa-mca-e-vlb.pdf

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