Полный обзор шины данных:соедините точки!

Компьютер — не что иное, как цифровой город. Это конструкция различных устройств, которые работают вместе, чтобы функционировать как единое целое. Подобно городам, в которых есть дороги для транспорта, компьютеры используют пути для передачи информации или данных от одного компонента к другому.

Первые дни

Раньше такие компоненты, как ОЗУ и ЦП, не размещались внутри одной платы ИС. Вместо этого вы можете найти их в отдельных шкафах. Информация перемещалась из одного шкафа в другой с помощью жгутов проводов, которые в народе иначе называют шиной.

Эта шина позже получила название «автобус». Вы можете найти две основные конструкции автобуса, он может состоять из одной или нескольких полос движения. Каждая полоса представляет собой однопроводное соединение, и данные передаются по-разному в зависимости от количества полос.

Архитектура шины данных

Шина данных является двунаправленной, что означает, что она может обеспечивать поток данных в двух направлениях. Параллельная шина — это шина, которая использует несколько разных линий для передачи информации. Эти дорожки выстраиваются параллельно друг другу, и перед передачей информации она разбивается на более мелкие части и распределяется по каждой дорожке.

Это работает невероятно хорошо в ситуациях, когда вам нужно передать адрес памяти. Параллельная шина нецелесообразна в современных компьютерах. Это связано с тем, что по мере увеличения количества дорожек увеличиваются требования к пространству, что в конечном итоге означает, что вам понадобится более крупная трасса.

Поэтому все, что способствует увеличению размера компьютера, нежелательно в современную эпоху портативности и компактных вычислительных устройств. Чтобы схемы оставались небольшими, мультиплексоры стали важными шинами.

Что это делает, так это делит 32-битный адрес на две половины, а затем передает их за два такта по 16-битной шине. Это было открытием, которое не только увеличило скорость обработки компьютера, но и в то же время потребовало гораздо меньше места, сохранив устройства относительно небольшими.

Последовательная шина

Не все устройства будут использовать многополосное решение при передаче данных. У некоторых даже есть функции, которые отправляют по одному биту за раз по единственной дорожке. Последовательная шина будет использовать только одну полосу для передачи нескольких данных.

Первоначально шины последовательных данных не использовались в практических вычислениях. Они были медленнее, чем параллельные автобусы, и их можно было использовать только для связи на большие расстояния. Со временем, наряду с технологиями, стали улучшаться скорость передачи и целостность сигнала.

Когда вы соедините это со слабостью параллельных шин, подверженных электромагнитным помехам, вы можете понять, почему последовательные шины данных являются механизмом передачи данных будущего.

Компьютерная шина

За прошедшие годы конструкция шины данных претерпела множество изменений. То, что раньше было просто огромным пучком проводов и отдельными шкафами, теперь представляет собой небольшие интеграции и сложные соединения между микропроцессорами и материнскими платами.

По мере того, как компьютерные системы становились все меньше и меньше, начали внедряться более быстрые и эффективные шинные архитектуры. ЦП был первым прорывом в сторону от системной шины, которая использовала северный и южный мосты для связи между компонентами.

Такая компоновка давала некоторым компонентам приоритет над другими. Такое расположение сделало вычислительные системы эффективными и быстрыми.

Заключение

Шины данных необходимы для вычислительных систем точно так же, как хорошая транспортная система важна для городов. Их наличие позволяет создать в компьютере единую экосистему, функционирующую как единое целое. По мере развития технологий конструкция и функциональность шины данных эволюционируют. Свяжитесь с нами, чтобы помочь с этим или любыми вопросами, которые у вас есть о вашем следующем проекте!