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工业标准结构

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ISA
一个8位和五个16位ISA插槽在一块主板上
发明日期1981年，​43年前​（1981）
发明者IBM
替代接口PCI
替代日期1993年
阔度8或16个
最多连接最多6个装置
类别并行
热插拔不支持
外置接口不支持

工业标准结构（Industry Standard Architecture，简称ISA）是IBM PC兼容机上的一种总线。

历史

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ISA在1981年诞生，并作为IBM PC的8位系统，1983年，ISA被升级作为XT总线体系。后来16位的ISA总线在1984年发布。由于ISA设计出来的目的是为了连接扩展卡和主板，因此ISA的协议同样允许总线控制，尽管只有前16MB的存储器可以直接存取。8位的ISA总线频率为4.77MHz，而16位的工作在8MHz。ISA接口同样出现在一些非IBM PC（包括兼容机）上，比如短命的AT&T的Hobbit还有后来基于PowerPC的BeBox。

1987年，IBM试图以他们所拥有的“微通道体系架构体系”（Micro Channel Architecture，简称MCA）取代ISA，并重新获取对电脑架构和市场上的控制权。MCA总线比ISA更先进，但并不兼容ISA。为了继续控制架构上和市场上的控制权，电脑生产商以“延伸工业标准体系架构”（Extended Industry Standard Architecture，简称EISA），以及后来的“VESA本地总线”（VESA Local Bus，简称VLB）做出还击。事实上，由于组成VESA组织的生产商已经有能力生产MCA装置，所以最初VESA打算在VLB中利用MCA的一些部分。EISA和VLB都兼容ISA标准的扩展。

基于ISA的电脑的用户不得不了解一些关于硬件的特殊知识来升级硬件系统。在那个时候，支持“即插即用”（Plug-n-Play）技术的装置非常罕有。用户在添加新装置的时候不得不配置2到3个项目，比如IRQ（中断请求）、I/O地址（输出／输入地址）、DMA信道，才能正常使用新装置。MCA架构会帮用户完成这些设置，而后来的PCI总线实际上集成了MCA的这些想法（尽管PCI更多特点是直接继承自EISA）。

这个配置上的缺点最终导致了“ISA即插即用”系统的诞生。通过对硬件的一些改造，使硬件、系统BIOS和操作系统自动处理这些繁琐的细节。但实际上，ISA即插即用的缺陷却成为了一个令人头痛的问题，而且没有得到广泛的支持直到ISA结束其使命。

PCI是第一个在物理展上集成了ISA、MCA、EISA优点的扩展接口，并且它的出现直接地挤压了ISA在主板上的地位。起初，主板上依然是ISA占主流地位，但已经出现了PCI槽了。到了20世纪90年代中叶，两种插槽已经在主板上平分秋色了，而ISA插槽很快就在消费PC市场上成为了少数派。微软的PC 97规范更劝说ISA插槽应该完全被除去，尽管当时的系统架构依然需要ISA存在于一些内部发育不良的管线去操作软驱、串口、等等。ISA接口在随后的几年里依然存在，甚至看见AGP接口的诞生，之后遗留在主板上的ISA接口也退出历史了。

值得注意的是，PCI插槽反转的话与ISA是很相似的——PCI卡本来是颠倒插入的，允许ISA和PCI连接器在主板上挤在一起。两个连接器一次只有一个连接器能正常工作，但这已虑及更大的适应性。

8位ISA（XT总线架构）

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XT总线架构（即8位ISA）是基于Intel8086和8088的IBM PC／XT上采用的8位ISA总线。

一张8位ISA（XT总线）滑鼠适配器卡

XT总线有4条DMA通道，这些通道中有3条连接到其他扩展槽中。在这三条通道中，正常情况下又有两条分配到特定的机器功能。

DMA通道 扩展性 常规功能
0 No 动态RAM更新
1 Yes 扩展卡
2 Yes 软驱控制器
3 Yes 硬盘控制器

16位ISA（AT总线架构）

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AT总线架构（即16位ISA）在基于Intel 8086的IBM PC/AT中开始使用。

技术资料

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8位ISA（XT）架构

带宽 8位
兼容 8位ISA
针脚 62
工作电压 +5 V, -5 V, +12 V, -12 V
时钟频率 4.77 MHz

16位ISA

带宽 16-bit
兼容 8 bit ISA, 16 bit ISA
针脚 98
工作电压 +5 V, -5 V, +12 V, -12 V
时钟频率 8.33 MHz

当前应用

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除了一些特殊工业使用以外，ISA已经不再使用了，而且现在的主板都不带ISA接口。甚至在一些装置要用上ISA时，系统生产商也不对消费者提及“ISA总线”这个被遗忘的术语，而称呼它为“旧式总线（Legacy Bus）”。

尽管ISA已经几乎没人使用了，但以它为基础的其他总线依然被应用。PC/104，一种派生自ISA的扩展接口，目前仍被用于工业和嵌入式系统，这种接口利用与ISA相同的信号传输线连接不同的连接器。LPC总线在现在的一些主板上取代ISA总线，连接一些老式的I/O装置；尽管物理层上与传统的ISA有区别，但是一般软件都会把LPC看成是ISA，因此一些ISA的缺陷依然存在，比如16MB的DMA寻址极限。

参见

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