La comunicación del microprocesador con los periféricos tiene lugar a través de cables especiales denominados buses.
En arquitectura
de computadoras, el bus (o canal) es un sistema digital que
transfiere datos entre los componentes de una computadora o
entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además
de circuitos
integrados.
Los buses son los caminos por los que fluye la información; podrían compararse con las autopistas por las que circulan los coches.
Utilizando este ejemplo, se pueden considerar dos factores importantes que determinan la calidad: el número de carriles y la velocidad a la que circular por ella. Del mismo modo la calidad de los buses depende del número de bits que pueden fluir al mismo tiempo y de la velocidad con la que éstos lo hacen.
Los buses son los caminos por los que fluye la información; podrían compararse con las autopistas por las que circulan los coches.
Utilizando este ejemplo, se pueden considerar dos factores importantes que determinan la calidad: el número de carriles y la velocidad a la que circular por ella. Del mismo modo la calidad de los buses depende del número de bits que pueden fluir al mismo tiempo y de la velocidad con la que éstos lo hacen.
Clases de buses:
Bus de datos
Mueve los datos entre los dispositivos
del hardware de Entrada como el teclado, el ratón, etc.; de salida como la
Impresora, el Monitor; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la
Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a través del Bus de Datos son
gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI,
"Peripheral Component Interconnect", Interconexión de componentes
Periféricos, es uno de los principales.
Bus de
direcciones
El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
Para
el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la
cantidad de ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede
alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia.
"2" porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª
potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un instante
dado, un conjunto de 32 bits. Nos sirve para calcular la capacidad de memoria
en el CPU.
Bus de
control
Este
bus transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU. El
método utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es
por medio de un reloj interno que posee el ordenador y facilita la
sincronización y evita las colisiones de operaciones (unidad de control). Estas
operaciones se transmiten en un modo bidireccional y unidireccional.
Funcionamiento
La función del bus es la de permitir la conexión lógica
entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre
dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los mismos circuitos
integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.
La mayoría de los buses están basados en conductores
metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas
que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una interfaz
del bus dado y se encargan de manejar las señales y entregarlas como datos útiles.
Las señales
digitales que se trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control.
Los buses definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima
de envío y al ancho de los datos. Por lo general estos valores son inversamente
proporcionales: si se tiene una alta frecuencia, el ancho de datos debe ser
pequeño.
Tipos de Bus
AGP
Este nuevo BUS es capaz de paliar el cuello
de botella que existe entre el microprocesador y la tarjeta gráfica. Se tiene
en cuenta que el actual BUS PCI va a 33 MHz. (132 Mb/s máximo), una velocidad
bastante inferior a la del microprocesador. AGP incorpora un nuevo sistema de
transferencia de datos a más velocidad, gracias al uso de la memoria principal
del PC. Las placas base que lo soportan (sólo contienen 1 slot de este tipo)
son las de Pentium II con chipset de Intel 440LX AGPset y 440BX. Ya están
apareciendo las placas base Super 7, con el fin de hacer el estándar compatible
con procesadores que van conectados con el zócalo Socket 7, tales como los
Pentium, Pentium MMX y los procesadores de AMD y Cyrix.
PCI
La tecnología PCI fue desarrollada por Intel para su
microprocesador Pentium, pero se extendió hasta las placas para 486 (sobre todo
las de la última generación que soportaban 486DX4). El funcionamiento es
similar al del BUS VESA. La diferencia es que todos los slots de expansión se
conectan al microprocesador indirectamente a través de una circuitería que
controla las transferencias. Este diseño permite conectar (teóricamente) hasta
10 placas de expansión en PCI.
PC
No es más que una extensión de las señales
del micro 8088 bufereadas que le permiten tener la suficiente potencia para
conectar circuitos externos; de multiplexadas de forma tal que las señales del
micro que comparten iguales pines pueden tener su propia conexión en el BUS y
establecidas en un conector estándar de la industria que permite una vía fácil
de conectar otros componentes.
ISA
Abreviatura de (Arquitectura estándar de la
industria). Diseño del BUS de 16 bits utilizado por primera vez en las
computadoras PC/AT de IBM. La Arquitectura estándar extendida de la industria
(EISA), es una extensión de 32 bits que fue hecha a este estándar de BUS en
1984. La arquitectura estándar de la industria o ISA tiene una velocidad de BUS
de 8 MHz, y un caudal de procesamiento (de datos) máximo de 8 megabytes por
segundo.
EISA
(Arquitectura estándar extendida de la
industria). BUS estándar de una computadora personal que extiende el BUS AT
tradicional a 32 bits y le permite a más de un procesador compartir el BUS. La
Arquitectura estándar extendida de la industria (EISA), fue desarrollada por la
llamada Pandilla de Nueve en respuesta a la introducción, por IBM. La
Arquitectura estándar extendida de la industria (EISA), mantiene la
compatibilidad con la Arquitectura estándar de la industria (ISA), que la
precedió, y también proporciona características adicionales introducidas por
IBM en la Arquitectura de estándar. La Arquitectura estándar extendida de la
(EISA), acepta las tarjetas de expansión ISA, y, a diferencia de la
Arquitectura de Microcanal, son compatible con los sistemas que la precedieron.
VL
BUS
También conocido como BUS VL local.
Abreviatura de VESA local BUS, arquitectura de BUS introducida por la
Asociación de Normas para Videoelectrónica (VESA), en la cual se incluyen hasta
tres ranuras para adaptadores en la tarjeta o circuito impreso madre. El BUS VL
permite el dominio del BUS.
Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío
de la información: bus
paralelo o bus serie.
Bus paralelo
Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al
mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La
cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es
igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los
computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador,
los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las
impresoras.
Bus serial
En este los datos son enviados, bit a bit y se
reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la
frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros,
unidades de estado sólido, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.
Los buses
principales
Por lo
general, dentro de un equipo, se distinguen dos buses principales:
·
el bus
interno o sistema (que también se conoce como bus frontal o FSB).
El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del
sistema (la memoria RAM).
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