Bus de données :le sous-système puissant pour le transfert de données

Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionne le transfert de données ? Ou la capacité de l'ordinateur à transférer des données entre ses composants vous rend-il curieux ? Le bus de données est ce qui fait que la magie opère.

Fait intéressant, il existe différents types de bus de données. Et ces variantes sont livrées avec différentes capacités de transfert de données. Cependant, la question ici est :comment fonctionne un bus de données ?

Cet article vous apprendra tout sur un bus de données et son fonctionnement. Vous apprendrez également la différence entre une base de données et un bus de données.

Commençons !

Qu'est-ce qu'un bus de données

Un bus de données est un sous-système qui nous accompagne depuis les débuts des ordinateurs personnels. Les bus de données sont responsables du transfert de données sur n'importe quelle carte mère ou carte système. Habituellement, ces transferts de données se font d'un composant à un autre, y compris le processeur et la mémoire.

Carte mère

De plus, les bus de données peuvent initier des transferts de données entre deux ordinateurs. En vérité, un seul bus de données peut gérer de nombreux bits de données. La capacité de transfert de données de chaque bus de données est ce que nous appelons la bande passante.

De plus, une taille de bus de données standard est généralement de 32 bits. En d'autres termes, le bus de données peut transférer jusqu'à 32 bits de données par seconde.

Cependant, avec une technologie plus avancée, nous avons maintenant des bus de données 64 bits et 96 bits. De plus, nous avons des appareils capables de gérer les débits binaires plus élevés de ces bus de données.

Pourquoi les contrôleurs de bus sont-ils importants ?

Il y avait un problème avec les premières cartes mères des ordinateurs personnels. Ces cartes mères utilisaient des bus de données qui ne pouvaient pas faire la distinction entre la mémoire et les périphériques d'un ordinateur. Pourquoi? Parce qu'ils avaient des relations directes.

La connexion directe a causé divers problèmes. Par exemple, les appareils allumés forcés à utiliser la même vitesse de fonctionnement. En conséquence, nous avions de nombreux PC lents qui plantaient souvent.

Homme frustré par la lenteur du PC

Cependant, les développeurs ont pu résoudre ce problème avec des contrôleurs de bus. Les contrôleurs de bus aident à séparer la mémoire de l'ordinateur et le processeur des périphériques. Par conséquent, les processeurs et les mémoires peuvent fonctionner à des vitesses différentes et plus rapides sans affecter les périphériques.

Ce n'est pas tout. Avec les contrôleurs de bus, les cartes d'extension peuvent communiquer directement entre elles. De plus, cela a éliminé le besoin de passer par le processeur, permettant des transferts de données plus rapides.

De plus, la lenteur des bus se traduit par des systèmes informatiques lents.

Processeur

Différence entre la base de données et le bus de données

Il n'est pas rare de penser que les bus de données ont des bases de données. Bien que cette idée fausse semble plausible, le bus de données et la base de données sont deux concepts différents. En termes simples, un bus de données gère les données en mouvement, tandis qu'une base de données gère les données inactives.

En vérité, une base de données est comme une unité de stockage. Autrement dit, il stocke les informations auxquelles vous pouvez accéder ou rechercher ultérieurement. Par conséquent, il se concentre sur le stockage centré sur les données.

Unité de stockage

Au contraire, un bus de données est orienté transfert. Par conséquent, il se concentre sur la communication entre les composants et gère les données entrantes et sortantes. En outre, il gère l'interaction centrée sur les données.

Indéniablement, il n'y a pas de base de données dans un bus de données. Le concept de base de données concerne le stockage. D'autre part, les bus de données utilisent l'espace de données mondial virtuel et impliquent un transfert de données.

Types de bus de données

Nous avons divisé les types de bus de données en deux catégories, y compris les données parallèles et les données série et les bus de données internes et externes. Examinons ces types de plus près.

Bus de données parallèles et série

Vous pouvez trouver des bus de données série et parallèles sur des ordinateurs plus modernes. Bien que les deux bus de données aient des fonctionnalités différentes, ils fonctionnent ensemble sur un ordinateur pour un transfert de données plus rapide et plus fiable.

Un bus de données parallèle peut transférer des données simultanément sur plusieurs chemins. Cependant, chaque chemin ne transporte qu'un seul bit de données. De bons exemples de bus de données parallèles incluent la carte PC (Personal Computer Card), SCSI (Small Computer System Interface) et ATA (Advanced Technology Attachment).

