Arquitectura de Buses: Tipos, Funcionalidad y Diferencias entre Serie y Paralelo

Definición de Buses Digitales

Un bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre varios ordenadores.

Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores, además de circuitos integrados.

Funcionalidad y Capacidad

Los buses permiten la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.

Definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima de envío y al ancho de los datos. Aunque pueden tener distinto número de pines, es crucial fijarse en la velocidad de transferencia y el tipo de bus.

Clasificación de los Buses

Los buses se clasifican principalmente:

• Según el método de envío de la información: paralelo o serie.

Históricamente, se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: el bus paralelo para cortas distancias y el serial para largas.

Bus Paralelo

• Los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas.
• La cantidad de datos transferida es considerablemente grande.
• El Front-Side Bus (FSB) de los procesadores Intel es un bus de este tipo y, como cualquier bus paralelo, presenta funciones en líneas dedicadas:

Componentes del Bus Paralelo

• Las Líneas de Dirección: Son las encargadas de indicar la posición de memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicación.
• Las Líneas de Control: Son las encargadas de enviar señales de arbitraje entre los dispositivos. Entre las más importantes están las líneas de interrupción, DMA (Acceso Directo a Memoria) y los indicadores de estado.
• Las Líneas de Datos: Transmiten los bits de forma aleatoria. Por lo general, un bus tiene un ancho que es potencia de 2.

Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero su lógica es sencilla, lo que lo hace útil en sistemas con poco poder de cómputo.

Bus Serie

• Los datos son enviados bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas.
• Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia.
• Se ha utilizado ampliamente en la última década para buses de discos duros, unidades de estado sólido (SSD), tarjetas de expansión y para el bus del procesador.
• Se consiguen velocidades más altas que con los buses paralelos, aunque la lógica de funcionamiento es más compleja.