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I Bus ISA, MCA e VLB

Marzo 2015

Bus di estensione


Vengono detti bus d'estensione (talvolta Bus di periferica o in inglese expansion bus) i bus che hanno dei connettori che permettono di aggiungere delle schede di estensione (periferiche) al computer. Esistono diversi tipi di bus interni normalizzati caratterizzati da :
  • la loro forma,
  • il numero di pin di connessione,
  • il tipo di segnali (frequenza, dati, ecc.).

Il bus ISA


La versione originale del bus ISA (Industry Standard Architecture), comparso nel 1981 con il PC XT, era un bus di una larghezza di 8 bit cadenzato ad una frequenza di 4,77 MHz.
Nel 1984, con la comparsa del PC AT (processore Intel 286), la larghezza del bus è passata a 16 bit e la frequenza progressivamente da 6 a 8 MHz, poi infine a 8,33 MHz, con una banda possibile in teoria fino ad un massimo di 16 Mb/s (in pratica solo 8 Mb/s dato che un ciclo su due serviva all'indirizzamento).
Il bus ISA permetteva il bus mastering, cioè permetteva di comunicare direttamente con le altre periferiche senza passare dal processore. Una delle conseguenze del bus mastering è l'accesso diretto alla memoria (DMA, per Direct Memory Access). Tuttavia il bus ISA permetteva solo di indirizzare i primi 16 megabyte della memoria RAM.

Fino alla fine degli anni 1990 il bus ISA era in dotazione a quasi tutti i computer di tipo PC, poi è stato progressivamente sostituito dal bus PCI, che offre delle performace migliori.
  • Connettore ISA a 8 bit :
Connettore ISA 8 bits
  • Connettore ISA a 16 bit :
Connettore ISA 16 bits

Il bus MCA


Il bus MCA (Micro Channel Architecture) è un bus proprietario migliorato ideato da IBM nel 1987 per dotare la propria gamma di computer PS/2. Questo bus, di una larghezza da 16 a 32 bit, era incompatibile con il bus ISA e permetteva di ottenere una tasso di trasferimento di 20 Mb/s.

Il bus EISA


Il bus EISA (Extended Industry Standard Architecture), è stato sviluppato nel 1988 da un consorzio di società (AST, Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC, Olivetti, Tandy, Wyse and Zenith), per fare concorrenza al bus proprietario MCA lanciato da IBM l'anno precedente. Il bus EISA utilizzava dei connettori della stessa dimensione dei connettori ISA, ma con 4 file di contatti invece di 2, che permettevano anche un indirizzamento a 32 bit.
I connettori EISA erano più profondi e le fili di contatti supplementari erano poste sotto le file dei contatti ISA. Era inoltre possibile inserire una scheda ISA in un connettore EISA. Essa però entrava meno in profondità nel connettore (per la presenza di sporgenze) e quindi utilizzava solo le file di contatti superiori (ISA).

Nozione di bus locale


I bus di entrata/uscita tradizionali, come i bus ISA, MCA o EISA, sono direttamente collegati al bus principale e sono quindi sforzati a funzionare sulla stessa frequenza, ora alcune periferiche di entrata/uscita hanno bisogno di una larghezza di banda di bassa capacità mentre altre necessitano di una banda più elevata: esistono quindi dei colli di bottiglia sul bus (in inglese si usa il termine « bottleneck ». Per porre rimedio a questo problema l'architettura detta del « bus local » (in inglese local bus) propone di levare una parte della velocità del bus processore (FSB) interfacciandosi direttamente su quest'ultimo.

Il bus VLB


Nel 1992 il bus local VESA (VLB per VESA Local Bus) è stato sviluppato dall'associazione VESA (Video Electronics Standard Association sotto l'egida della società NEC) per proporre un bus locale dedicato ai sistemi grafici. Si tratta di un connettore ISA 16-bit a cui si aggiunge un connettore supplementare di 16 bit :
connettore VESA Local bus (VLB)



Il bus VLB è quindi un bus 32-bit previsto inizialmente per funzionare ad una frequenza di 33 MHz (frequenza dei primi PC 486 dell'epoca). Il bus locale VESA è stato utilizzato sui modelli successivi di 486 (rispettivamente 40 e 50 MHz) nonché su tutti i primi Pentium, ma è stato rapidamente sostituito dal bus PCI.
Per poter consultare questo documento offline, ne potete scaricare gratuitamente una versione in formato PDF:
I-bus-isa-mca-e-vlb.pdf

Vedi anche


Computer - ISA, MCA and VLB Buses
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Equipos - Buses ISA, MCA y VLB
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Die Busse ISA, MCA und VLB
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Les bus ISA, MCA et VLB
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Os bus ISA, MCA e VLB
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