Bus de datos:el potente subsistema para la transferencia de datos

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona la transferencia de datos? ¿O la capacidad de la computadora para transferir datos entre sus componentes te despierta la curiosidad? El bus de datos es lo que hace que suceda la magia.

Curiosamente, existen diferentes tipos de buses de datos. Y estas variantes vienen con diferentes capacidades de transferencia de datos. Sin embargo, la pregunta aquí es:¿Cómo funciona un bus de datos?

Este artículo le enseñará todo sobre un bus de datos y cómo funciona. También aprenderá la diferencia entre una base de datos y un bus de datos.

¡Comencemos!

¿Qué es un bus de datos?

Un bus de datos es un subsistema que ha estado con nosotros desde los primeros días de las computadoras personales. Los buses de datos son responsables de la transferencia de datos en cualquier placa base o placa base. Por lo general, estas transferencias de datos son de un componente a otro, incluida la CPU y la memoria.

Placa base

Además, los buses de datos pueden iniciar transferencias de datos entre dos computadoras. En verdad, un solo bus de datos puede manejar muchos bits de datos. La capacidad de transferencia de datos de cada bus de datos es lo que llamamos ancho de banda.

Además, un tamaño de bus de datos estándar suele ser de 32 bits. En otras palabras, el bus de datos puede transferir hasta 32 bits de datos por segundo.

Sin embargo, con tecnología más avanzada, ahora tenemos buses de datos de 64 y 96 bits. Además, tenemos dispositivos que pueden manejar las tasas de bits más altas de estos buses de datos.

¿Por qué son importantes los controladores de bus?

Hubo un problema con las primeras placas base de las computadoras personales. Estas placas base usaban buses de datos que no podían distinguir entre la memoria de una computadora y los periféricos. ¿Por qué? Porque tenían conexiones directas.

La conexión directa causó varios problemas. Por ejemplo, los dispositivos forzados encendidos deben usar la misma velocidad de operación. Como resultado, teníamos muchas PC lentas que a menudo fallaban.

Hombre frustrado por PC lenta

Sin embargo, los desarrolladores pudieron resolver este problema con controladores de bus. Los controladores de bus ayudan a separar la memoria de la computadora y la CPU de los dispositivos periféricos. Por lo tanto, las CPU y las memorias podrían funcionar a velocidades diferentes y más rápidas sin afectar a los periféricos.

Eso no es todo. Con los controladores de bus, las tarjetas de expansión pueden comunicarse entre sí directamente. Además, eliminó la necesidad de pasar por la CPU, lo que permitió transferencias de datos más rápidas.

Además, las velocidades lentas de los autobuses se traducen en sistemas informáticos lentos.

UPC

Diferencia entre base de datos y bus de datos

No es raro pensar que los buses de datos tienen bases de datos. Si bien este concepto erróneo parece plausible, el bus de datos y la base de datos son dos conceptos diferentes. En pocas palabras, un bus de datos maneja los datos en movimiento, mientras que una base de datos maneja los datos inactivos.

En verdad, una base de datos es como una unidad de almacenamiento. Es decir, almacena la información a la que puedes acceder o buscar más tarde. Por lo tanto, se centra en el almacenamiento centrado en datos.

Unidad de almacenamiento

Por el contrario, un bus de datos está orientado a la transferencia. Por lo tanto, se enfoca en la comunicación entre componentes y maneja los datos entrantes y salientes. Además, maneja la interacción centrada en datos.

Innegablemente, no hay base de datos en un bus de datos. El concepto de una base de datos se relaciona con el almacenamiento. Por otro lado, los buses de datos utilizan el espacio de datos global virtual e implican transferencia de datos.

Tipos de buses de datos

Dividimos los tipos de buses de datos en dos categorías, que incluyen datos paralelos y datos en serie y buses de datos internos y externos. Echemos un vistazo más de cerca a estos tipos.

Buses de datos en serie y paralelos

Puede encontrar buses de datos en serie y paralelos en computadoras más modernas. Aunque ambos buses de datos tienen características diferentes, funcionan juntos en una computadora para una transferencia de datos más rápida y confiable.

Un bus de datos paralelo puede transferir datos simultáneamente en muchas rutas. Sin embargo, cada ruta lleva solo un bit de datos. Buenos ejemplos de buses de datos paralelos incluyen tarjeta de PC (tarjeta de computadora personal), SCSI (interfaz de sistema de computadora pequeña) y ATA (accesorio de tecnología avanzada).

