Author Topic: Buses de Ampliación del PC  (Read 6513 times)

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Buses de Ampliación del PC
« on: 11 de January de 2007, 01:03:28 PM »
Buses de Ampliación del PC
por Huatuco Alvarez Vanesza (ingvanesza[arroba]gmail.com)

   1. Introducción
   2. El primer bus PC
   3. Conclusión
   4. Bibliografía

1. Introducción

Para ser útil, la CPU debe comunicarse con la memoria, las tarjetas de ampliacion, el coprocesador, el teclado, y elementos parecidos. Se comunica con otros dispositivos de la placa base mediante pistas metálicas en el circuito impreso, que son las líneas de cobre que recubren una tarjeta. Esa es la manera en que las tarjetas SIMM o DIMM que hay probablemente instaladas en su placa base se comunican con la CPU, que probablemente tambien se encuentra en la placa base.

Pero, ¿ cómo pueden comunicarse las tarjetas de expansión, que no son parte de la placa base, para conectarse con la CPU, la memoria, y lo demás? A través del bus, o si no a través de uno de los buses.

Los buses están relacionados con la ingeniería eléctrica (como gran parte de la terminología informática), y él termino se refiere a un conjunto de cables o pistas o conductores que se utilizan para conectar diversas partes del PC.

2. El primer bus PC

El PC no fue el primer ordenador basado en un chip.El primer microordenador disponible comercialmente era un ordendor llamado Altair. Consistía en una caja y una fila de ranuras de expansión. Era un ordenador backplane, que incluso tenia la CPU en una tarjeta de ampliación. El bus que utilizaba el Altair se convirtió en un estándar en la industria durante años ,y aun se utiliza en algunos equipos: se llamaba S -100 o bus Altair.

Aunque era un estándar, no siempre era verdad que cualquier microordendor utilizara él

S - 100. El Apple II usaba un bus propio, llamado bus Apple . El modelo original de PC de 1981 utilizaba otro tipo mas de bus, con 62 cables llamados líneas.

Ruta de datos

Las ranuras de expansión de un ordenador con este bus se llaman ranuras de 8 bits. entonces 8 de las 62 líneas transportan datos por el ordenador.

Tamaño de memoria

El bus PC original incluía 20 hilos para direccionar memoria. ¿Que significa eso para un usuario normal?. Bien, dado que cada uno de esos hilos de direcciones puede llevar una señal 0 o 1,entonces cada hilo solo puede transportar uno de dos valores posibles.

Puesto que hay 20 de estas líneas de direcciones ,el numero total de posibilidades es

2 x 2 x2 … 20 veces. Eso es 2 elevado a 20 o algo mas de un millón.

¿ Memoria o direccion I/O ?

Las 20 líneas de dirección realmente hacen una doble tarea, porque hay dos tipos de dirección: las direcciones de la memoria y las direcciones de entrada /salida (I /O).

         1. El bus AT (ISA)

Cuando desarrollaba el AT, IBM comprobó que tenia que actualizar el bus. Así que desarrollaron el bus de 16 bits.

Con relación al anterior que era el XT, de ranuras de 62 líneas. IBM presento una solución bastante buena: mantuvieron los viejos conectores de ranura de 62 lineas y añadieron otro conector de 36 hilos, colocandolo a continuacion del viejo conector de 62 lineas para proporcionar algunas de estas caracteristicas:

    * Ocho líneas mas de datos, lo que daba al bus de datos 16 bits de anchura.

    * Cuatro líneas de dirección mas , lo que daba al bus de direcciones 24 bits de anchura , 2 elevado a 24 es casi 16 millones, así que las ranuras de 16 bits del AT podían soportar hasta 16 MB de RAM en teoría.

    * Cuatro canales DMA mas, del 4 l 7.

    * Cinco niveles IRQ10, 11,12,14,15. con IRQ13 esta dedicada al procesador matemático, IRQ8 esta conectado al reloj del sistema y IRQ2 que esta fuera del bus porque es esa la línea que hace posible las nuevas líneas IRQ.

Durante un tiempo, este bus de 16 bits se llaman bus AT no obstante, desde 1988 la mayor parte de gente se ha venido refiriendo a estos tipos de ranuras de bus como ranuras ISA.

         1. ISA no es suficiente: bus local

Los primeros en intentar crear un nuevo estándar de bus fueron, de nuevo, Compaq un año mas tarde.

En 1986, Compaq presento uno de los primeros ordenadores de escritorio basados en el 80386. Como presento uno de los primeros ordenadores de escritorio basados en el 80386.

Como el 80386DX era un chip de 32 bits, Compaq quería aprovecharse de esa potencia con una nueva ranura de bus. Las ranuras de bus de velocidades estándar seguían siendo una buena idea, pero como ofrecer tarjetas de expansión de memoria que tuvieran una ruta de datos de 32 bits y 16 Mhz de velocidad? La única solución era crear un bus completamente nuevo. Pero las empresas como Compac no tuvieron éxito en la estandarización así que cada una desarrollo su propio estándar de 32 bits.Pero todos estos buses tenían varias cosas en común:

    * Tenían una ruta de datos de 32 bits.