D'autre part, les bus de données série n'ont qu'un seul chemin. Mais, ce chemin peut transporter tous les bits individuellement. Les exemples de bus de données série que vous pouvez trouver aujourd'hui incluent un SCSI attaché en série, FireWire, Serial ATA et le célèbre Universal Serial Bus (USB).

USB

Bus de données internes et externes

Il n'y a pratiquement pas d'ordinateurs sans bus de données internes et externes. Un bus de données interne ou un bus local crée des connexions entre tous les composants d'une carte mère.

Fait intéressant, un bus de données externe gère tous les périphériques de la carte mère. La plupart des ordinateurs sont équipés de différents bus externes. Cependant, les périphériques externes en question déterminent le type de câble externe, comme les connexions HDMI et VGA.

HDMI

Bus de contrôle et d'adresse

Bus système informatique

Les bus de commande et d'adresse sont d'autres types de bus informatiques. Chaque fois que le bus de données envoie des données, le bus d'adresses les reçoit d'abord avant de permettre au bus de commande d'exécuter les données. Examinons de plus près le fonctionnement de ces deux bus informatiques.

Bus de contrôle

Les processeurs utilisent le bus de contrôle pour communiquer avec d'autres composants sur une carte mère. Cependant, vous ne pouvez utiliser que des connexions par câble et des cartes de circuits imprimés pour établir cette communication. De plus, le bus de contrôle est l'une des pièces essentielles pour les ordinateurs.

Les bus de contrôle sont également bidirectionnels et permettent un transfert de données bidirectionnel entre les composants. De plus, ces bus aident les processeurs à organiser les signaux de contrôle pour les fonctionnalités externes et les outils internes.

De plus, plusieurs lignes constituent un bus de contrôle. Ces lignes incluent les lignes de signal d'activation d'octet, d'état, d'interruption et de lecture/écriture.

Plus important encore, le bus de contrôle est comme l'esprit d'un processeur. Le CPU ne détectera pas quand le système reçoit ou envoie des données indépendamment. Par conséquent, un système informatique a besoin d'un bus de contrôle pour fonctionner correctement.

Bus d'adresse

Le bus d'adresse est également essentiel pour un système informatique. Pendant que le bus de données envoie/reçoit des données et que le bus de contrôle les exécute, le bus d'adresses reçoit et détermine la transmission.

Le CPU a également besoin du bus d'adresses pour savoir où envoyer les commandes de lecture/écriture. De plus, les processeurs peuvent écrire et lire tous les bus d'adresses sous forme de bits.

Fait intéressant, les systèmes avec des bus d'adresses 32 bits ne peuvent adresser qu'un espace mémoire maximal de quatre gibioctets. Au contraire, les systèmes avec des bus d'adresses 64 bits peuvent accéder à des espaces mémoire plus importants, jusqu'à 16 384 pébioctets. Cependant, le système d'exploitation doit être capable de gérer de tels bus d'adresses.

Certains développeurs pensent que le bus d'adresses est un ensemble de fils pouvant transmettre des adresses de périphériques d'E/S (activés et désactivés) ou des mémoires d'ordinateur. Par conséquent, cela implique que les bus d'adresses ne sont pas directionnels.

Nous pouvons utiliser le microprocesseur Intel 88085 avec un bus d'adresse 16 bits comme exemple. Étant donné que le processeur utilise un bus d'adresse 16 bits, il peut adresser jusqu'à 665 5536 emplacements de mémoire. Il combine également divers signaux dans un bus de données 8 bits.

Par conséquent, tous les bits d'adresse significatifs sont transmis via un bus d'adresse, tandis que LSB se déplace via des bus de données multiplexés.

Multiplex

Derniers mots

Système de bus

Le sous-système de bus de données est avec nous depuis un certain temps maintenant. Heureusement, nous avons constaté des améliorations significatives qui aident à développer des systèmes de traitement de données plus rapides.

Sans aucun doute, les problèmes de vitesse causés par les systèmes de bus simples ne suffiraient pas pour les ordinateurs d'aujourd'hui. De plus, la connexion directe des bus de données signifiait que chaque composant fonctionnait à la même vitesse. Ainsi, augmenter la vitesse du processeur et de la mémoire était assez difficile.

Cependant, le contrôleur de bus et d'autres systèmes de bus sont des solutions efficaces qui ont résolu le problème de vitesse. Par conséquent, nous avons des systèmes hautes performances avec des bus de données plus importants (jusqu'à 96 bits).

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