Qué es un Bus (Método de interconexión de dispositivos a través de una única línea compartida): ¿cómo funciona y para qué sirve?

por Erick Roch Moraguez

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Tabla de contenidos

¿Qué es un autobús?
Fundamentos del bus
¿Cómo funciona un bus?
Ventajas de usar un bus
Desventajas de utilizar un bus
Resumen
¿Cómo sé si mi bus está funcionando?
Apéndice

Cuando hablamos de interconectar dispositivos mediante un bus, solemos referirnos a una única línea compartida que pueden utilizar varios periféricos. Es irrelevante si se trata de compartir alimentación, datos o comunicaciones entre distintos nodos de un mismo dispositivo o distintos dispositivos conectados con la ayuda de una interfaz común. En cualquier caso, esta única línea compartida estará disponible para todos los dispositivos conectados. Exploremos por qué los buses son tan útiles.

¿Qué es un autobús?

Un bus es un tipo de sistema de interconexión que permite la comunicación entre dispositivos del mismo sistema de interconexión. El bus transporta datos entre los dispositivos. Todos los dispositivos conectados al bus deben poder leer y/o escribir datos hacia/desde el bus en cualquier momento. Sin embargo, el bus no transporta necesariamente datos en ambas direcciones. Cada bus está diseñado para un fin determinado.

Fundamentos del bus

Cuando se conectan más dispositivos a un bus común, éste se vuelve más complejo. Esto se debe a que la comunicación entre dispositivos en el bus puede convertirse en un asunto complejo. Por lo tanto, hay algunos fundamentos relativos al funcionamiento de los buses que debemos entender antes de seguir adelante.

– Transferencia de datos: Este es el concepto más básico relacionado con el funcionamiento de un bus. Consiste en leer los datos almacenados en la memoria de un dispositivo y escribir los datos en la memoria de otro dispositivo. Sin embargo, uno de los factores importantes de la transferencia de datos a través de un bus es el momento de la transferencia de datos. En otras palabras, ¿en qué momento y en qué orden deben comunicarse los dispositivos entre sí?

– Dirección: Una dirección es en realidad un código que se encarga de identificar la posición de memoria de los datos que se almacenan en un bus. Cada dispositivo del bus debe tener una dirección única. Por lo tanto, podemos decir que la dirección es un mecanismo para identificar de forma única un dispositivo.

– Control de transferencia de datos: Debido al creciente número de dispositivos conectados a un bus, éste se vuelve más complejo. Esto se debe a que el control de la transferencia de datos se convierte en un problema en el que todos los dispositivos tienen que ponerse de acuerdo sobre los tiempos y el orden de transferencia de datos. Por lo tanto, debe existir algún mecanismo en el que un controlador central funcione como mediador para controlar toda la transferencia de datos.

¿Cómo funciona un bus?

Todos los dispositivos conectados a un bus utilizan la dirección de otro dispositivo como referencia para leer y/o escribir datos en/desde la posición de memoria identificada. Por ejemplo, digamos que tenemos un bus con dos dispositivos conectados a él. El dispositivo A se dirige a la posición de memoria 1 de la memoria del dispositivo B y lee un valor específico. A continuación, el dispositivo B se dirige a la misma posición de memoria y escribe un valor.

Ahora, los dos dispositivos han intercambiado datos. Supongamos que añadimos un dispositivo más al bus. La misma dirección del primer dispositivo se dirigirá ahora a la posición de memoria del segundo dispositivo. Y la dirección del segundo dispositivo se dirige a la posición de memoria del tercero. Así es como funciona un bus.

Ventajas de usar un bus

– Interconexión sencilla: un bus puede crearse fácilmente sin necesidad de conocimientos especiales.

– Cableado menos complejo: cuantas menos conexiones haya en la placa de circuito impreso (PCB), mejor.

– Fácil ampliación: a medida que aumenta el número de dispositivos conectados al bus, también lo hace el espacio de direcciones disponible para el bus.

– Mejor rendimiento: como el bus es sólo un par de conductores, tiene menos errores que una red que transporta muchas señales al mismo tiempo.

Desventajas de utilizar un bus

– Interconexión compleja: un bus puede crearse fácilmente, pero resulta complejo interconectar los dispositivos. Esta complejidad se debe al control de transferencia de datos entre los dispositivos, el control de direcciones y los tiempos de transferencia de datos.

– Más caro: un bus requiere un par de conductores para la transmisión, lo que lo hace más caro que una red de un solo hilo.

– Menos eficiente: un bus es menos eficiente que una red en términos de transferencia de datos porque utiliza un par de conductores.

Resumen

Un bus es un sistema de interconexión que permite la comunicación entre dispositivos del mismo sistema de interconexión. Todos los dispositivos conectados al bus deben poder leer y/o escribir datos hacia/desde el bus en cualquier momento. Sin embargo, el bus no transporta necesariamente datos en ambas direcciones. Cada bus está diseñado para un fin determinado. El bus puede ser simple o complejo en función del número de dispositivos conectados al bus.

Todos los buses tienen algunos fundamentos comunes. Entre ellos se encuentran la transferencia de datos, la dirección y la temporización. La transferencia de datos es el concepto más básico relacionado con el funcionamiento de un bus. Consiste en leer los datos almacenados en la memoria de un dispositivo y escribir los datos en la memoria de otro dispositivo.

¿Cómo sé si mi bus está funcionando?

Para comprobar si tu bus está funcionando, tendremos que verificar algunas cosas. En primer lugar, deberás verificar que todos los dispositivos conectados al bus funcionan correctamente. En segundo lugar, debes comprobar que la transferencia de datos se produce en el momento y en el orden adecuados. Y si estás utilizando un controlador de bus, deberás verificar que el controlador funciona correctamente.

Apéndice

Si estás interesado en aprender más sobre la arquitectura del bus, deberías consultar los siguientes recursos: – Wikipedia – Arquitecturas de bus – Wikipedia – Asociación de Normas IEEE – Definiciones de términos de arquitectura de bus – IEEE Std. 802.3 – Arquitectura de bus – IEEE Std. 802.3ab.