Hệ thống bus trong máy tính là gì, giới thiệu chung về hệ thống bus
Một vào những hoạt động với chức năng cơ bản của máy tính xách tay là truyền số liệu (data transfer). Sự hoạt động của máy tính do những bộ vi xử lý điều khiển. Bộ vi xử lý và những chip hỗ trợ không giống đến lượt bản thân cũng thường xuyên phải truyền số liệu giữa những khối, bộ phận trong và không tính chúng với nhau.
Bạn đang xem: Hệ thống bus trong máy tính là gì, giới thiệu chung về hệ thống bus
Vì tất cả rất nhiều những bộ phận , khối riêng biệt rẽ trong bản thân các Chip và những đường truyền số liệu rất đa dạng, yêu cầu một bí quyết hợp lý ta không thể thực hiện những đường nối giữa những bộ phận , khối từng đôi một với nhau nhưng mà ta nối thông thường tất cả các lối vào/ lối ra của các khối riêng rẽ với nhau lên một hệ thống những đường dẫn chung; hệ thống này được gọi là bus.
những bộ phận, khối được nối lên bus phải thoả mãn một yêu thương cầu là bao gồm khả năng được cắt ra hoặc nối trở lại theo lệnh của điều khiển. Thời gian một output đầu ra được cắt ra khỏi bus, nó ở trạng thái trở kháng cao (High impedance, Hi-Z).
Quy tắc nghiêm ngặt của truyền số liệu là trong mỗi thời điểm, tối đa chỉ gồm một đầu ra được cấp số liệu lên bus.
vì chưng trong mỗi thời điểm một output đầu ra thường cần phải đồng thời cấp số liệu mang lại nhiều input, cho nên vì thế nó cần phải bao gồm khả năng phạt ra (source) ở mức xúc tích cao hoặc nuốt vào (sink) ở mức lô ghích thấp, một cái điện lớn tới vài ba chục mA cấp cho những input đó, đóng mục đích tải của output.
Thông số đặc trưng mang lại đường bus là trở chống vào của nó (gồm có điện trở thuần với dung kháng). Thường điện trở thuần khoảng vài ba K là thoả mãn yêu thương cầu của output, chỉ bao gồm dung phòng của bus gây cực nhọc khăn cho những thiết bị output, (vì nó cản trở tăng tốc độ biến thiên của những mức điện áp trên bus), bởi vì đó dung phòng được xem là thông số đặc trưng của bus.
Xét trường hợp một bus tất cả điện dung vào 100 pF. Nếu muốn tốc độ biến thiên điện áp bên trên bus là du/dt =2V/10ns thì thiết bị output đầu ra phải nuốt được cái điện điện dung là i = dq/dt = C(du/dt) = 20 mA.
Căn cứ theo cấu hình của những thiết bị nối vào bus, người ta phân bọn chúng thành 3 đội như sau:
- đầu ra cấp số liệu đến bus.
- input đầu vào nhận số liệu từ bus.
- In/ Out khi là input, khi là output.
Bus trong vi xử lý với bus bộ xử lý
trong các bộ vi xử lý có một hệ thống các bus dùng để truyền số liệu, lệnh, các tín hiệu điều khiển ,... , giữa những khối phía bên trong của nó. Bên cạnh đó có một hệ thống những bus đưa ra ngoài qua các chân của nó. Những đường bus trong được điều khiển bởi khối điều khiển tuỳ thuộc hoặc vào nội dung lệnh đuợc giải mã hoặc theo những điều khiển ngắt của bên phía ngoài đưa vào vi xử lý. Các đường bus này hoạt động theo nhịp của một clock bên phía trong vi xử lý.
Xét với ví dụ những đường bus vào kiến trúc của vi xử lý 8088 như đã giới thiệu vào chương III.
những bus trong vi xử lý truyền số liệu giữa các khối với nhau, gồm hai loại đường truyền, một chiều cùng hai chiều. Hệ những đường bus nối với các bộ phận, khối phía bên ngoài vi xử lý gồm 20 đường địa chỉ (AD0 - AD 19), 8 đường số liệu ( ), và những đường thuộc bus điều khiển.
Xem thêm: Top 10 Trinh Duyet Web Nhanh Nhat Năm 2022 Bạn Nên Tham Khảo
bao gồm khối điều khiển phát những tín hiệu điều khiển những bus.
Bus bộ vi xử lý là đường truyền dẫn giữa CPU và các chip hỗ trợ trung gian. Những chip hỗ trợ này được gọi là bộ chip (chip set). Bus này sử dụng để truyền dữ liệu giữa CPU và bus hệ thống bao gồm hoặc giữa CPU với cache ngoài.
bởi mục đích của bus bộ xử lý để gửi hoặc nhận thông tin từ CPU với tốc độ nhanh nhất bao gồm thể, yêu cầu bus này hoạt động nhanh hơn nhiều so với bất kỳ bus nào không giống trong hệ thống cùng đảm bảo tránh hiện tượng tắc nghẽn ở đây. Bus bộ xử lý bao gồm bus dữ liệu, bus địa chỉ với bus điều khiển. Trong một hệ thống thiết kế mang lại VXL Pentium, bus bộ xử lý có 64 đường dữ liệu, 32 đường địa chỉ. Pentium Pro với Pentium II có 36 đường địa chỉ.