Por otro lado, los buses de datos en serie tienen una sola ruta. Pero, este camino puede transportar todos los bits individualmente. Los ejemplos de buses de datos en serie que puede encontrar hoy incluyen un SCSI conectado en serie, FireWire, Serial ATA y el conocido Universal Serial Bus (USB).

USB

Buses de datos internos y externos

Casi no hay ordenadores sin buses de datos internos y externos. Un bus de datos interno o bus local crea conexiones entre todos los componentes de una placa base.

Curiosamente, un bus de datos externo maneja todos los periféricos de la placa base. La mayoría de las computadoras vienen con diferentes buses externos. Sin embargo, los dispositivos externos en cuestión determinan el tipo de cable externo, como las conexiones HDMI y VGA.

HDMI

Bus de Control y Direcciones

Bus del sistema informático

Los buses de control y dirección son otros tipos de buses de computadora. Cada vez que el bus de datos envía datos, el bus de direcciones los recibe primero antes de permitir que el bus de control ejecute los datos. Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan estos dos buses de computadora.

Bus de control

Las CPU usan el bus de control para comunicarse con otros componentes en una placa base. Sin embargo, solo puede utilizar conexiones de cable y placas de circuito impreso para realizar esta comunicación. Además, el bus de control es una de las piezas esenciales de los ordenadores.

Los buses de control también son bidireccionales y permiten la transferencia de datos bidireccional entre componentes. Además, estos buses ayudan a las CPU a organizar señales de control para funciones externas y herramientas internas.

Además, varias líneas forman un bus de control. Estas líneas incluyen habilitación de bytes, estado, interrupción y líneas de señal de lectura/escritura.

Más importante aún, el bus de control es como la mente de una CPU. La CPU no detectará cuando el sistema recibe o envía datos de forma independiente. Por lo tanto, un sistema informático necesita un bus de control para funcionar correctamente.

Bus de direcciones

El bus de direcciones es igualmente esencial para un sistema informático. Mientras que el bus de datos envía/recibe datos y el bus de control los ejecuta, el bus de direcciones recibe y determina la transmisión.

La CPU también necesita el bus de direcciones para saber dónde enviar comandos de lectura/escritura. Además, las CPU pueden escribir y leer todos los buses de direcciones en forma de bits.

Curiosamente, los sistemas con buses de direcciones de 32 bits solo pueden abordar un espacio de memoria máximo de cuatro gibibytes. Por el contrario, los sistemas con buses de direcciones de 64 bits pueden acceder a espacios de memoria más grandes, hasta 16.384 pebibytes. Sin embargo, el sistema operativo debe ser capaz de manejar dichos buses de direcciones.

Algunos desarrolladores creen que el bus de direcciones es un conjunto de cables que pueden transmitir direcciones de dispositivos de E/S (encendidos y apagados) o memorias de computadora. Por lo tanto, implica que los buses de direcciones no son direccionales.

Podemos usar el microprocesador Intel 88085 con un bus de direcciones de 16 bits como ejemplo. Dado que el procesador utiliza un bus de direcciones de 16 bits, puede direccionar hasta 665,5536 ubicaciones de memoria. También combina varias señales en un bus de datos de 8 bits.

Por lo tanto, todos los bits de dirección significativos se transmiten a través de un bus de direcciones, mientras que el LSB se mueve a través de buses de datos multiplexados.

Multiplex

Últimas palabras

Sistema de autobuses

El subsistema de bus de datos ha estado con nosotros por un tiempo. Afortunadamente, hemos visto mejoras significativas que ayudan a desarrollar sistemas de procesamiento de datos más rápidos.

Sin duda, los problemas de velocidad causados ​​por los sistemas de bus simples no serían suficientes para las computadoras de hoy. Además, la conexión directa de los buses de datos significaba que todos los componentes funcionaban a la misma velocidad. Por lo tanto, aumentar la velocidad de la CPU y la memoria fue todo un desafío.

Sin embargo, el controlador de bus y otros sistemas de bus son soluciones efectivas que han resuelto el problema de la velocidad. Por lo tanto, tenemos sistemas de alto rendimiento con buses de datos más grandes (hasta 96 bits).

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