Шина ISA персонального компьютера IBM PC/AT (стр. 6 )

Временные соотношения для цикла захвата шины приведены в таблице 6-4.

Табл. 6-4.

N пара- метра	Наименование	Контроллер регенерации (нс)	Внешняя Плата (нс)
		Min	Max	Min	Max
1	DACK разрешается после разрешения DRQ (1)
2	Задержка –MASTER от –DACK	0
3	Контроллер ПДП переводит свои выходы в третье состояние	0	49
4	AEN удерживается после разрешения - MASTER	0	49
5	Внешняя плата начинает вырабатывать сигналы адреса, данных и командные сигналы			60
6	Сигнал –MASTER удерживается после запрещения DRQ				100
7	Сигнал –DACK удерживается после запрещения DRQ(2)	0		0
8	Внешняя плата переводит свои выходы в третье состояние до запрещения сигнала –MASTER			0
9	ЦП начинает вырабатывать свои сигналы после запрещения сигнала –MASTER	0
10	DRQ удерживается запрещенным после запрещения -DACK			0

(+) ПРИМЕЧАНИЯ: (1) Точные временные интервалы определяются контроллером ПДП.

(2) Сигнал DRQ должен оставаться запрещенным, пока разрешен сигнал - DACK.

Глава 7. Характеристики соединителей на шине

7.1. Назначение выводов соединителей,

устанавливаемых в слоты

Назначение выводов соединителей показано сверху вниз (при установленной внешней плате сторона компонентов соответствует правой половине соединтелей, а место установки крепежной планки – вверху).

36-выводный [8/16] соединитель:

Сигнал	Вывод	Вывод	Сигнал
-MEM CS16 -I/O CS16 IRQ10 IRQ11 IRQ12 IRQ15 IRQ14 -DACK0 DRQ0 -DACK5 DRQ5 -DACK6 DRQ6 -DACK7 DRQ7 +5B -MASTER Корпус (GND)	D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18	C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18	-SBHE LA23 LA22 LA21 LA20 LA19 LA18 LA17 -MEMR -MEMW SD8 SD9 SD10 SD11 SD12 SD13 SD14 SD15

62-выводный [8] соединитель:

Сигнал	Вывод	Вывод	Сигнал
Корпус (GND) RESET DRV +5B IRQ9 -5B DRQ2 -12B -0WS +12B Корпус (GND) -SMEMW -SMWMR -I/OW -I/OR -DACK3 DRQ3 -DACK1 DRQ1 -REFRESH SYSCLK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3 -DACK2 I/O BALE +5B OSC Корпус (GND)	B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 B28 B29 B30 B31	A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20 A21 A22 A23 A24 A25 A26 A27 A28 A29 A30 A31	-I/O CH CK SD7 SD6 SD5 SD4 SD3 SD2 SD1 SD0 I/O CH RDY AEN SA19 SA18 SA17 SA16 SA15 SA14 SA13 SA12 SA11 SA10 SA9 SA8 SA7 SA6 SA5 SA4 SA3 SA2 SA1 SA0

7.2. Электрические характеристики сигналов

Аббревиатуры, раскрытые ниже, будут использоваться далее при рассмотрении требований к характеристикам сигналов по шине.

ТРИ выход с тремя состояниями. Имеет состояния: активный низкий уровень, активный высокий уровень, выключено;

ТТЛ выход транзисторно-транзисторной логики с двумя состояниями. Имеет активный низкий уровень, активный высокий уровень;

Iih входной ток высокого уровня. Такой ток возникает тогда, когда ко входу подключен выход с активным высоким уровнем;

Iil входной ток низкого уровня. Такой ток возникает тогда, когда ко входу подключен выход с активным низким уровнем;

Ioh выходной ток высокого уровня. Характеризует нагрузочную способность выхода устройства в активном высоком уровне;

Iol выходной ток низкого уровня. Характеризует нагрузочную способность выхода устройства в активном низком уровне;

Vih входное напряжение высокого уровня;

