Buses

Un bus se puede definir como una línea de interconexión portadora de información, constituida por varios hilos conductores ( en sentido físico) o varios canales o língeas (en sentido de la lógica de transmisión), por cada una de las cuales se transporta un bit de información. El número de líneas que forman los buses (ancho del bus) es fundamental: Si un bus está compuesto por 16 líneas, podrá enviar 16 bits al mismo tiempo (paralelamente); por el contrario, si el bus tiene 32 líneas podrá enviar 32 bits en el mismo tiempo.

En la familia de los ordenadores personales, los buses interconexionan toda la circuitería interna. Cuando un dato pasa de un componente a otro, viaja a lo largo de este camino para alcanzar su destino. Es decir, los distintos subsistemas del ordenador intercambian datos gracias a los buses.

Podemos distinguir principalmente tres categorías de buses:

1) Bus de datos. Sirve para transmitir información entre el microprocesador, la memoria y los periféricos. Por él circulan los datos y las instrucciones. Tiene tantas líneas como bits se transmiten en paralelo (una para cada bit). El flujo es de doble sentido y a mayor número de bits paralelos mayor podrá ser la velocidad de transmisión que consigamos.

El ancho de este bus (nº de bits que puede transmitir simultáneamente en paralelo) es una medida de la potencia del microprocesador. Este bus es como una autopista de datos electrónicos y cuanto más ancho sea, más datos podrán moverse al mismo tiempo.

El ancho del bus de datos esi una de las características más importantes del microprocesador. Cuando decimos que un microprocesador es, por ejemplo, de 16 bits, nos estamos refiriendo al ancho de su bus de datos.

2) Bus de direcciones. Es utilizado por el microprocesador para señalar la celda de memoria (o el dispositivo de E/S) con el que se quiere operar. El tipo de operación será de lectura o de escritura y los datos implicados viajarán por el bus de datos.

Por él circula la expresión binaria de la dirección de memoria a la cual el microprocesador quiere acceder. Tiene sentido de flujo unidireccional desde el microprocesador hacia la memoria. Una vez localizados los datos pedidos, su transmisión hacia el microprocesador (o hacia donde sea) se hará a través del bus de datos.

Si queremos leer el valor de una celda de memoria, se seleciciona la celda en concreto escribiendo su dirección en el bus de direcciones y se recibe su contenido a través del bus de datos.

Los dispositivos de E/S intercambian la información con el microprocesador mediante los puertos de E/S. Cada puerto está asociado con un determinado dispositivo y tiene una dirección que lo identifica.

El ancho de este bus también es una medida de la potencia del microprocesador, ya que determina la cantidad de memoria a la que éste puede acceder, es decir, la cantidad de espacio direccionable. El espacio de direcciones es el rango de valores distintos que el microprocesador puede seleccionar. Si únicamente tuviéramos un bus de direcciones de dos líneas, entonces sólo se podrán enviar 4 direcciones: 00, 01,10, 11. En general, la cantidad máxima de direcciones disponibles será 2n, siendo n el número de líneas del bus de direcciones.

3) Bus de control. Por él circulan las señales que marcan las interrelaciones entre los distintos componentes del procesador. Es de doble sentido de flujo.

Sirve para transportar las señales que se encargan de dirigir el correcto funcionamiento del sistema: Señales de reloj, alimentación, interrupciones, etc. Mediante las señales de control se gestiona el correcto funcionamiento y la sincronización de las tareas a realizar por los distintos subsistemas.

También podemos hacer otra clasificación de los buses,segun el criterio de su situación física: buses internos y buses externos. El primero de ellos mueve datos entre los componentes internos del microprocesador, mientras que el segundo se utiliza para comunicar el micro y otras partes, como periféricos y memoria.

De todo lo dicho anteriormente podemos concluir que las características a valorar en un procesador serán:
a) Ancho del bus de datos (se mide en bits)
b) Ancho del bus de direcciones (se mide en bits)
c) Velocidad de reloj a la que trabaja (se mide en Megahercios)
d) Repertorio de instruccihones.
e) Rendimiento global del microprocesador. Da una medida de la cantidad de instrucciones que el microprocesador puede llevar a cabo en una unidad de tiempo (un segundo). Esta magnitud se mide en M.I.P.S. (millones de instrucciones por segundo).