Content
- Diferents tipus de busos informàtics
- Funcions dels autobusos en ordinadors
- Terminologies d'autobusos
- Tipus de bus d’expansió
- Els busos ISA de 8 i 16 bits
- Bus ISA
- Comparació entre bus ISA de 8 i 16 bits
- MCA (Micro Channel Architecture)
- El bus EISA
- EISA (Extended Industry Standard Architecture)
- Autobús VESA
- Interconnexió de components perifèrics
- Les ranures PCI
- Port de gràfics accelerats
- Associació de la indústria de la targeta de memòria d’ordinadors personals (PC Card)
- Interfície de sistema informàtic petit
- El port SCSI
- Bus serial universal (USB)
- USB 1x
- USB 2x
- IEEE 1394
- La targeta d’expansió IEEE 1394
- Arquitectures d'autobusos
- La teva opinió aquí
- Preguntes i respostes
Patrick, un tècnic en informàtica, és un escriptor dedicat que vol millorar el món informant les persones que busquen més coneixement.
Dins dels ordinadors, hi ha molts components interns. Per tal que aquests components es comuniquin entre ells, fan servir cables que es coneixen com a ‘autobús’.
A autobús és un camí comú a través del qual la informació flueix d’un component de l’ordinador a un altre. Aquesta via s'utilitza amb finalitats de comunicació i s'estableix entre dos o més components de l'ordinador. Anem a comprovar diferents arquitectures d'autobusos informàtics que es troben als ordinadors.
Diferents tipus de busos informàtics
Funcions dels autobusos en ordinadors
Resum de funcions dels autobusos en ordinadors
- Compartir dades - Tot tipus de busos que es troben en un ordinador transfereixen dades entre els perifèrics de l’ordinador connectats. Els autobusos transfereixen o envien dades en el mètode de transferència de dades en sèrie o en paral·lel. Això permet l'intercanvi d'1, 2, 4 o fins i tot 8 bytes de dades alhora. (Un byte és un grup de 8 bits). Els autobusos es classifiquen en funció de quants bits es poden moure al mateix temps, cosa que significa que tenim autobusos de 8 bits, 16 bits, 32 bits o fins i tot 64 bits.
- Direcció - Un bus té línies d’adreça que coincideixen amb les del processador. Això permet enviar dades a o des de llocs de memòria específics.
- Potència - Un autobús subministra energia a diversos perifèrics connectats a ell.
- Temporització - L’autobús proporciona un rellotge del sistema senyal per sincronitzar els perifèrics connectats a la resta del sistema.
El bus d’expansió facilita la connexió fàcil de components i dispositius addicionals en un ordinador, com ara una targeta de TV o una targeta de so.
Terminologies d'autobusos
Els ordinadors tenen dos tipus principals d’autobusos:
- Bus del sistema: - Aquest és el bus que connecta la CPU a la memòria principal de la placa base. El bus del sistema també s’anomena bus frontal, bus de memòria, bus local o bus host.
- Diversos autobusos d'E / S, (E / S és un acrònim d’entrada / sortida), que connecta diversos dispositius perifèrics a la CPU. Aquests dispositius es connecten al bus del sistema mitjançant un "pont" implementat al chipset del processador. Altres noms del bus d'E / S inclouen "bus d'expansió", "bus extern" o "bus amfitrió".
Tipus de bus d’expansió
Aquests són alguns dels tipus de bus d’expansió habituals que s’han utilitzat en ordinadors:
- ÉS UN - Arquitectura estàndard de la indústria
- EISA - Arquitectura estàndard industrial estesa
- MCA - Arquitectura de micro canal
- VESA - Video Electronics Association Association
- PCI - Interconnexió de components perifèrics
- PCI Express (PCI-X)
- PCMCIA - Associació de la indústria de la targeta de memòria d’ordinadors personals (també anomenada bus de PC)
- AGP - Port de gràfics accelerats
- SCSI - Interfície de sistemes informàtics petits
Els busos ISA de 8 i 16 bits
Bus ISA
Aquest és el tipus més comú de bus d’expansió primerenca, que es va dissenyar per utilitzar-lo en el PC original d’IBM. L'IBM PC-XT utilitzava un disseny de bus de 8 bits. Això vol dir que les transferències de dades tenen lloc en trossos de 8 bits (és a dir, un byte a la vegada) a través del bus. El bus ISA funcionava a una velocitat de rellotge de 4,77 MHz.
Per a l'IBM PC-AT basat en 80286, es va anunciar un disseny de bus millorat, que podia transferir 16 bits de dades alhora. La versió de 16 bits del bus ISA de vegades es coneix com a bus AT (AT-Advanced Technology).
El bus AT millorat també va proporcionar un total de 24 línies d’adreces, cosa que va permetre atendre 16 MB de memòria. El bus AT era compatible amb el seu predecessor de 8 bits i permetia utilitzar targetes de 8 bits en ranures d’expansió de 16 bits.
Quan va aparèixer per primera vegada, el bus ISA de 8 bits funcionava a una velocitat de 4,77 MHz, la mateixa velocitat que el processador. Les millores realitzades al llarg dels anys van fer que el bus AT funcionés a una velocitat de rellotge de 8 MHz.