    * Funcionaban a la velocidad de reloj del ordenador 386 (normalmente 16,20,25, ó 33 MHz.

    * Solo soportaban una tarjeta particular, vendida por el fabricante de la placa base.

Estos buses llegaron a ser conocidos como buses privados, o más tarde, buses locales porque eran "locales" al procesador.

         1. EISA (Extended Industry Standard Architecture)

Las características del bus EISA:

    * Ruta de datos de 32 bits.

    * Suficientes líneas de direcciones para 4 GB de memoria

    * Mas direcciones de entrada /salida, 64 KB de direcciones.

    * Capacidad de configuración por software para las tarjetas, sin microinterruptores ni interruptores DIP (similar a POS.

    * Frecuencia de reloj de 8 MHz (desafortunadamente).

    * Sin mas interrupciones ni canales DMA.

    * Soporta tarjetas que son físicamente grandes, lo que hace que sea mas barato construirlas (tarjetas más pequeñas suponen un mayor coste de diseño.

    * Bus maestro.

Figura 1. Bus EISA
    

         1. El bus de hoy en día: PCI

El mundo del PC necesitaba un bus mejor, Intel diseño una ranura de bus más rápida llamada PCI(Interconexión de componentes periféricos) PCI es un buen bus por diversas razones que se subrayaran a continuación:

    * Independencia del Procesador

    * Ruta de datos más ancha: bus de 64 bits.

    * Alta velocidad

    * Compatibilidad hacia atrás: Aunque las tarjetas ISA o EISA no pueden encajar en ranuras PCI, los conjuntos de chips que soportan PCI tambien admiten ISA y EISA

Eso significa que es fácil construir un PC con ranuras PCI, ISA, y EISA en la misma placa base.

    * Bus maestro: Como EISA y Micro Chanel (y al contrario que VLB), PCI soporta tarjetas adaptadoras de bus maestro.

    * Configuración por Software: PCI soporta el estándar Plug and Play desarrollado en 1992 por fabricantes de harware.

Figura 2 . Tarjeta PCI

Figura 3 . Ranuras de bus PCI e ISA

2.5. Puerto de gráficos acelerado (AGP)

El bus de 33 Mhz original fue el bus VLB .¿ Y que fue lo que produjo la creciente necesidad de un bus rápido? El video. Las 2 cosas que siempre parecen dirigir la demanda de buses más rápidos son la memoria y el video

El bus AGP(Accelerated Graphics Port) esun bus para gráficos, este consigue 2 cosas:

    * Es entre cuatro y ocho veces más rápido que PCI en la transferencia de datos. Las

CPU de los sistemas con tarjeta de video AGP pueden presentar imágenes en sus tarjetas de video bastante rápido.

    * Permite que una tarjeta de video complete su propia memoria de video con algo de memoria del sistema.

3. Conclusión

Aquí tratamos de definir lo que es el bus que es una parte intrínseca del estándar de comunicación del hardware de un ordenador ,un acuerdo de cómo construir tarjetas que puedan funcionar en una PC estandar. Sin embargo, por diversos motivos hay mas de media docena de estos estándares (distintos) en el mundo del PC.

El primer bus de la PC llamado bus Altair.

Las ranuras de expansión de un ordenador con este bus se llaman ranuras de 8 bits. entonces 8 de las 62 líneas transportan datos por el ordenador.

El bus AT (ISA) con bus de datos 16 bits de anchura, bus de direcciones 24 bits de anchura, 2 elevado a 24 es casi 16 millones, así que las ranuras de 16 bits del AT podían soportar hasta 16 MB de RAM en teoría.

Las ranuras de bus de velocidades estándar seguían siendo una buena idea, pero como ofrecer tarjetas de expansión de memoria que tuvieran una ruta de datos de 32 bits y 16 Mhz de velocidad? La única solución era crear un bus completamente nuevo llamado ISA

Estos buses llegaron a ser conocidos como buses locales porque eran "locales" al procesador. EISA (Extended Industry Standard Architecture) con ruta de datos de 32 bits suficientes líneas de direcciones para 4 GB de memoria, 64 KB de direcciones y capacidad de configuración por software para las tarjetas.

El mundo del PC necesitaba un bus mejor hoy en día, Intel diseño una ranura de bus más rápida llamada PCI(Interconexión de componentes periféricos) PCI es un buen bus ya que tiene independencia del procesador, ruta de datos de 64 bits y alta velocidad.

4. Bibliografía

         1. Referencias bibliográficas

            El Mundo del Hardware del PC ……………………….Edición 2006

         2. Referencias electrónicas.

 

Vanesza Huatuco Alvarez

ingvanesza[arroba]gmail.com
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