BUSES

BUSES DE DATOS

Un bus de datos es un sistema que se encarga de transferir datos entre componentes de una computadora o red de computadoras.

En simples palabras, el bus permite la conexión entre diferentes elementos (o sub sistemas) de un sistema digital principal, y envía datos entre dichos elementos. Estos “datos” se encuentran en formas de señales (digitales) que pueden ser precisamente de “datos”, de “direcciones” o de “control”.

TIPOS DE BUSES

1. 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. Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero la lógica es sencilla, que lo hace útil en sistemas con poco poder de cómputo. En los primeros microcomputadores, el bus era simplemente la extensión del bus del procesador y los demás integrados "escuchan" las líneas de direcciones, en espera de recibir instrucciones. En el PC IBM original, el diseño del bus fue determinante a la hora de elegir un procesador con I/O de 8 bits (Intel 8088), sobre uno de 16 (el 8086), porque era posible usar hardware diseñado para otros procesadores, abaratando el producto.

2. BUS SERIE 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.

3. BUS IDE El puerto IDE (Integrated device Electronics) o ATA(Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI ( Advanced Technology Attachment Packet Interface) ya demás añade dispositivos como las unidades CD-ROM .En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo. Las diversas versiones de sistemas ATA son :Parallel ATA (algunos están utilizando la sigla PATA)ATA- 1ATA-2, soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA.ATA-3, es el ATA2 revisado y mejorado.ATA-4, conocido como Ultra-DMA o ATA-33 que soporta transferencias en 33MB/s.ATA-5 o Ultra ATA/66, originalmente propuesta por Quantum para transferencias en66 MB/s.ATA-6 o Ultra ATA/100, soporte para velocidades de 100 MB/s.ATA-7 o Ultra ATA/133, soporte para velocidades de 133 MB/s.

4. PUERTO SATA es el nuevo estándar de conexión de discos duros. Hasta hace relativamente poco tieSerial ATA mpo, en el mercado del consumo se hacía uso del puerto IDE en los estándares ATA (también llamado Parallel ATA), del que existen variedades de hasta 133MBytes/seg teóricos. Dicho tipo de conexión consiste en unas fajas planas (de 40 u 80 hilos, dependiendo de las especificaciones de ATA) a las cuales se pueden conectar hasta dos discos duros (o unidades ópticas).Serial ATA, la nueva tecnología, es totalmente compatible con la anterior, de manera que no habrá problemas de compatibilidad con los sistemas operativos. De hecho se pueden encontrar conversores con el formato antiguo, ya que no solos trata de un cambio en el formato de los conectores, sino también en el tipo de puerto (mientras que un puerto IDE trabaja como un puerto Paralelo, SATA es un tipo de puerto Serie).Es cierto que a nivel físico está más cercano de lo que sería un puerto Firewire o un USB, aunque en el caso de SATA tan sólo se puede conectar un 
dispositivo por puerto. Ventajas que nos reporta este nuevo sistema.

5. PCI (Peripheral Component Interconnect). Estándar que especifica un tipo de bus de una computadora para adjuntar dispositivos periféricos a la placa madre. Esos dispositivos pueden ser: 1. Un circuito integrado incorporado dentro de la placa madre. 2. Una tarjeta de expansión que encaja en un socket (ranura) de la placa madre El bus PCI es común en PCs modernas, y ha desplazado al bus ISA y al bus VESA (VLB) como buses estándares de expansión. El PCI será eventualmente reemplazado por el PCI Express, que ya es estándar en la mayoría de las nuevas computadoras. Las especificaciones PCI incluyen tamaños físicos del bus (incluso del cableado), características eléctricas, cronómetros del bus y protocolos. El PCI fue creado a mediados de 1993 por Intel, no soporta conexión en caliente, funciona a una velocidad máxima de 133 MB/s, y transmite datos en paralelo. A diferencia del ISA, PCI permite una configuración dinámica de un dispositivo, pues al arrancar el sistema, el BIOS y las tarjetas PCI, "negocian" los recursos, permitiendo la asignación automática deI RQs y direcciones del puerto.

