Buses de Datos, Dirección y Control

1. Informe de TIC
Buses de Datos, Dirección y Control
GRUPO 7
INTEGRANTES
Emilia Ossola
Julián Núñez
Gastón Eisaguirre
Chávez Luciana

2. ¿Qué es un BUS?
En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema
digital que transfiere datos entre los componentes de
una computadora o entre varias computadoras. Está formado por cables
o pistas en un circuito impreso, dispositivos
como resistores y condensadores además de circuitos integrados.
En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de
tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del
computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito
impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la
conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de
salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años hacia el uso de buses seriales como
el USB, Firewire para comunicaciones con periféricos, reemplazando los
buses paralelos, incluyendo el caso del microprocesador con
el chipset en la placa base, a pesar de que el bus serial posee una
lógica compleja (requiriendo mayor poder de cómputo que el bus
paralelo) se produce a cambio de velocidades y eficacias mayores.
Existen diversas especificaciones de que un bus se define en un
conjunto de características mecánicas como conectores, cables y
tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales

3. ¿Cómo funciona?
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. 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.
Todos los buses de computador tienen funciones especiales como
las interrupciones (es una señal recibida por el procesador de
una computadora, para indicarle que debe «interrumpir» el curso de la
ejecución actual y pasar a ejecutar un código específico para tratar una
determinada situación) y las DMA (El acceso directo a memoria, permite a
cierto tipo de componentes de una computadora acceder a la memoria del
sistema para leer o escribir independientemente de la CPU) que permiten que
un dispositivo periférico acceda a una CPU o a la memoria usando el mínimo
de recursos.

4. Representación de cómo funcionan los buses:

5. Generaciones
• Primera Generación: Los primeros ordenadores tenían 2 sistemas
de buses, uno para la memoria y otro para los demás dispositivos.
La CPU tenía que acceder a dos sistemas con instrucciones para
cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes.
• Segunda Generación: El hecho de que el bus fuera pasivo y que
usara la CPU como control, representaba varios problemas para la
ampliación y modernización de cualquier sistema con esa
arquitectura. Además que la CPU utilizaba una parte considerable
de su potencia en controlar el bus.
• Tercera Generación: Los buses se caracterizaban por tener
conexiones punto a punto, a diferencia de los anteriores donde se
comparten señales de reloj. Esto se logra reduciendo fuertemente
el numero de conexiones que presenta cada dispositivo usando
interfaces serialles. Entonces cada dispositivo puede negociar las
características de enlace al inicio de la conexión y en algunos
casos de manera dinámica,al igual que sucede en las redes de
comunicación.

6. ¿Qué tipos existen?
• 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.

7. • Bus serial:
En este los datos son enviados, bit a bit y se
reconstruyen por medio de registros o
rutinas. 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.

8. Bus de control:
El bus de control gobierna el uso y acceso a
las líneas de datos y de direcciones. Como estas
líneas están compartidas por todos los
componentes, tiene que proveerse de determinados
mecanismos que controlen su utilización. Las
señales de control transmiten tanto órdenes como
información de temporización entre los módulos.
Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión
de información en el sistema.
Se destacan:
-Lineas de escritura (Write)
-Lectura de datos (read)
-Reloj del sistema (Clock)
-Lineas de interrupcion
-Lineas de estado (Status)

9. Bus de direcciones:
El 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. La capacidad de la
memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits
que conforman el bus de direcciones, siendo 2n el tamaño máximo
en bits del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas.
Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bits, son
necesarias al menos 8 líneas, pues 28 = 256. Adicionalmente
pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la
dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del
propio bus.
Este bus se compone de 32 líneas, A31 hasta A0, lo que permite
direccionar 2^32 posiciones de memoria: un total de 4Gigabytes.
Contrariamente a los modelos anteriores, A0 es una línea
plenamente utilizada, lo que elimina la necesidad de la existencia
de /UDS y /LDS.

10. • Bus de datos:
Su función es mover los datos entre los dispositivos
de hardware de entrada / salida

11. • Buses multiplexados
Algunos diseños utilizan líneas eléctricas multiplexadas
para el bus de direcciones y el bus de datos. Esto
significa que un mismo conjunto de líneas eléctricas se
comportan unas veces como bus de direcciones y otras
veces como bus de datos, pero nunca al mismo tiempo.
Una línea de control permite discernir cuál de las dos
funciones está activa.