martes, 24 de septiembre de 2013

BUSES DE LA PC

Buses de la computadora.

conjunto de cables o pistas impresas que permiten el traslado de información:
  • entre computadoras (redes), 
  • entre elementos de la computadora, 
  • en el interior de los circuitos integrados 
  • y en los dispositivos periféricos y otros auxiliares de la computadora.

Mediante los BUSES pueden cargarse datos en la memoria y desde allí transportarse a la CPU. es la autopista de los datos dentro del PC; ya que comunica a los componentes del computador con la  CPU. Los buses se controlan y manejan desde el procesador.
En el bus se encuentran pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones principalmente, pero existen buses de alimentación, de control, otros. 
La CPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoria en el bus de direcciones accediendo a la memoria, teniendo cada una de las líneas carácter binario. Al representar 0 o 1 y forman el numero de la posición dentro de la memoria (la dirección). Cuanto mas líneas haya disponibles, mayor es la dirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. En el bus de direcciones original habían ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que correspondía a la CPU.
En un inicio se usaron solo en paralelo, llevaban la información con funciones fijas de cada conductor entre etapas de la computadora, con conexión simple, tenía un puerto de entrada y otro de salida en cada dispositivo.
en la actualidad se ha orientado a buses seriales como el USB y el FIREWIRE, y el CHIPSET  de la tarjeta madre al interior de las computadoras. aprovechando la tecnología actual que puede controlar dispositivos complejos y con mayor poder de computo.





FUNCIÓN.
realiza la conexión lógica entre componentes, entre subsistemas, componentes y dispositivos avanzados periféricos con una computadora.
Esta basada su capacidad de comunicación en el ancho de datos y en la frecuencia máxima de envíos,  estas dos magnitudes son inversamente proporcionales, así que si el ancho de datos es pequeño, se tendrá una alta frecuencia.
las señales digitales que transmiten, son de datos, direcciones y controles. los buses tienen funciones particulares como los DMA, y las interrupciones, todo esto para acceder a la memoria o CPU manejando los recursos mínimos

GENERACIONES DE BUSES
PRIMERA GENERACIÓN
Estaba formada por 2 buses con funciones específicas, uno para la memoria y otro para comunicar los demás dispositivos; manejaba  protocolos y sincronizaciones diferentes.
DEC identificó que no era necesario dos tipos de buses si se usa (mapeo), esto es que se combinaba las direcciones de memoria con las de los periféricos en un solo espacio de memoria. 
las primeras computadoras se basaban en un bus backplane (eje) pasivo para conectar las tarjetas de circuito. La CPU escribía la dirección, del conjunto de direcciones hacia el cual debe fluir a través del bus principal, luego escribía o leía los datos apuntando a la dirección del dispositivo.
Entre las conocidas está la S100 y EL BUS ISA,  eran una extensión del bus del procesador por lo que latía a la misma frecuencia entre 6 y 8 MHz.

SEGUNDA GENERACIÓN
Se creó el concepto de Bus del Sistema (conexión entre el procesador y la RAM) nace el ChipSet. Como se debió jerarquizar los buses al hacerse las computadoras más rápidas y dejar la CPU de controlar los buses.
El bus ISA pasó de bus del sistema a bus de expansión, controlado por un chip aparte del CPU. se ubica un bus a una frecuencia mas alta entre el procesador y la memoria.
Se crea el bus NUBUS, con controlador propio e independiente de la computadora, inicios del PLUG AND PLAY con un ancho de banda de 32 bits y de interfaz estandar  y permitió el uso de varias arquitecturas, se implemento en APPLE y entre estos están el  AGP y el PCI.

TERCERA GENERACIÓN
Conexiones punto a punto, reducen el número de conexiones, sin depender de pulsos de reloj,  los mas notables son el infiniband, el PCI EXPRES y hipertransport; se conecta negociando las características de la conexión, de manera dinámica y reduce en mucho el número de cables orientándose al interface serial.


Clasificación por el número de hilos
BUS PARALELO
Este usa la transmisión al mismo tiempo de un byte,  por varias líneas que tienen funciones fijadas, utilizado de forma masiva en impresoras, buses del procesador, discos duros y tarjetas de expansión.

Ejemplo es el front side bus utilizado en procesadores intel, las funciones en línea dedicadas son:
lineas de dirección.- indica la posición de la memoria o la dirección del dispositivo con el que desea realizar comunicación.
líneas de control.- son las que envían señales de arbitraje entre dispositivos, entre las que tenemos DMA, lineas de  interrupciones e indicadores de estado.
líneas de datos.- transmiten los datos de bits en forma aleatoria, el ancho del bus es potencia de dos.

BUS SERIAL
Transmite bit a bit y reconstruye luego por medio de registros y rutinas de software, usa pocos conductores, fue utilizado para enviar limitada información como el mouse e impresoras simples, pero se retomó hace unos diez años con los USB principalmente.

SERIAL ATA.- SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante





viernes, 13 de septiembre de 2013

Von Neumann - Ciclos


Arquitectura de Von Neumann
Estructura e instrucciones para trabajar con lenguaje de bajo nivel en la CPU, con el manejo de memoria en esta arquitectura.
Presentación sobre arquitectura de Von Neumann

Arquitectura de Von Neumann

CICLOS.- procesos de recuperar, decodificar y ejecutar los ciclos en los programas en las computadoras.
Para abrir el archivo sobre ciclos e instrucciones haga clic abajo.
CICLOS E INSTRUCCIONES


1 load
2 stor
3 or
4 and
5 suma
6 resta
7 nor
8 nand
9 inv
10 a ox b
11 prod
12 div
13 abs
14 salto
15 salto si


Arquitectura de Von Neumann