¿Qué es un bus (físicamente) en diseño digital?

Bus es una abreviatura de omnibus .

Figura1.Elómnibus:unejemplotempranodelproblemadeintentarsuperarelanchodebandanominaldelbus.Foto: Gail-Thornton .

  

omnibus , noun , del latín omnibus "para todos", dativo plural de omnis "todos".

Curiosamente, en la abreviatura en inglés de "para todos", eliminamos la parte "omnis" y conservamos la parte "bus" que significa "para". Si alguien con una mentalidad más literal hubiera hecho la abreviatura, podríamos estar discutiendo los "datos de la computadora y la dirección omnis".

Bus paralelo

Así como el ómnibus era un modo de transporte público "para todos", el concepto de bus electrónico es el de un modo de transporte común para un grupo de señales. Esto se puede ver muy claramente en los diseños de chips de memoria anteriores en el diseño del bus de direcciones y el bus de datos, y ambos se ejecutaron desde la CPU a varios chips.

Figura2.Arquitecturadecomputadoraquemuestradirecciones,datosybusesdecontrol.Fuente: Wikispaces .

En el lenguaje de la computadora, un bus suele ser un grupo de líneas de señal que conectan varios dispositivos. En el diseño que se muestra en la Figura 2, por ejemplo, para escribir en una determinada ubicación de RAM, las líneas del bus de dirección se establecerán para que apunten a la ubicación de la memoria, los datos configurados en el bus de datos y el comando de escritura en el bus de control cuando el los dos anteriores estaban listos. Cada bloque, RAM, ROM, E / S y OTROS reciben direcciones únicas.

Figura3.ElesquemadelZX81(1981)muestraclaramentelosbusesparalelos.Inclusoenestacomputadorarelativamentesimple,losbusesparaleloscreanunrequisitoparaunaltonúmerodepinesyrastros,ambosagregadosalestadorealdePCB.(Hagaclicenlaimagenparaverlaentamañocompleto).

Busserie

Elproblemaconlosbusesdecomputadora"paralelos" (varias líneas en paralelo) es que el ancho del bus aumenta con el número de bits. Esto da como resultado más y más pines en los chips y rastros que se ejecutan alrededor de la PCB. Para resolver este problema se han desarrollado varios sistemas de bus serie. La dirección y los datos se pueden enviar a los periféricos inteligentes (que ahora tienen que tener los dispositivos de comunicaciones en serie incorporados a los chips) con solo dos o tres cables. A menudo se los denomina "bus serie", ya que, una vez más, se aplica el principio general.

Busbar

Figura3.Unsistemadebarrascolectorastrifásicasconcablesdeconexión.ElbussuperioresL1,elsiguienteesL2yL3estáenlaparteinferior.Fuente: aica.co.uk .

El término se amplía ligeramente en la "barra colectora" utilizada en los paneles de distribución eléctrica como un riel de suministro común para la conexión de cables o interruptores automáticos a una línea de energía de fase o neutra.

Un autobús puede significar una de varias cosas:

• Un elemento esquemático , que simplemente significa que varias redes van juntas. Estos dos esquemas deben interpretarse de manera idéntica:

• Comodijiste,unmontóndecablesconectadosentrebloquesfísicos:unbuspuedesercualquierconexióndemúltipleslíneasentremódulos,atravésdeloscualessecomunican

• Unprotocolofísico:cuandoalguienserefiereal bus I²C , USB (Universal Serial Bus), etc., generalmente se entiende como un conjunto de reglas (por ejemplo, un protocolo) para la comunicación entre módulos. Lo que es importante es que esas reglas especifican la capa física : por ejemplo, el bus I²C especifica que consta de dos líneas, levantadas por resistencias y activadas por dispositivos de colector abierto, y especifica cómo codificar Los bits "0" y "1", luego los bytes y luego las funciones de nivel superior como los módulos de direccionamiento.

Por lo general, cuando hablamos de un bus como protocolo , esto incluye el hecho de que se implementará como varios cables que se unen entre los módulos, además de la especificación del protocolo.

Un bus es solo un conductor entre los elementos del circuito. Podría ser cables o huellas en un PCB.

Llamar a estos cables o trazar un "bus" simplemente implica que se utilizan para la comunicación entre elementos del circuito.

EDITAR: Como apuntó slebetman, esto también podría referirse a la distribución de energía, pero el término más común para eso es "barra de distribución". En el dominio de la lógica digital, un bus está destinado a referirse a la comunicación.