Comparació entre bus ISA de 8 i 16 bits
| Targeta ISA de 8 bits (XT-Bus) | ISA de 16 bits (targeta AT –Bus) |
|---|---|
Interfície de dades de 8 bits | Interfície de dades de 16 bits |
Bus de 4,77 MHZ | Autobús de 8 MHZ |
Connector de 62 pins | Connector de 62 pins |
| Connexió d'extensió AT de 36 pins |
MCA (Micro Channel Architecture)
IBM va desenvolupar aquest bus com a substitut de ISA quan van dissenyar el PC PS / 2 el 1987.
L'autobús va oferir una sèrie de millores tècniques respecte a l'autobús ISA. Per exemple, l'MCA funcionava a una velocitat més ràpida de 10 MHz i admetia dades de 16 o 32 bits. També donava suport al mastering de bus, una tecnologia que col·locava un mini-processador a cada targeta d’expansió. Aquests miniprocessadors controlaven gran part de la transferència de dades permetent a la CPU fer altres tasques.
Un dels avantatges de MCA era que les targetes connectables eren configurables pel programari; això significa que han requerit una intervenció mínima per part de l'usuari en configurar.
El bus d’expansió MCA no admetia les targetes ISA i IBM va decidir cobrar drets d’autors fabricants per l’ús de la tecnologia. Això el va fer impopular i ara és una tecnologia obsoleta.
El bus EISA
EISA (Extended Industry Standard Architecture)
Es tracta d’una tecnologia de bus desenvolupada per un grup de fabricants com a alternativa a MCA. L'arquitectura del bus es va dissenyar per utilitzar un camí de dades de 32 bits i va proporcionar 32 línies d'adreces, donant accés a 4 GB de memòria.
Igual que el MCA, EISA va oferir una configuració basada en disc per a les targetes, però encara funcionava a 8 MHz perquè fos compatible amb ISA.
Les ranures d’expansió EISA són el doble de profundes que les ranures ISA. Si es col·loca una targeta ISA en una ranura EISA, només utilitzarà la fila superior de connectors. Tot i això, una targeta EISA completa utilitza les dues files. Oferia domini d'autobusos.
Les targetes EISA eren relativament costoses i normalment es trobaven en estacions de treball de gamma alta i servidors de xarxa.
Autobús VESA
També es coneixia com a bus local o bus VESA-Local. VESA (Video Electronics Standards Association) es va inventar per ajudar a estandarditzar les especificacions de vídeo de les PC, resolent així el problema de la tecnologia propietària on diferents fabricants intentaven desenvolupar els seus propis autobusos.
El bus VL proporcionava una ruta de dades de 32 bits i funcionava a 25 o 33 MHz. Funcionava a la mateixa freqüència de rellotge que la CPU amfitriona. Però això es va convertir en un problema a mesura que augmentaven les velocitats del processador perquè, com més ràpid es requereix que els perifèrics funcionin, més cars són de fabricar.
Va ser difícil implementar el VL-Bus en xips més nous com el 486 i el nou Pentiums. Finalment, el VL-Bus va ser substituït per PCI.
Les ranures VESA tenien un conjunt addicional de connectors; això va fer que les cartes fossin més grans. El disseny VESA era compatible amb les targetes ISA més antigues.
Característiques de la targeta d'autobús local VESA: -
- Interfície de 32 bits
- Connector de 62/36 pins
- Extensió de bus local VESA de 90 + 20 pins
Interconnexió de components perifèrics
Interconnexió de components perifèrics (PCI) és un dels darrers desenvolupaments en arquitectura de bus i és l’estàndard actual per a les targetes d’expansió de PC. Intel el va desenvolupar i va llançar-lo com a bus d’expansió per al processador Pentium el 1993. És un bus local com VESA, és a dir, connecta la CPU, la memòria i els perifèrics a una via de dades més àmplia i ràpida.
PCI admet amplada de dades de 32 i 64 bits; és compatible amb 486s i Pentiums. L'amplada de dades del bus és igual al processador, com ara que un processador de 32 bits tindria un bus PCI de 32 bits i funciona a 33 MHz.
PCI es va utilitzar en el desenvolupament de Plug and Play (PnP) i totes les targetes PCI admeten PnP. Això significa que un usuari pot connectar una nova targeta a l'ordinador, encendre-la i "s'identificarà" i "s'especificarà" i començarà a treballar sense configuració manual mitjançant ponts.
A diferència de VESA, suporta PCI masterització d’autobusos. Això significa que el bus té certa capacitat de processament i, per tant, la CPU passa menys temps processant dades. La majoria de targetes PCI estan dissenyades per a 5v, però també hi ha targetes de 3v i de doble voltatge. Les ranures de teclat que s’utilitzen ajuden a diferenciar les targetes de 3v i 5v i també per assegurar-se que una targeta de 3v no estigui inclosa en un sòcol de 5v i viceversa.
