Bussystem
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[Bearbeiten] Definition
[Bearbeiten] Systembus
Der Systembus dient zur Steuerung, der Adressierung und der Übertragung von Daten. Für jede Aufgabe hat der Systembus eigene Signalleitungen. Der Systembus teilt sich in Datenbus, Adress-bus und Steuerbus. Das was ursprünglich der Systembus gewesen ist, das ist heute nur noch die Verbindung zwischen Prozessor und Chipsatz. Diese Verbindung wird auch als Front-Side-Bus (FSB) bezeichnet. Weil aus Geschwindigkeitsgründen Bestandteile des Chipsatzes in den Prozessor wandern, wird das Kon-zept des systemweiten Systembusses nicht mehr gültig. In der heutigen Computerarchitektur gibt es den klassischen "Systembus" nicht mehr. Die Architektur besteht in der Regel aus verschie-denen seriellen und parallelen Bussystemen, die für die jeweiligen Erfordernisse speziell ausgelegt und entwickelt wurden. Hierbei werden immer häufiger Punkt-zu-Punkt-Verbindungen eingesetzt. Das kommt daher, weil immer mehr Funktionen hochintegriert in wenigen Bausteinen unterge-bracht werden und dadurch auch die Übertragungsrate zwischen den einzelnen Funktionen ge-steigert werden kann.
[Bearbeiten] Grundlagen
An dem eigentlichen Bus hängen die CPU, die Speichermedien, die Steckplätze (Slots), selbstver-ständlich der Arbeitsspeicher und auch die Eingabegeräte greifen auf den Bus zu. Vergleichbar einem Kreisverkehr werden die Datenpakete über die Straße auf die Reise geschickt. Je breiter die Straße (der Bus) desto mehr Pakete können zur gleichen Zeit übertragen werden, wenn es an irgendwelchen Stellen eng wird, kommt es zum Stau. Damit es dabei keine Probleme mit der Vor-fahrt gibt werden Interrupts vergeben. Da einige Erweiterungskarten sehr oft auf den Arbeitsspeicher zugreifen müssen, wurde der DMA (Direct Memory Access) zwischengeschaltet. Die Aufgabe des DMA ist es, den Erweiterungskarten, die ständig auf den Arbeitsspeicher zugreifen einen schnellen direkten Zugriff auf den Speicher zu ermöglichen. Dadurch wird das Bussystem entlastet. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Grafikkarte. Die Daten müssen bei der Grafikbearbeitung stän-dig aus dem Arbeitsspeicher zur Anzeige (VGA-Karte) gebracht werden. Da diese Daten in den seltensten Fällen auf der Festplatte zwischengespeichert werden.
[Bearbeiten] Adressbus
Der Adressbus ist für die Übertragung von Speicher- und Peripherie-Adressen zuständig. Auf dem Adressbus wird die Adresse angelegt, von der die Daten gelesen oder wohin sie geschrieben werden sollen. Der Adressraum bezeichnet den adressierbaren Speicherbereich. Diese Angabe zeigt, wie viele Elemente überhaupt adressierbar sind. Die Anzahl der Adressleitungen ist ein entscheidender Faktor für die Anzahl der maximal zu adressierenden Speicherplätze. Ein Adresse mit einer Länge von n Bit entspricht einem Adressraum von 2n Elementen.
[Bearbeiten] Steuerbus
Der Steuerbus dient der Übertragung bestimmter Signale an die einzelnen Komponenten. Auf diese Weise wird den Baugruppen mitgeteilt, was sie zu tun haben. Z. B. die Daten vom Datenbus aufnehmen oder Daten auf den Datenbus stellen. Der Steuerbus beinhaltet auch die Interrupt-Leitungen über dem die Peripherie-Geräte dem Pro-zessor eine Unterbrechungsanforderung signalisieren können. Typische Unterbrechungsanforde-rungen werden bei Tastatureingaben oder Mausbewegungen erzeugt.
[Bearbeiten] Datenbus
Zur Übertragung von Daten zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher und Peripherie steht der Da-tenbus zu Verfügung. Die Anzahl der Datenbusleitungen bestimmt die Anzahl der Byte, die pro Takt übertragen werden können. Alle Baugruppen, die Daten an den Datenbus übergeben oder entgegennehmen können (Prozes-sor, Speicher, I/O) sind mit dem Datenbus verbunden. Die Datenfreigabe erfolgt durch den Prozessor jeweils nur für eine Baugruppe.
[Bearbeiten] I/O Ports
[Bearbeiten] Input-Ports
Bei den Input-Ports handelt es sich um die Ports bei denen Daten hineinkommen wie z.B. Tastatur- und Mausanschlüsse.
[Bearbeiten] Output-Port
Bei den Output-Ports gehen Daten raus wie zum Beispiel bei einem Bildschirm oder bei einem Drucker.
[Bearbeiten] Quellen
http://www.elektronik-kompendium.de/ http://www.hardwaregrundlagen.de/
