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工业标准结构

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ISA
一个8位元和五个16位元ISA插槽在一块主板上
发明日期1981年，​43年前​（1981）
发明者IBM
替代介面PCI
替代日期1993年
阔度8或16个
最多连接最多6个设备
类别并行
热插拔不支持
外置介面不支持

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

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汇流排体系。后来16位的ISA汇流排在1984年发布。由于ISA设计出来的目的是为了连接扩充卡和主机板，因此ISA的协议同样允许总线控制，尽管只有前16MB的记忆体可以直接存取。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，并重新取得对计算机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设备，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的计算机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“随插即用”（Plug-n-Play）技术的设备非常罕有。用户在添加新设备的时候不得不配置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，才能正常使用新设备。MCA架构会帮用户完成这些设定，而后来的PCI总线实际上整合了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随插即用”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随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整合了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）

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）鼠标适配器卡

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）

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

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

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。甚至在一些设备要用上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设备；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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