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Bussyteme

Definition:
Ein Bus - Basic Unit System - ist ein Bündel von funktional zusammengehörigen Signalleitungen, das Komponenten eines digitalen Systems zum Informationsaustausch miteinander verbindet. Über Busse werden Adressen, Daten und Steuersignale geleitet. (Rechenberg/Pomberg, 1997)

Busarten

Der Systembus unterteilt sich in den Adressbus, Datenbus und Steuerbus.

Datenbus:

Er überträgt Daten zwischen den Teilsystemen des Prozessors und dem Arbeitsspeicher. Da die zu verarbeitenden Daten zwischen dem Prozessor, den Speicherbausteinen und den Eingabe-Ausgabe-Bausteinen in beide Richtungen übertragen werden müssen, arbeitet der Datenbus beidseitig (englisch: bidirectional). Die Richtung des Datenflusses wird vom Steuerbus bestimmt. Der Adressbus hingegen gibt den Zielort an.

Adressbus:

Der Adressbus arbeitet als Einbahnstraße (englisch: unidirectional), da die Signale nur von der CPU zu den Speicher- und Eingabe-Ausgabe-Bausteinen in eine Richtung transportiert werden. Da alle Baugruppen parallel angeschlossen sind, aber jeweils nur eine Baugruppe senden oder empfangen darf um evtl. Datenkollisionen zu verhindern, müssen die einzelnen Baugruppen Adressen zugewiesen bekommen, mit denen der Prozessor sie dann ansprechen kann. Um diese Adressen zu vergeben, werden alle Einheiten parallel an den Adressbus geschaltet und dürfen nur, wenn sie die ihr zugewiesene Adresse empfängt Daten auf dem Datenbus senden oder empfangen.

Steuerbus:

Er ist dafür zuständig, dass Steuersignale, wie z.B. das Reset-Signal, weitergeleitet werden. Wie der Adressbus arbeitet auch der Steuerbus unidirectional. Der Prozessor muss einer Baugruppe (z.B. Arbeitsspeicher) mitteilen, ob sie Daten an den Prozessor senden soll oder von ihm Daten empfangen soll. Dies geschieht mit Hilfe des Steuerbusses. Er teilt der angesprochenen Einheit mit, ob der Prozessor Daten an sie übermitteln will oder ob er Daten empfangen möchte.

Der interne & externe Bus:

Innerhalb des Bussystems wird zwischen dem internen Bus (CPU-Bus) und dem externen Bus (Peripheriebus) unterschieden. Die internen Leitungen eines Prozessors (interner Bus) sind über kleine Pins (kleine Beinchen) mit dem Leitungssystem auf dem Mainboard (Hauptplatine, externer Bus) verbunden. Der CPU-Bus stellt die Verbindungen innerhalb der CPU her, also zwischen den einzelnen Bausteinen des Mikroprozessors. Der Anwender hat keinen Zugriff auf dieses Bussystem. Über den Peripheriebus erfolgt der Datenaustausch vom Mikroprozessor zu den anderen Bestandteilen der Zentraleinheit und zu den Verknüpfungspunkten (Schnittstellen). Über den externen Bus erfolgt die Kommunikation zwischen der CPU und sämtlichen externen Geräten (wie z.B. Laufwerken, Festplatten, Schnittstellen für Monitor, E/A, Drucker, Belichter,...).

ISA-Bus - Industry Standard Architecture

• Taktfrequenz von 8 - 8,3 MHz
• Bandbreite von 16 bit
• 8 bit Datenbus
• 20 bit Adressbus

EISA-Bus - Extended ISA

• Erweiterung des ISA-Bussystems auf 32
• Taktfrequenz von 8 MHz.
• Datentransferrate 16 MByte/s.
• Abwärtskompatibel

MCA-Bus - Micro Channel Architecture

• 32 bit Datenbus
• 32 bit Adressbus
• 10 MHz Taktfrequenz

VL-Bus - Vesa Local Bus

• VESA (Video Electronics Standards Association) Zusammenschluss von Peripheriegeräte-Herstellern
• 32-bit-Datenbus
• 40 MHz Bustakt
• ISA-Karten können auf VL-Bus genutzt werden

AGP - Accelerated Graphics Port

• Interface für die Kopplung des Hauptspeichers und des 3D-Grafikbeschleunigers
• Bandbreite von 266 MByte/s
• 2x-Modus(Nutzung beider Flanken des Taktsignals) werden 533 MByte/s erreicht

PCI-Bus - Peripheral Component Interconnect

• 32 Daten- und 32 Adressleitungen
• im Multiplex-Betrieb werden 32 Leitungen eingespart, da mit dem 1. Takt die Adresse und im 2. Takt das Datenwort gesendet wird.

Erstellt am 22. April 2008