Buses: Datos, dirección y control

 ¿Qué es un bus?

 En informática, son el conjunto de conexiones físicas que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí. Metafóricamente conocido como “AUTOPISTA DE DATOS”

Bus de datos:

Es un tipo de bus con características bidireccionales, lo que indica que puede transmitir datos desde y hacia la unidad central de procesamiento. Básicamente la información transmitida por este tipo de buses se reduce a los caracteres. Se transmite entre los periféricos como el teclado o la impresora y otros, hacia y desde la computadora.

De manera general, los buses de datos funcionan permitiendo la comunicación entre los distintos dispositivos de un computador, sin embargo, es posible detallar su funcionamiento a través de los siguientes parámetros:

  • Los buses de datos son capaces de conducir los datos emitidos por los dispositivos de una computadora bajo una frecuencia única
  • Luego de que el procesador recibe información y genera instrucciones, envía una nueva señal en forma de datos que deben ser conducidos en dirección a los componentes pertinentes del computador
  • Después de que la información llega a su destino y el usuario interactúa con el computador, se generan nuevos datos, los cuales nuevamente deben ser conducidos al procesador. Este proceso cíclico y continuo es llevado a cabo a través de los buses de datos.

Características:

  • Los buses están fabricados con materiales conductores de electricidad.
  • El cableado utilizado por los buses cuenta con un número determinado de hilos, por lo que al utilizar un cable de 16 hilos, se dice que el bus puede transmitir 16 bits de forma paralela.
  • La velocidad de transferencia de datos de un bus se mide a través de la frecuencia, la cual se expresa en Hertz y representa la cantidad de datos que se pueden enviar y recibir en un segundo.
  • Los buses de datos son de tipo bidireccional, por lo que permiten la transferencia de archivos en forma de “envío” y recibo”.

Ejemplo: Las conexiones SATA las cuales son cables de conexiones de datos, estas pueden funcionar como buses de datos o de control. Permiten movilizar datos entre la tarjeta madre y los distintos componentes que conectan con ella.

Bus de direcciones:

 Es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito. El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección

Es utilizado por el microprocesador para señalar la celda de memoria (o el dispositivo de E/S) con el que se quiere operar. El tipo de operación será de lectura o de escritura y los datos implicados viajarán por el bus de datos.

Por él circula la expresión binaria de la dirección de memoria a la cual el microprocesador quiere acceder. Tiene sentido de flujo unidireccional desde el microprocesador hacia la memoria. Una vez localizados los datos perdidos, su transmisión hacia el microprocesador (o hacia donde sea) se hará a través del bus de datos.

   Los dispositivos de E/S intercambian la información con el microprocesador mediante los puertos de E/S. Cada puerto está asociado con un determinado dispositivo y tiene una dirección que lo identifica.

Características: 

- Por este se indican las direcciones de memoria en las cuales se leerán o escribirán los datos.

- La cantidad de líneas determina la memoria máxima a utilizar.

Bus de control:

Un bus de control es lo que utiliza la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora para comunicarse con otros dispositivos dentro de la máquina a través de un conjunto de conexiones físicas como cables o circuitos impresos. Es una colección diversa de señales, que incluye lectura, escritura e interrupción, que permiten a la CPU dirigir y monitorear lo que están haciendo las diferentes partes de la computadora. Este es uno de los tres tipos de autobuses que conforman el sistema o el bus de computadora. Su composición exacta varía entre procesadores.

El bus de control es bidireccional; transmite señales de comando desde la CPU y señales de respuesta desde el hardware. Ayuda a la CPU a sincronizar sus señales de comando con los componentes de la computadora y los dispositivos externos más lentos. Como resultado, el bus de control consta de líneas de control que envían una señal específica, como lectura, escritura e interrupción. Las líneas de control que forman un bus de control difieren entre los procesadores, pero la mayoría incluye líneas de reloj del sistema, líneas de estado y líneas de habilitación de bytes.

Ejemplo: La CPU de una computadora usará el bus de datos para transmitir información hacia y desde la memoria central. El bus de control permite a la CPU determinar si el sistema envía o recibe estos datos y cuándo lo hace. Esto se debe a que un bus de control tiene una línea de control para lectura y una para escritura que determinan la dirección en que fluye la información (memoria a CPU o CPU a memoria). Si la CPU necesita escribir algunos datos en la memoria central, enviará una señal en (afirmar) la línea de control de escritura del bus de control. Enviar una señal en la línea de control de lectura permite que la CPU reciba datos de la memoria.

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