Les ranures PCI
Port de gràfics accelerats
La necessitat d 'un rendiment de vídeo d' alta qualitat i molt ràpid en ordinadors va conduir al desenvolupament de Port de gràfics accelerats (AGP). El port AGP es connecta a la CPU i funciona a la velocitat del bus del processador. Això vol dir que la informació de vídeo s’envia més ràpidament a la targeta perquè es processi.
L'AGP utilitza la memòria principal del PC per contenir imatges en 3D. En efecte, això proporciona a la targeta de vídeo AGP una quantitat il·limitada de memòria de vídeo. Per accelerar la transferència de dades, Intel va dissenyar el port com un camí directe a la memòria principal del PC.
La velocitat de transferència de dades oscil·la entre 264 Mbps i 528mbps, de 800 Mbps a 1,5 Gbps. El connector AGP s’identifica pel seu color marró.
Associació de la indústria de la targeta de memòria d’ordinadors personals (PC Card)
L’associació de la indústria de la targeta de memòria d’ordinadors personals es va fundar per proporcionar un bus estàndard per a ordinadors portàtils. Per tant, s’utilitza bàsicament en ordinadors petits.
Interfície de sistema informàtic petit
Abreviatura de Small Computer System Interface, un estàndard d’interfície paral·lela que fan servir els ordinadors, ordinadors i sistemes Unix d’Apple Macintosh per connectar dispositius perifèrics a un ordinador.
El port SCSI
Bus serial universal (USB)
Es tracta d’un estàndard de bus extern que admet velocitats de transferència de dades de 12 Mbps. Es connecta fins a un sol port USB 127 dispositius perifèrics, com ara ratolins, mòdems i teclats. L'USB també admet connectors o insercions en calent (capacitat per connectar un dispositiu sense apagar l'ordinador) i connectar-lo i reproduir-lo (connecteu un dispositiu i comenceu a utilitzar-lo sense configuració).
Tenim dues versions d’USB.
USB 1x
Publicat per primera vegada el 1996, l'estàndard USB 1.0 original oferia velocitats de dades d'1,5 Mbps. L'estàndard USB 1.1 va seguir amb dues velocitats de dades: 12 Mbps per a dispositius com ara unitats de disc que necessiten un rendiment d'alta velocitat i 1,5 Mbps per a dispositius com ara joysticks que necessiten molt menys ample de banda.
USB 2x
El 2002 es va introduir una nova especificació USB 2.0, també anomenada USB 2.0 d'alta velocitat. Va augmentar la velocitat de transferència de dades del PC a un dispositiu USB a 480 Mbps, que és 40 vegades més ràpida que l'especificació USB 1.1. Amb l’amplada de banda augmentada, ara es podrien connectar perifèrics perifèrics d’alt rendiment, com ara càmeres digitals, gravadores de CD i equips de vídeo.
IEEE 1394
L’IEEE 1394 és un estàndard d’interfície de bus serial extern molt ràpid que admet velocitats de transferència de dades de fins a 400 Mbps (a 1394a) i 800 Mbps (a 1394b). Això el fa ideal per a dispositius que necessiten transferir alts nivells de dades en temps real, com ara dispositius de vídeo. Va ser desenvolupat per Apple amb el nom de firewire.
Un sol port 1394 pot connectar 63 dispositius externs.
- Admet plug and play.
- Admet connectors en calent.
- Proporciona energia als dispositius perifèrics.
La targeta d’expansió IEEE 1394
Arquitectures d'autobusos
La teva opinió aquí
Aquest article és precís i fidel al millor coneixement de l'autor. El contingut només té finalitats informatives o d’entreteniment i no substitueix l’assessorament personal ni l’assessorament professional en qüestions empresarials, financeres, legals o tècniques.
Preguntes i respostes
Pregunta: Quines característiques té un autobús?
Resposta: En ordinadors, un bus es defineix com un conjunt de connexions físiques que són cables o cables que s’utilitzen per transmetre dades. Poden ser compartits per diversos components de maquinari per comunicar-se entre ells. Un bus d’ordinador es caracteritza per tant per la quantitat de dades o informació que pot transmetre alhora. Aquesta quantitat s’expressa en bits i correspon al nombre de línies físiques sobre les quals s’envien dades simultàniament. Per exemple, un bus de 32 bits pot transmetre 32 bits en paral·lel.
Pregunta: Quin és el bus d'adreces?
Resposta: El bus d’adreces és la sèrie de cables que s’utilitzen per transferir dades entre dispositius identificats per l’adreça de maquinari de la memòria física (l’adreça física), que s’emmagatzema en forma de números binaris per permetre que el bus de dades accedeixi a l’emmagatzematge de memòria.
Pregunta: Com pot un únic port USB compatible amb un dispositiu 127?
Resposta: Un sol port USB connecta fins a 127 dispositius perifèrics. Això es pot aconseguir utilitzant un concentrador USB. El concentrador es connecta a un sol port USB de l'ordinador, però proporciona diverses connexions USB per a la resta de dispositius. Si enllaceu diversos ports USB, podreu connectar el nombre de dispositius USB que vulgueu. Així és com acabareu amb fins a 127 dispositius.
