Bus va he thong Bus Môn Công nghệ Thông tin và truyền thông |Trường Đại học Văn Hiến

lOMoAR cPSD| 58833082 Bus va he thong Bus Khái niệm Bus. •
Bus còn được gọi là bus địa
chỉ, bus dữ liệu hoặc bus cục
bộ. Bus là đường truyền tín
hiệu điện, kết nối các thiết bị
khác nhau trong một hệ thống máy tính. •
Một bus là một đường dẫn
chung từ bên này sang bên kia;
mà dữ liệu có thể di chuyển
trong phạm vi máy tính. Đường
dẫn này được sử dụng cho liên
lạc ;và có thể được thiết lập
giữa hai hay nhiều yếu tố máy tính. •
Bus có nhiều dây dẫn được gắn
trên bo mạch chủ. Trên các dây
dẫn này có các đầu nối đưa ra;
chúng được sắp xếp và cách
nhau theo khoảng các quy định
để có thể cắm vào đó những I/O board hay board bộ nhớ ( hệ thống bus). •
Ví dụ, một bus mang dữ liệu giữa CPU và bộ nhớ hệ thống qua bo mạch chủ .
Phân loại Bus trong hệ thống như thế nào?
Bus là một bus song song hoặc nối tiếp. Một bus máy tính có thể truyền dữ liệu
của nó bằng phương thức truyền thông song song hoặc nối tiếp. Với một bus
song song, dữ liệu được truyền một số bit tại một thời điểm. Tuy nhiên với một
bus nối tiếp, dữ liệu được truyền từng bit một. lOMoAR cPSD| 58833082
Và là bus nội bộ (cục bộ) hoặc bus ngoài ( bus mở rộng). Bus bên trong cho
phép giao tiếp giữa các thành phần bên trong, ví dụ như thẻ video và bộ nhớ.
Còn bus bên ngoài thì có khả năng giao tiếp với các thành phần bên ngoài, ví dụ như USB, SCSI.
Căn cứ theo cấu hình của các thiết bị nối vào bus, người ta phân chúng thành 3 nhóm như sau:
– Output cấp số liệu cho bus.
– Input nhận số liệu từ bus.
– In/ Out khi là input, khi là output.
Các bus trong hệ thống máy tính sẽ có những bus dùng cho mục đích riêng: 1. Bus hệ thống lOMoAR cPSD| 58833082
Vì có rất nhiều các bộ phận,
khối riêng lẻ trong bản thân các
Chip và các đường truyền số
liệu rất đa dạng. Do đó ta không
thể thực hiện các đường nối
giữa các bộ phận; khối từng đôi
một với nhau mà nối chung tất
cả các lối vào/lối ra của các
khối riêng rẽ với nhau lên một
hệ thống đường dẫn chung. Hệ
thống được gọi là bus.
Thường có nhiều thiết bị nối với
bus; một số thiết bị là tích cực
(active) có thể đòi hỏi truyền
thông trên bus. Trong khi đó có
các thiết bị thụ động chờ yêu
cầu từ các thiết bị khác.
Các thiết bị tích cực được gọi là chủ (master) còn thiết bị thụ động là tớ (slave).
Ví dụ: khi CPU ra lệnh cho bộ điều khiển đĩa đọc/ghi một khối dữ liệu thì CPU
là master, còn bộ điều khiển đĩa là slave. Tuy nhiên, bộ điều khiển ra lệnh cho
bộ nhớ nhận dữ liệu thì nó sẽ giữ vai trò là master.
2. Bus Driver và Bus Receiver.
Khi bus khá dài và có nhiều thiết bị nối với nó thì tín hiệu điện trong máy tính
phát ra thường sẽ không đủ để điều khiển bus. Chính vì thế mà hầu hết các bus
master được nối với bus
thông qua 1 Chip gọi là bus
driver; về cơ bản nó là một
bộ khuếch đại hiệu số.
Tương tự, hầu hết các slave
được nối với bus thông qua bus receiver. lOMoAR cPSD| 58833082
3. Bus đồng bộ ( Synchronous bus). Bus đồng bộ có một
đường dây điều khiển bởi
một bô dao động thạch anh,
tín hiệu trên đường dây này
có dạng sóng vuông, với tần
số thường nằm trong khoảng 5MHz – 50 MHz.
4. Bus không đồng bộ (Asynchnous bus). Bus bất đồng bộ không sử dụng xung clock
đồng hồ, chu kỳ của nó có
thể kéo dài tùy ý; và có thể
khác nhau đối với các cặp thiết bị khác nhau.
MÔ HÌNH HỆ THỐNG BUS.
Một bus kết nối các thành phần chính (như processor, memory và các thiết bị
input output). Được gọi là hệ thống bus.
Hệ thống bus thường bao gồm từ 50 đến hàng trăm các dòng riêng biệt, và
mỗi dòng được gán cho một số chức năng.
Hệ thống bus thường được chia thành ba nhóm chức năng chính:
- Data bus: có chức năng dự trữ dữ liệu (dữ liệu được đưa đến processor,
và processor gửi dữ liệu đến lưu trữ ở memory). Bus dữ liệu chịu trách
nhiệm chuyển thông ting giữa bộ nhớ và chipset. Bus dữ liệu càng rộng lOMoAR cPSD| 58833082
thì hiệu suất của nó càng cao vì nó có thể cho phép nhiều dữ liệu đi qua
trong cùng một khoảng thời gian, đây được gọi là băng thông dữ liệu.
- Address bus: là nơi để đặt hoặc lấy dữ liệu. Bus địa chỉ giao tiếp với hệ
thống về nơi có thể định vị hoặc lưu trữ thông tin cụ thể khi dữ liệu đi
vào hay rời khỏi bộ nhớ. Tốc độ và độ trễ của một hành động được thực
hiện trong một hệ thống máy tính phụ thuộc rất lớn vào bus địa chỉ vì nó
là thực thể định vị thông tin. Chiều rộng của nó mô tả lượng bộ nhớ hệ
thống mà bộ xử lý có thể đọc hoặc ghi vào.
- Control bus: có chức năng quản lý data bus và address bus. Bus điều
khiển: Trong khi bus địa chỉ mang thông tin về thiết bị mà CPU đang liên
lạc và bus dữ liệu mang dữ liệu thực tế đang được xử lý, thì bus điều
khiển mang các lệnh từ CPU và trả về tín hiệu trạng thái từ thiết bị. Data bus: mang dữ liệu
- Bao gồm 8,16,32,64,128,…. Các dòng riêng biệt
- Số dòng được hiểu như chiều rộng của data bus (mỗi dòng mang 1 bit)
Address bus: là một bộ dây được sử dụng để xác định vị trí cụ thể trong bộ nhớ chính
- Dùng để xác định nguồn đích của dữ liệu
- Chiều rộng của bus xác định dung lượng bộ nhớ tối đa của hệ thống
Control bus: điều hòa các hoạt động bên trong bus
- Điều khiển và timing thông tin
- Nó mang tín hiệu báo cáo trạng thái của các thiết bị khác nhau - Các thiết bị gồm:
+ memory read: đọc các vị trí địa chỉ dữ liệu được đặt trên data bus
+ memory write: dữ liệu nên được đặt trên vị trí địa chỉ + input/output read lOMoAR cPSD| 58833082 + input/output write Local bus Processor Cache Local in/output Memory controller Main memory Data lines Control lines System bus Address lines Expansion bus interface In/output Da t a lines Expansion bus Control lines Address lines Other devices