6. PCI EXPRESS PCIe 1.1 puede transferir datos a 250 MB/s en cada dirección por carril. Con un máximo de 32 carriles, PCIe permite una velocidad combinada de transferencia de 8GB/s en cada dirección. Para poner esto en perspectiva, un sólo carril permite una transferencia del doble de datos que un PCI normal, cuatro carriles permiten la misma velocidad que la versión más rápida del PCI-X 1.0, y ocho carriles permiten una transferencia comparable a versión más rápida de AGP .De todas maneras PCI Express no es todavía lo suficientemente rápido como para funcionar como bus de memoria(desventaja que no tiene el sistema Hyper Transport ), ni tampoco puede ser usado como bus interno externo (como el Infini Band)PCIe 1.1 puede transferir datos a 250 MB/s en cada dirección por carril. Con un máximo de 32 carriles, PCIe permite una velocidad combinada de transferencia de 8GB/s en cada dirección. Para poner esto en perspectiva, un sólo carril permite una transferencia del doble de datos que un PCI normal, cuatro carriles permiten la misma velocidad que la versión más rápida del PCI-X 1.0, y ocho carriles permiten una transferencia comparable a versión más rápida de AGP .De todas maneras PCI Express no es todavía lo suficientemente rápido como para funcionar como bus de memoria(desventaja que no tiene el sistema Hyper Transport), ni tampoco puede ser usado como bus interno externo (como el Infini Band)

Buses de tipo 0

Los buses de tipo 0 son los buses internos de las pastillas. La utilización de buses internos de gran ancho de palabra unido a la incorporación de memoria caché interna facilita que se puedan conseguir microprocesadores de grandes prestaciones.

Buses de tipo 1

El bus de tipo 1 es el bus de interconexión de componentes de una placa o circuito impreso.

Buses de tipo 2

Estos buses sirven para interconectar las distintas placas de un módulo, formando lo que se llama el panel posterior. La práctica totalidad de los computadores actuales se componen de un solo módulo, por lo que no existe bus de nivel 3 y este bus se convierte en el bus del sistema.

Buses de tipo 3

El bus de tipo 3 o bus del sistema permite interconectar diversos módulos del computador. Hoy en día hay muy pocos sistemas que contengan varios módulos. Por lo que generalmente coinciden los buses de nivel 2 y 3.

La gran diferencia entre los tipos 2 y 3 es la distancia que debe tener el bus, que puede llegar a los 10m en el tipo 3. Ello obliga a tratar este bus como una línea de transmisión. Además, es muy frecuente que el bus de tipo 3 exija unos repetidores o buffers, para pasar de un panel posterior a otro.

Buses de tipo 4

Los buses de tipo 4 lo forman los buses paralelos para conexión de periféricos. En realidad se pueden considerar cuatro situaciones, que a veces se pueden dar simultáneamente en el mismo computador:

En la primera, los controladores de los periféricos se conectan directamente al bus del sistema (bus tipo 2 ó 3).

En la segunda se dispone de un bus especial para la E/S, como es un canal 370 de IBM, como es el Unibus en el caso de la arquitectura VAX, o como son los buses PCI e EISA en un computador personal.

La tercera consiste en diseñar un bus reducido, derivado del bus del sistema, que permita la conexión en paralelo de una serie de periféricos específicos.

La cuarta consiste en emplear un bus paralelo de conexión de periféricos, de acuerdo con una norma preestablecida. La diferencia con el caso anterior es que ahora no se trata de una versión reducida del bus del sistema, sino de una configuración que puede ser muy distinta. El ejemplo clásico es el puerto paralelo o Centronics, previsto para la conexión de impresoras, el bus IEEE-488, previsto para la interconexión de instrumentos de laboratorio a computadores o los buses QIC, SCSI e IPI, para conexión de discos.

Buses de tipo 5

Los buses serie suelen constituir el tipo más elemental del espectro de las comunicaciones de un sistema informático. Se emplean para cubrir las mayores distancias.

El bus serie puede ser simple o doble. El simple puede permitir la transmisión en un solo sentido o en ambos sentidos de forma alternativa (semi-duplex). El doble permite la transmisión en los dos sentidos simultáneamente (full-duplex).

tipos de bus

Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador.

Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.

Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos

Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal

Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La velocidad de tranferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho del mínimo