Понимание шины данных: исчерпывающее руководство

Компьютер не далеки от цифрового города. Это строительство различных устройств, работающих вместе для функционирования как единый блок. Как города, имеющие дороги для транспорта, компьютеры используют пути для передачи информации или данных от одного компонента к другому.

Ранние дни

В ранние дни компоненты, такие как ОЗУ и ЦП, не использовались внутри одной IC платы. Вы могли найти их в отдельных отдельных шкафах вместо. Информация путешествовала от одного шкафа к другому с помощью пучков проводов, которые люди иначе называют, шину (bus bar).

Эта шина позже развила название «bus». Вы можете найти два основных дизайна шины, она может состоять из одного или множественного полосы. Каждая полоса — это единичное проводное соединение, и данные путешествуют по-разному согласно количеству полос.

Архитектура шины данных

Шина данных — двунаправленная, означающая, что она может позволять поток данных в двух направлениях. Параллельная шина — та, которая использует множественные разные полосы для передачи информации. Эти полосы выравнены параллельно друг другу, и перед тем как информация проходит, она разбивается на более мелкие куски и распределяется среди каждой полосы.

Это работает невероятно хорошо для ситуаций, в которых вы должны передать адрес памяти. Параллельная шина не практична в современных компьютерах. Это потому что как количество полос увеличивается, так и требования к пространству, что в конечном счете означает, что вам понадобится иметь более крупную схему.

Все, что способствует увеличению размера компьютера, следовательно, нежелательно в современном веке портативных и компактных вычислительных устройств. Для сохранения схем малыми, мультиплексеры стали важной особенностью шин.

Что это делает, это разделяет 32-битный адрес на две половины и затем передает их в два тактовых цикла 16-битной шиной. Это было откровением, которое не только увеличило скорость обработки компьютера, и в то же время потребовало гораздо меньше пространства, сохраняя устройства относительно малыми.

Последовательная шина (Serial Bus)

Не все устройства будут смотреть на множественные полосы решение при передаче данных. Некоторые даже имеют функции, отправляющие один бит за раз через единственную полосу. Последовательная шина будет использовать только одну полосу для передачи множественных данных.

Изначально последовательные шины данных не имели место в практических вычислениях. Они были медленнее параллельных шин, и вы могли использовать их только для дальних коммуникаций. По мере прогрессии времени, вместе с технологией, скорости передачи и целостность сигнала начали улучшаться.

Когда вы объединяете это с слабостью параллельных шин быть склонными к электромагнитным интерференциям, вы можете понять почему последовательные шины данных — механизм передачи будущего.

Компьютерная шина

Дизайн шины данных увидел множество изменений за годы. Что сначала было просто огромным пучком проводов и отдельных шкафов, теперь малые интеграции и изощренные соединения между микропроцессорами и материнскими платами.

Как компьютерные системы начали становиться меньше и меньше, быстрее и более эффективные архитектуры шин начали их внедрение. ЦП был первым прорывом от системной шины, которая использовала Северный мост (Northbridge) и Южный мост (Southbridge) для коммуникации между компонентами.

Это расположение дало определенным компонентам приоритет над другими. Это расположение сделало вычислительные системы эффективными и быстрее.

Заключение

Шины данных необходимы вычислительным системам, точно так же как хорошая транспортная система к городам. Их присутствие позволяет для унифицированной экосистемы в компьютере, которая функционирует как единый блок. По мере продвижения технологий, дизайн и функциональность шины данных установлены на эволюционный курс. Свяжитесь с нами для помощи с этим или любыми вопросами, которые у вас есть о вашем следующем проекте!