数据总线：强大的数据传输子系统

你有没有想过数据传输是如何工作的？还是计算机在其组件之间传输数据的能力让您感到好奇？数据总线是奇迹发生的原因。

有趣的是，有不同类型的数据总线。这些变体具有不同的数据传输能力。但是，这里的问题是：数据总线是如何工作的？

本文将教您有关数据总线及其工作原理的所有信息。您还将了解数据库和数据总线之间的区别。

开始吧！

什么是数据总线

数据总线是一个子系统，从个人计算机的早期就一直伴随着我们。数据总线负责任何主板或系统板上的数据传输。通常，这些数据传输是从一个组件到另一个组件，包括 CPU 和内存。

主板

此外，数据总线可以启动两台计算机之间的数据传输。事实上，一条数据总线可以处理多位数据。每条数据总线的数据传输能力就是我们所说的带宽。

此外，标准数据总线大小通常为 32 位。也就是说，数据总线每秒最多可以传输 32 位数据。

然而，随着更先进的技术，我们现在拥有 64 位和 96 位数据总线。另外，我们有可以处理这些数据总线更高比特率的设备。

为什么总线控制器很重要？

早期的个人电脑主板存在问题。这些主板使用无法区分计算机内存和外围设备的数据总线。为什么？因为他们有直接的联系。

直接连接导致了各种问题。例如，点亮强制设备使用相同的运行速度。结果，我们有很多慢速 PC 经常崩溃。

男人对慢速电脑感到沮丧

但是，开发人员能够使用总线控制器解决这个问题。总线控制器有助于将计算机内存和 CPU 与外围设备分开。因此，CPU 和内存可以在不影响外围设备的情况下以不同且更快的速度运行。

那不是全部。使用总线控制器，扩展卡可以直接相互通信。此外，它消除了通过 CPU 的需要，从而实现更快的数据传输。

此外，较慢的总线速度会转化为较慢的计算机系统。

中央处理器

数据库和数据总线的区别

认为数据总线具有数据库的情况并不少见。虽然这种误解似乎是合理的，但数据总线和数据库是两个不同的概念。简单地说，数据总线处理动态数据，而数据库处理空闲数据。

事实上，数据库就像一个存储单元。也就是说，它存储了您以后可以访问或搜索的信息。因此，它专注于以数据为中心的存储。

存储单元

相反，数据总线是面向传输的。因此，它专注于组件之间的通信并处理传入和传出数据。此外，它还处理以数据为中心的交互。

不可否认，数据总线中没有数据库。数据库的概念与存储有关。另一方面，数据总线使用虚拟全局数据空间，隐含数据传输。

数据总线的类型

我们将数据总线的类型分为两类，包括并行数据和串行数据以及内部和外部数据总线。让我们仔细看看这些类型。

并行和串行数据总线

您可以在更现代的计算机上找到串行和并行数据总线。虽然这两种数据总线具有不同的功能，但它们在计算机上协同工作以实现更快、更可靠的数据传输。

并行数据总线可以在多条路径上同时传输数据。然而，每条路径只承载一位数据。并行数据总线的良好示例包括 PC 卡（个人计算机卡）、SCSI（小型计算机系统接口）和 ATA（高级技术附件）。

另一方面，串行数据总线只有一条路径。但是，这条路径可以单独携带所有位。您现在可以找到的串行数据总线示例包括串行连接的 SCSI、FireWire、串行 ATA 和众所周知的通用串行总线 (USB)。

USB

内部和外部数据总线

几乎没有任何计算机没有内部和外部数据总线。内部数据总线或本地总线在主板上的所有组件之间建立连接。

有趣的是，外部数据总线处理主板上的所有外围设备。大多数计算机都带有不同的外部总线。但是，有问题的外部设备决定了外部电缆的类型，例如 HDMI 和 VGA 连接。

HDMI

控制和地址总线

计算机系统总线

控制和地址总线是其他类型的计算机总线。每当数据总线发送数据时，地址总线首先接收它，然后才允许控制总线执行数据。让我们仔细看看这两条计算机总线是如何工作的。

控制总线

CPU 使用控制总线与主板上的其他组件进行通信。但是，您只能使用电缆连接和印刷电路板来进行这种通信。此外，控制总线是计算机的重要组成部分之一。

控制总线也是双向的，允许组件之间进行双向数据传输。此外，这些总线还可以帮助 CPU 为外部功能和内部工具安排控制信号。

此外，多条线路构成控制总线。这些线包括字节使能、状态、中断和读/写信号线。

更重要的是，控制总线就像 CPU 的大脑。 CPU 不会检测系统何时独立接收或发送数据。因此，计算机系统需要控制总线才能正常工作。

地址总线

地址总线对于计算机系统同样重要。当数据总线发送/接收数据并由控制总线执行时，地址总线接收并确定传输。

CPU 还需要地址总线知道将读/写命令发送到哪里。此外，CPU 可以以位的形式写入和读取所有地址总线。

有趣的是，具有 32 位地址总线的系统只能寻址 4 GB 的最大内存空间。相反，具有 64 位地址总线的系统可以访问更大的内存空间，高达 16,384 pebibytes。但是，操作系统必须能够处理这样的地址总线。

一些开发人员认为地址总线是一组可以传输 I/O 设备（打开和关闭）或计算机存储器地址的线路。因此，这意味着地址总线是非定向的。

我们可以使用带有 16 位地址总线的 Intel 88085 微处理器作为示例。由于处理器使用 16 位地址总线，它可以寻址多达 665,5536 个内存位置。它还将各种信号组合成一条 8 位数据总线。

因此，所有有效地址位都通过地址总线传输，而 LSB 通过多路复用数据总线传输。

多路复用

遗言

公交系统

数据总线子系统已经存在一段时间了。值得庆幸的是，我们已经看到了显着的改进，有助于开发更快的数据处理系统。

毫无疑问，简单的总线系统引起的速度问题对于今天的计算机来说是不够的。此外，数据总线的直接连接意味着每个组件都以相同的速度工作。因此，提高 CPU 和内存速度非常具有挑战性。

但是，总线控制器和其他总线系统是解决速度问题的有效解决方案。因此，我们拥有具有更大数据总线（高达 96 位）的高性能系统。

如果您有任何问题，请联系我们。