Vil входное напряжение низкого уровня;

Voh выходное напряжение высокого уровня;

Vol выходное напряжение низкого уровня;

7.3. Напряжения и токи по цепям сигналов на шине

На шине ISA могут использоваться сигналы только с трех типов устройств:

ТТЛ(транзисторно-транзисторной логики), ТРИ(трехстабильный) и ОК(открытый

коллекторный выход). Устройство с выходом ТТЛ логики может быть только

фиксированного направления – либо вход, либо выход. Устройство с тремя

состояниями может быть как входом, так и выходом, и кроме этого, находиться в

третьем состоянии.

Табл. 7-1. Напряжения и токи на шине.

	ТТЛ	ТРИ	ОК(1)
	передатчик	приемник	Передатчик	приемник	ТРИ	Передатчик
Iil Iih	- -	-0.8 0.04	- -	-0.8 0.04	-0.04 0.04	-0.4(2) 0.02
Iol Ioh	24 -3	- -3	24 -3	- -	0.4 -0.04	24 (3)

(+) ПРИМЕЧАНИЯ: (1) Voh=2.4 B Vih=2.7 B Vol=0.5 B Vil=0.4 B

Все токи в таблице указаны в миллиамперах. Знак "-" перед значением тока означает, что ток вытекает из внешней платы в кросс материнской платы.

(2) Линия с открытым коллекторным выходом может быть подключена к ТТЛ входу.

(3) По линии с открытым коллекторным выходом ток Ioh (ток течки) не должен превышать для каждого слота 0.4 миллиампера.

7.4. Дополнительные требования к приемникам и передатчикам на

внешних платах

Разработка собственных внешних плат требует соблюдения еще ряда условий, кроме оговоренных в таблице 7-2, а именно:

· При проектировании топологии печатного монтажа на внешней плате, следует учитывать, что максимальная длина печатного проводника от контакта разъема до вывода подключенного к этой цепи компонента не должна превышать 65 миллиметров;

· Для минимизации помех на шине, уменьшения переотражений следует использовать компоненты с крутизной фронта нарастания/спада выходного напряжения не хуже 3 наносекунд;

· Максимальная емкость по каждому выводу интерфейсного разъема должна быть не более 20 пикофарад. В эту емкость входят входные емкости всех приемников и передатчиков, подсоединенных к выводу, и, кроме этого, емкость печатного проводника, связывающего вывод разъема с компонентами.

Исходя из приведенных выше требований, только входы микросхемы серий К555, КР1533 подходят для присоединения к ним сигналов с шины, причем наиболее предпочтительны микросхемы серии КР1533, так как строго говоря, если на какой-либо сигнал будут нагружены 2 входа серии К555 в каждом слоте, то это нарушит требования к нагрузке на шине по этому сигналу. Микросхемы серий К531 и КР1531 нельзя использовать для этих целей, так как их входные токи превышают допустимые.

7.5. Нагрузочные резисторы на шине

На кроссе материнской платы установлены нагрузочные резисторы для оптимизации электрических характеристик шины. Нагрузочные резисторы подключаются двумя способыми:

· между линией сигнала и +5B;

· последовательно между ресурсом на материнской плате и линией сигнала на шине.

Табл.7-2. Номиналы резисторов и способ подключения.

Сигнал	На +5B	Последователньно
-I/O CH CK I/O CH RDY -I/O CS16 I/OR I/OW -MASTER -MEM CS16 -MEMR -MEMW OSC -REFRESH -SMEMR -SMEMW SYSCLK -0WS	4.7 кОм 1.0 кОм 300 Ом 4.7 кОм 4.7 кОм 300 Ом 300 Ом 4.7 кОм 4.7 кОм - 300 Ом 4.7 кОм 4.7 кОм - 300 Ом	- - - 22 Ом 22 Ом - - 22 Ом 22 Ом 22 Ом - 22 Ом 22 Ом 27 Ом -

7.6. Механические характеристики внешней платы

Чертеж внешней платы с указанием всех габаритных размеров приведен на рисунке 7-1. При разработке вашей платы следует также учитывать следующее:

· толщина платы должна быть 1.6 мм +/- 0.2 мм (с учетом толщины фольги);

· коробление платы не должно превышать 1.3 мм на всей длине платы;

· максимальная высота компонентов на плате не более 10 мм.