Bus bộ xử lý hoạt động ở tốc độ đồng hồ cơ sở giống như CPU chạy ngoại trú. Ví dụ Pentium II 333MHz chạy ở tốc độ đồng hồ 333MHz nội trú nhưng chỉ ở 66,6 MHz ngoại trú.
Tốc độ truyền của bus bộ xử lý được xác định bằng cách nhân độ rộng dữ liệu với tốc độ đồng hồ cơ sở rồi phân tách cho 8.
Khi thiết kế các bộ vi xử lý, tất cả thể tuỳ ý lựa chọn loại bus bên phía trong vi xử lý, còn với các bus liên hệ với bên phía ngoài cần phải xác định rõ những quy tắc làm cho việc cũng như những đặc điểm kỹ thuật về điện cùng cơ khí để người thiết kế Main Board bao gồm thể ghép nối vi xử lý với những thiết bị khác. Nói biện pháp khác, những bus này phải theo đúng một chuẩn nhất định. Tập những quy tắc của chuẩn còn được gọi là nghi thức bus (bus protocol).
vào thế giới máy tính xách tay có rất nhiều loại bus khác nhauđược sử dụng, những bus này nói bình thường là ko tương đam mê với nhau. Sau đây là một số loại bus được cần sử dụng phổ biến:
| Tên bus | Lĩnh vực áp dụng |
| - Camac | Vật lý hạt nhân |
| - EISA | Một sô hệ thống cần sử dụng bộ VXL 8036 |
| - IBM PC, PC/AT | Máy tính IBM PC, IBM/PC/AT |
| - Massbus | Máy PDP - 1 cùng VAX |
| - Microchannel | Máy PS/2 |
| - Multibus I | Một số hệ thống gồm VXL 8088, 8086 |
| - Multibus II | Một số hệ thống có VXL 80386 |
| - Versabus | Một số hệ thống dùng VXL Motorola |
| - VME | Một số hệ thống dùng VXL 68x0 của Motorola |
Người ta thường phân loại bus theo tía cách sau:
1. Theo tổ chức phần cứng (như những loại bus nêu trên)
2. Theo nghi thức truyền thông (bus đồng bộ cùng không đồng bộ).
3. Theo loại tín hiệu truyền bên trên bus (bus địa chỉ, bus dữ liệu ...)
Sự làm việc của các bus
Thường có nhiều thiết bị nối với bus, một số là thiết bị tích cực và bao gồm thể đòi hỏi truyền thông tin trên bus, trong khi đó lại có các thiết bị thụ động chờ những yêu cầu từ các thiết bị khác. Các thiết bị tích cực được gọi là chủ bus (master), còn các thiết bị thụ động là tớ (slave).
khi CPU ra lệnh cho bộ điều khiển đĩa đọc/ ghi một khối dữ liệu thì CPU là master cò bộ điều khiển đĩa là slave. Mặc dù khi bộ điều khiển đĩa ra lệnh đến bộ nhớ nhận dữ liệu mà lại nó đọc từ đĩa thì nó lại giữ vai trò của master.
Bus Driver và Bus Receiver.
Tín hiệu điện mà các thiết bị trong máy tính phát ra thường ko đủ mạnh để điều khiển được bus, nhất là khi bus khá nhiều năm và có nhiều thiết bị nối với nó. Chính vì vậy mà lại hầu hết những bus master được nối với bus trải qua một chip được gọi là bus driver, về căn bản đó là bộ khuyếch đại tín hiệu số. Tương tự như vậy, hầu hết các slave bus được nối với bus trải qua bus receiver. Đối với những thiết bị tất cả thể khi thì đóng phương châm master, lúc thì đóng phương châm slave, người ta sử dụng một cpu kết hợp, gọi là transceiver. Những chip này đóng vai trò ghép nối cùng thường là những thiết bị 3 trạng thái, cho phép có thể ở trạng thái thứ ba: hở mạch (còn gọi là thả nổi).
Giống như MPU, bus có những đường địa chỉ, đường số liệu với đường điều khiển. Tuy nhiên không nhất thiết phải gồm ánh xạ một - một giữa các tín hiệu ở những chân ra của MPU và những đường dây của bus.
Những vấn đề quan liêu trọng nhất tương quan đến thiết kế bus là: Nhịp đồng hồ bus (sự phân loại thời gian, tốt còn gọi là bus cloking), cơ chế trọng tài bus (bus arbitration), xử lý ngắt cùng xử lý lỗi.
những bus có thể được phân tách theo nghi thức truyền tin tức thành nhị loại riêng rẽ biệt là bus đồng bộ với bus không đồng bộ phụ thuộc vào việc sử dụng nhịp đồng hồ bus.
Chuyên mục: Domain Hosting
