10/12/2017
1
Hệ thống Bus
Sơlược về Bus
- Một trong những hoạt động và chức năng cơ bản
của máy tính là truyền số dữ liệu. Sự hoạt động của máy
tính do các bộ xử lí điều khiển. Bộ xử lí và các chip hổ trợ
khác đến lượt mình cũng thường xuyên truyền số liệu giữa
các khối, bộ phận trong và ngoài chúng với nhau.
- Có rất nhiều các bộ phận, khối riêng rẽ trong các
Chíp và các đường truyền số liệu rất đa dạng, nên một cách
hợp lí là không thể thực hiện các đường nối giữa các bộ
phận, khối từng đôi một với nhau mà ta nối chung tất cả
các lối vào/ra của các khối riêng rẽ với nhau lên hệ thống
các đường dẫn chung, hệ thống này còn được gọi là Bus.
10/12/2017
2
Đặc điểm khi dùng Bus
- Các bộ phận, khối được nối lên Bus phải thoả
mãn một yêu cầu là có khả năng được cắt ra hoặc nối
trở lại theo điều khiển. Lúc một output được cắt ra
khỏi Bus nó có trạng thái trở kháng cao.
- Trong mỗi thời điểm một output thường phải
đồng thời cấp số liệu cho nhiều input, cho nên nó cần
có khả năng phát ra (source) ở mức logic cao hoặc
nuốt vào (sink) ở mức logic thấp, một dòng điện lớn
đến vài chục mA cấp cho input đó, đóng vai trò tải của
output.
1. Ưu điểm :
- Giá thành thấp .
- Dễ thay đổi ngoại vi.
Ta có thể gở bỏ một ngoại vi hoặc thay đổi ngoại vi mới cho
các máy tính trong cùng một hệ thống Bus.
2. Nhược điểm:
- Điểm bất lợi chính của Bus là tạo ra nghẽn cổ chai, điều
này làm giới hạn lưu lượng vào/ra tối đa. Các hệ thống máy tính
dùng cho quản lý phải dùng thường xuyên các ngoại vi, khó khăn
chính là phải có một hệ thống Bus đủ khả năng phục vụ bộ xử lý
trong việc liên hệ với các ngoại vi.
- Quy tắc nghiêm ngặt của truyền số liệu là trong mỗi thời
điểm, tối đa chỉ có một output được truyền số liệu trên Bus.
- Ngoài ra một hệ thống Bus còn bị giới hạn tốc độ bởi các
yếu tố vật lí như chiều dài của Bus và số bộ phận được mắc vào
Bus .
10/12/2017
3
Ⅱ. Phân loại Bus:
1. Bus hệ thống nối bộ xử lý với bộ nhớ
System Bus, Front Side Bus (FSB), Local Bus:
- Bus kết nối bộ xử lí với bộ nhớ thì ngắn và thường
rất nhanh.
- Khi thiết kế Bus kết nối bộ xử lý với bộ nhớ, nhà
thiết kế biết trước các linh kiện và bộ phận cần kết nối
lại.
2. Bus nối ngoại vi:
- Bus vào ra có thể có chiều dài lớn và có thể kết nối
với nhiều loại ngoại vi các ngoại vi này có thể có lưu
lượng thông tin khác nhau, định dạng dữ liệu khác
nhau.
- Khi thiết kế Bus vào/ra phải thiết kế Bus thoả mãn
nhiều ngoại vi có mức trì hoãn và lưu lượng rất khác
nhau.
Hệ thống bus trong một máy tính
10/12/2017
4
Hệ thống trên Bus nối ngoại vi được phân cấp thành hai
hệ thống Bus con.
Bus tốc độ cao (high-speed bus) hỗ trợ kết nối các
thiết bị tốc độ cao như SCSI, LAN, Graphic, Video,…
Hệ thống Bus mở rộng (expansion Bus) được thiết kế
để kết nối với các ngoại vi yêu cầu tốc độ thấp như:
modem, cổng nối tiếp, cổng song song,…Giữa hai hệ
thống Bus nối ngoại vi trong tổ chức hệ thống Bus
phân cấp là một giao diện đệm
Hệ thống bus phân cấp
10/12/2017
5
Tóm tắt:
Hệ thống Bus trên đã được chia làm 3 phần:
- Bus hệ thống được nối với processor, main
memory, cache/bridge.
- Bus tốc độ cao (hight-speed Bus) được nối với
các thiết bị yêu cầu tốc độ cao như video, LAN,
SCSI,….
- Bus mở rộng (expansion Bus) được nối với
FAX, model….
Bảng biểu diễn tốc độ dữ liệu của các ngoại vi