Приложение 1.

Таблица стандартных адресов портов для компьютеров IBM PC/AT и совместимых с ними. Все адреса приведены в шестнадцатеричной (HEX) системе счисления.

000-01f	Контроллер ПДП #1
020-03f	Контроллер прерываний #1
040-05f	Программируемый таймер
060-06f	Контроллер клавиатуры
070-07f	Часы реального времени, CMOS ОЗУ, маскирование немаскируемого прерывания центрального процессора, контрольная точка проверки оборудования
080-09f	Регистр страницы ПДП
0a0-0bf	Контроллер прерываний #2
0c0-0df	Контроллер ПДП #2
0f0-0ff	Математический сопроцессор
170-177	Накопитель на жестком диске (второй)
1f0-1f7	Накопитель на жестком диске
200-207	Игровой порт (джойстик)
278-27f	Принтерный порт #2 (#3 с MDA)
2c0-2df	Порты контроллера типа EGA #2
2f8-2ff	Порт контроллера последовательного интерфейса #2
300-31f	Плата прототипа
370-377	Контроллер накопителя на гибком диске (второй)
378-37f	Принтерный порт #1 (#2 с MDA)
380-38f	Порты устройства поддержки обмена данными по протоколу SDLC
3a0-3af	Бисинхронный порт #1
3b0-3df	Контроллер дисплея VGA
3b0-3bf	Монохромный Адаптер Дисплея (Monochrome Display Adapter – MDA)/Принтер #1
3c0-3cf	Улучшенный Графический Адаптер (Enhanсed Graphics Adapter – EGA)
3d0-3df	Цветной Графический Адаптер (Color/Graphics Adapter – CGA)
3f0-3f7	Контроллер накопителя на гибком диске
3f8-3ff	Порт контроллера последовательного интерфейса #1

Приложение 2.

Таблица стандартного распределения памяти для компьютеров IBM PC/AT и совместимых с ними. Все адреса приведены в шестнадцатеричной (HEX) системе счисления.

Адрес	Наименование
0000:0000	Таблица векторов прерываний: 256 4-байтных адресов
0040:0000	Область данных для программы BIOS
0050:0000	Область специальных данных для операционной системы MS-DOS
xxxx:0000	Область, занимаемая DOS и пользовательскими программами
A000:0000	EGA или VGA память для поддержки видеорежимов
B000:0000	Видеопамять MDA – Монохромного Адаптера Дисплея (также видеоадаптера типа Hercules)
B800:0000	Color Graphics Adapter (Цветной Графический Адаптер) – видеопамять (также 2 страница видеопамяти для адаптера типа Hercules)
C800:0000 до D000:FFFF	Программы в ПЗУ периферийных устройств (например в контроллере жесткого диска или платы EGA). Эта область памяти также используется для адресации физических страниц расширенной памяти стандарта EMS
E000:0000 до E000:FFFF	ПЗУ на материнской плате, содержащие программы BIOS
F000:FFF0	Команда JMP для старта после сброса или включения питания компьютера
F000:FFF5	Дата создания программ BIOS (в кодах ASCII)
F000:FFEE	Идентификационный код компьютера

(+) ПРИМЕЧАНИЕ: Память за адресным пространством в 1 мегабайт используется в зависимости от запросов применяемой операционной системы.

Приложение 3.

3.1. Рекомендуемые схемы приема/выработки сигналов на шине.

Список литературы

1) Intel ISA Bus Specification and Application Notes, June 14, 1989

2) IAPX 286 Hardware Reference Manual, Intel Corporation, 1983

3) IBM PC/AT Technical Reference, IBM Corporation, 1984