• Introducción al concepto de bus

Los ordenadores requieren el manejo de una gran cantidad de información. Para poder transmitirla entre los diversos componentes son necesarios unos caminos por los cuales pueda fluir con la mayor soltura posible. Estos “caminos” se denominan Buses. En realidad son circuitería interna de la placa base que permite el envío de datos entre los distintos componentes y que define en gran medida la velocidad del ordenador en sí, ya que cuanto más rápido envíe esos datos, mayores operaciones se podrán realizar por segundo.

Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí.

A veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".

En el caso en que sólo dos componentes de hardware se comuniquen a través de la línea, podemos hablar de puerto hardware (puerto serial o puerto paralelo).

• Características de un bus

Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.

La velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo.

De esta manera, es posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por la frecuencia. Por lo tanto, un bus con un ancho de 16 bits y una frecuencia de 133 MHz, tiene una velocidad de transferencia de:

16 * 133*106 = 2128*106 bit/s, o 2128*106/8 = 266*106 bytes/s o 266*106 /1024 = 259765,625 KB/s o 259765,625 /1024= 253,677MB/s

Dado que la CPU normalmente es más rápida que el FSB, las placas implementan un multiplicador de frecuencia que indica a qué velocidad (múltiplo de la velocidad de la placa) corre el procesador. Por otra parte, como los buses de E/S son más lentos que la placa, se necesita un divisor de frecuencia que indica la velocidad de funcionamiento de los buses de E/S en relación con la velocidad de la placa.

• Clasificación de los buses

En realidad, cada bus se halla generalmente constituido por entre 50 y 100 líneas físicas distintas que se dividen a su vez en tres subconjuntos, según el tipo de datos que lleve el bus, podemos clasificarlo en bus de datos, bus de direcciones y bus de control. Estos tres tipos de buses, en conjunto, son lo que genéricamente se denomina bus del sistema. 

• El bus de direcciones, (también conocido como bus de memoria). Transporta las direcciones de memoria a las que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional. Transmite direcciones entre la CPU y la memoria. El bus de direcciones funciona sincronizado con el de datos. Es un bus necesario para saber las direcciones de los datos que se envían a la CPU (o que se reciben desde ella) por el bus de datos. Para determinar el volumen de memoria directamente accesible o direccionable por la CPU, hay que tener en cuenta el número de líneas o bits que forman el bus de direcciones. Cuanto mayor sea el número de bits mayor es el rango de memoria direccionable. Por ejemplo, si el bus de direcciones tiene 10 bits, se podrá acceder a 2^10 posiciones de memoria; es decir, 1024 celdas.
• El bus de datos transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional. Permite establecer el intercambio de datos entre la CPU y el resto de unidades.
• El bus de control (en ocasiones denominado bus de comando). Transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware. El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.