Bus informático: ¿Qué es, para qué sirve y cómo se clasifican en computación?

No hay trabajo más notorio de los ingenieros electrónicos e informáticos que el desarrollo de los diferentes buses. Gracias al desarrollo de esta clase de arquitectura, hoy podemos tener en nuestras manos, móviles y ordenadores con capacidades de memoria muy grande y a la vez simples de ejecución con funciones casi instantáneas.

Un dispositivo móvil, en sus placas de circuitos, presenta realmente diseños extraordinarios de buses, convirtiéndolos en verdaderas herramientas que no nos pueden faltar hoy en día.

En este artículo vamos a explicarte qué son los buses en informática y también te detallaremos las diferentes clases que existen de cada uno de ellos y sus diferentes funciones. Hablaremos también de la evolución que tuvieron estos buses y que están reflejados en sus diferentes generaciones.

¿Qué es un bus y cuál es su utilidad dentro de la informática?

El bus informático es el sistema por el cual los diferentes componentes que tiene una computadora transfieren y relacionan entre sí los datos que comparten unos a otros.

Esto se realiza gracias a un circuito que está impreso en diferentes placas y que está formado por cables o pistas, resistores (que se encargan de introducir resistencia eléctrica a determinadas partes del circuito) y condensadores (encargados de funcionar como un almacenamiento de energía que necesitan esos circuitos).

Existen dos tipos de transferencia de datos en la arquitectura informática. Una es la transferencia en serie que puede transportar un bit a la vez. La otra clase de transferencia es la llamada en paralelo la cual puede transferir hasta 8 bits a la vez.

Actualmente se utilizan canales para transportar varios buses a la vez siendo los más utilizados los de tipo en serie. A este tema lo desarrollaremos más profundamente en la última parte de este artículo.

Gracias a la existencia de estos buses informáticos, podemos lograr que se comuniquen el microprocesador con la memoria; y también los puertos de entrada, como son el teclado, el ratón y el micrófono; y los puertos de salida, como el monitor, la impresora o los parlantes con las diferentes partes del sistema operativo.

¿Cómo funciona un bus informático? Componentes y características

El funcionamiento consiste básicamente en que pase señales eléctricas a través de conductores metálicos y sean recibidas por otro componente de acuerdo a protocolos integrados que manejan conjuntamente.

También pueden conducir señales digitalizadas y definen su capacidad de acuerdo a la cantidad de repeticiones que pueden realizar en un tiempo específico, clasificados por el envío de esa frecuencia y el ancho de los datos. Esta relación es inversamente proporcional entre sí.

Los componentes que tiene un bus son:

• Cables, que se utiliza para transmitir la electricidad.
• Placa, que tiene impreso un circuito de caminos, pistas y otros elementos con materiales que son conductores o no de electricidad. Su misión es conducir y entregar datos entre los componentes.
• Resistores como habíamos nombrado, son componentes electrónicos que están pensados para trabajar como resistencia es decir analiza la transmisión que existe entre dos puntos de la frecuencia eléctrica, generando un control de la corriente máxima que pasa por el mismo.
• Condensadores, trabajan para poder almacenar energía y a la vez transmitirla a diferentes elementos que necesitan de manera inmediata electricidad. Su trabajo es de modo pasivo.

¿Cuáles son las principales generaciones de buses que existen?

Existen diferentes generaciones de buses que se fueron modificando a través del descubrimiento y desarrollo de mejores transferencias a través de los canales.

A continuación, te nombraremos cada una de las generaciones que existen:

Primera generación

Esta generación se desarrolla entre las décadas del ´70 y del ´80 en donde existían dos buses, no destinado a la memoria y el otro bus se lo destinaba a los diferentes dispositivos que rodeaban la memoria.

Es decir, con esta generación el ordenador trabajaba con dos áreas definidas y con instrucciones específicas y sincronizaciones para cada una de ellas.

Segunda generación

Se caracteriza esta etapa por la mayor velocidad y autonomía que tenían los buses. El problema más importante que tenía esta clase de generación de buses pasivos es que necesitaba usar al CPU para controlar los buses lo cual destinaba una parte importante del mismo.

Empezaron a establecerse la jerarquía entre los diferentes buses de acuerdo al grado de frecuencia. Se desarrolla entre los años 90 y principios de este siglo.

Tercera generación

Es la generación que se utiliza en la actualidad y su característica más importante es que permite conexiones punto a punto, logrando fragmentar las rutas o pistas por donde viajan los datos, permitiendo así reducir el número de conexiones y lograr interfaces de manera serial.

Es una tecnología relativamente nueva, cuenta con 10 años en el mercado informático.

¿Cómo se clasifican los buses informáticos? Todos los tipos

Seguidamente, hablaremos de cómo se clasifican estos buses informáticos de acuerdo a sus funciones:

Bus paralelo

Como te dijimos anteriormente, un bus paralelo es aquel que se dedica a transmitir los datos de un byte por vez y al mismo tiempo. Se caracteriza por una frecuencia que es chica pero que tiene una gran cantidad de datos que se envían.

Sus conexiones son complejas y la lógica que mantiene es sencilla es muy utilizado para aquellos sistemas en donde se necesite poco poder de datos o de cómputo.

Estos eran los más utilizados entre la primera y segunda generación, pero tenían desventajas en cuanto al control que tenían que existir desde el CPU.

Bus serie

También lo hablamos anteriormente un bus en serie es aquel que se caracteriza por poder transmitir hasta bit a bit al mismo tiempo. Su ancho de banda va a depender de la frecuencia en donde se emiten ya que son inversamente proporcionales.

Se los utiliza en la actualidad especialmente para los discos duros en estado sólido porque permiten tener una mayor eficiencia en la transmisión de la información.

De control

Los buses de control es parte integrante de los buses paralelo y se encargan de transmitir todos los datos o señales para que pueda controlar a los dispositivos que necesitan comunicarse.

Se los utiliza mucho en los indicadores de estado, ya que puede gobernar a cada uno de los componentes que tienen conexiones o líneas compartidas entre sí.

De datos

Los cuales se pueden trasladar los bits de una manera aleatoria por lo que necesita una potencia para que pueda tener intercambio de datos directamente con el CPU. Puede controlar al bus de datos y el bus de direcciones en cuanto a su uso y acceso.

De dirección

Un bus de dirección es aquel que puede tener un número para asignarle a una memoria o celda de memoria dentro de la memoria principal por ejemplo la memoria RAM.

Es independiente del bus de datos y puede trabajar directamente con el microprocesador a través de un canal asignado para tal fin.

Multiplexado

Esta clase de buses se encargan de poder transmitir electricidad algunas veces a un bus de direcciones y otras veces a los bus de datos con la característica de que nunca lo hacen al mismo tiempo.

El chipset ¿Qué relación tiene con los buses informáticos?

El Chipset es el conjunto de circuitos integrados que se encuentra alojado en la placa madre o “motherboard” y su función principal es la de recoger los datos de todos los procesos y enviarlos a su destinatario correcto.

Es el que controla diferentes funciones del hardware y el acceso a la memoria, entre otras funciones. Es decir, hace que la placa madre se conecte con los componentes más importantes que tiene nuestro PC, haciendo que la motherboard sea la principal protagonista de todo el sistema de funcionamiento del hardware de nuestro equipo.

De aquí podemos concluir que el chipset está íntimamente relacionado con los buses informáticos ya que sin ellos no podrían existir una comunicación para recoger y enviar los procesos.

Además, el chipset también está diseñado con una arquitectura informática utilizando diferentes buses para poder conectarse entre sus componentes internos.