Definição de ISA

ISA é abreviação de "Industry Standard Architeture".

O ISA foi o primeiro barramento de expansão utilizado em micros PC. Existiram duas versões: os slots de 8 bits, que foram utilizados pelos primeiros PCs e os slots de 16 bits, introduzidos a partir dos micros 286.

Embora fossem processadores de 16 bits, os 8088 comunicavam-se com os periféricos externos utilizando um barramento de 8 bits, daí o padrão ISA original também ser um barramento de 8 bits. Inicialmente, o barramento ISA operava a apenas 4.77 MHz, a freqüência de clock do PC original, mas logo foi introduzido o PC XT, onde tanto o processador quanto o barramento ISA operavam a 8.33 MHz.

Com a introdução dos micros 286, o barramento ISA foi atualizado, tornando-se o barramento de 16 bits que conhecemos. Na época, uma das prioridades foi preservar a compatibilidade com as placas antigas, de 8 bits, justamente por isso os pinos adicionais foram incluídos na forma de uma extensão para os já existentes.

O slot ISA é dividido em duas partes. A primeira, maior, contém os pinos usados pelas placas de 8 bits, enquanto a segunda contém a extensão que adiciona os pinos extra.

Uma coisa que chama a atenção nos slots ISA é o grande número de contatos, totalizando nada menos que 98. Por serem slots de 16 bits, temos apenas 16 trilhas de dados, as demais são usadas para endereçamento, alimentação elétrica, sinal de clock, refresh e assim por diante.

Cada um dos pinos do slot podia ser controlado individualmente, via software e muitas placas não utilizavam todos os pinos do conector, por isso era comum que periféricos mais simples, como placas de som e modems viessem com alguns dos contatos "faltando". Outra curiosidade é que, justamente por serem fáceis de programar, as controladoras ISA foram as preferidas por programadores que trabalham com automatização e robótica durante muito tempo. Quando as placas-mãe com slots ISA começaram a desaparecer do mercado, alguns chegaram estocá-las :).

Apesar de toda a complexidade, o barramento ISA é incrivelmente lento. Além de operar a apenas 8.33 MHz, são necessários tempos de espera entre uma transferência e outra, de forma que, na prática, o barramento funciona a apenas metade da freqüência nominal. Dessa forma, chegamos a uma taxa de transmissão teórica de 8.33 MB/s (no ISA de 16 bits). Como existe um grande overhead causado pelo protocolo usado, na prática acaba sendo possível obter pouco mais de 5 MB/s de taxa de transferência real.

Periféricos "rápidos", como placas de vídeo, placas de rede e interfaces IDE migraram rapidamente para barramentos mais rápidos conforme eles foram sendo introduzidos. Mas, o ISA continuou sendo suficiente para periféricos lentos, como modems, placas de som e alguns outros periféricos. Isso acabou fazendo com que o ISA tivesse uma sobrevida assustadora. Por volta do final de 2003 ainda era possível encontrar placas-mãe novas, destinadas a processadores Pentium III e K6-2, que ainda ostentavam um ou dois slots ISA. Muitas delas continuam em uso até os dias de hoje.

Com relação à parte prática, uma das principais características das placas ISA era a presença de jumpers, que permitiam definir os endereços de IRQ, DMA e I/O usados pela placa. Em um PC com vários periféricos, os valores precisam ser ajustados com cuidado, já que duas placas configuradas para utilizar o mesmo endereço entravam em conflito, fazendo com que ambas não funcionassem corretamente.

Mais tarde, surgiu o padrão ISA plug-and-play, onde a configuração de endereços é feita pelo BIOS durante o boot. Ele verifica quais endereços estão ocupados por outros dispositivos e tenta atribuir os endereços livres aos novos periféricos instalados, evitando conflitos.

Com a introdução das placas ISA plug-and-play, as placas antigas, configuradas via jumper passaram a ser chamadas de placas legacy ISA. É relativamente incomum encontrar alguma em uso hoje em dia, mesmo ao trabalhar com micros antigos. Os mais comuns são modems, já que os antigos modems ISA trabalham via hardware e por isso oferecem vantagens sobre os softmodems atuais. Como costumo dizer, os modems (discados) são possivelmente a única classe de periféricos que regrediu de 10 anos pra cá.

Veja também: Legacy ISA