طراحی و ساخت کارت صوت ISA

طراحی و ساخت یک کارت صوت کامپیوتر:
مقدمه
باس ISA  ? +
A + D
فیلتراسیون ? MFLD
راجع به میکروفون
تقویت کننده LM380 , LF351
درایور (برنامه ارتباط دهنده ISA با حافظه)
نقشه مدار
D to A
DATA SHEETS
 

 

مقدمه‌ای بر کارت صوت
کارت صوت یکی از عناصر سخت افزاریست که در کامپیوتر برای پخش و ضبط صدا به کار گرفته می‌شود. قبل از مطرح شدن کارتهای صدا، کامپیوترهای شخصی برای پخش صدا، صرفاً قادر به استفاده از یک بلندگوی داخلی بودند که از برد اصلی توان خود را می‌گرفت. در اواخر سال ۱۹۸۰ استفاده از کارت صدا در کامپیوتر شروع و همزمان با آن تحولات گسترده‌ای در زمینه کامپیوترهای چند رسانه ای ایجاد گردید. در سال ۱۹۸۹ شرکت Creative کارت صدای خود را به نام Cveative habs SamdBlaster Cerd عرضه نمود. در ادامه شرکت‌های متعدد دیگری از قبیل Zotin Opti نیز تولیدات خود را عرضه کردند.

مبانی کارت صوت:
کارتهای صوتی امروزی معمولاً دارای بخشهای متفاوت نرسیدند:
۱ ـ یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (APC) برای صوت ورودی به کامپیوتر
۲ ـ یک مبدل دیجیتال با آنالوگ (DAC) برای صوت خروجی از کامپیوتر
۳ ـ یک پردازنده سیگنال‌های دیجیتال (DSP) که مسئول انجام اغلب عملیات (محاسبات) مورد نظر است.
۴ ـ حافظه ROM و یا Flash برای ذخیره سازی داده
۵ ـ یک اینترفیس دستگاههای موزیکال دیجیتالی (MIDI) برای اتصال دستگاههای موزیک خارجی
۶ ـ کانکتورهای لازم برای اتصال به میکروفون و یا بلندگو
۷ ـ یک پورت خاص بازی برای اتصال Joystick
اغلب کارتهای صوت امروزی از نوع PCI بوده و در یکی از اسلات‌های آزاد برد اصلی (Main beard) نصب می‌گردند. تا چندی پیش اغلب کارتهای صوت از نوع ISA بودند. امروزه اکثر کامپیوترهای جدید کارت صوت را به صورت یک تراشه و بر روی برد اصلی دارند. در این نوع کامپیوترهای جدید اسلاتی بر روی برد اصلی استفاده نشده است. و
مقدمه

همراه با پیشرفت سیستم‌های کامپیوتری و ظهور CPU های قویتر، باسهای ارتباطی اجزاء کامپیوتری نیز، دچار تغییر و تحول شده‌اند. باس اولین کامپیوترهای IBM ، باس XT ی ۸ بیتی بود. با ظهور CPU های ۱۶ بیتی این باس جای خود را به باس AT یا ISA ی ۱۶ بیتی با فرکانس کاری ۸ مگاهرتز داد. ظهور CPU های ۳۲ بیتی و کاربردهای سریع گرافیکی از یک طرف و مشکلات باس ISA از طرف دیگر، سازندگان کامپیوتر را بر آن داشت که به فکر ایجاد یک باس جدید و سریع باشند. بدین ترتیب باسهایی نظیر IBM Micro Channel و EISA معرفی شدند که ۳۲ بیتی بودند. این باسها دارای سرعت بیشتری نسبت به ISA بودند و بسیاری از مشکلات آن را برطرف کرده بودند ولی باز دارای مشکلاتی بودند. مثلا         IBM Micro Channel با ISA سازگار نبود و EISA دارای سازگاری الکترومغناطیسی خوبی نبود.
برای افزایش سرعت مخصوصا برای کارتهای گرافیکی یک روش این است که به جای اینکه کارتها از طریق اسلاتهای توسعه نظیر ISA به کامپیوتر وصل شوند بطور مستقیم به باس محلی کامپیوتر وصل گردند و بدین ترتیب چندین باس محلی بوجود آمد که از جمله مهمترین آنها  می‌توان به باس VESA یا VLBUS اشاره نمود. بوسیله این باس می‌توان حداکثر ۳ کارت را به باس محلی CPU وصل نمود.
با روی کار آمدن پردازنده پنتیوم و مشکلات موجود در گذرگاههای قبلی، شرکت اینتل به فکر طراحی یک باس استاندارد با سرعت و قدرت بالا افتاد. بدین ترتیب باس PCI معرفی گردید که برای دسترسی به اجزای جانبی با همان سرعت باس محلی طراحی شده است.
باس محلی CPU به دو باس به اسم front side bus و backside bus تقسیم شده است.باس backside یک کانال سریع و مستقیم بین CPU و حافظه کش (مرتبه دوم) را فراهم می‌کند.باس frontside از یک طرف حافظه سیستم را از طریق کنترلر حافظه به CPU وصل می‌کند و از طرف دیگر باسهای کامپیوتر نظیر PCI ، ISA و … را به CPU و حافظه سیستم وصل می‌نماید.در واقع این کار باعث گردیده است که وقتی CPU با حافظه کش کار می‌کند، وسایل جانبی دیگر بتوانند به حافظه سیستم دسترسی پیدا کنند.
در این پروژه سعی شده باس ISA به طور کامل مورد بررسی قرار گیرد که به ترتیب مطالب فصول ۱و ۲ را تشکیل می دهند. در این فصول به طور مفصل مشخصات الکترونیکی این باسها و نحوه ارتباط آنها با CPU   بیان شده . امید که این پروژه بتواند در تفهیم مطالب مذکور مفید فایده قرار گیرد.