Материнська плата комп’ютера має незалежні сигнальні шляхи, які називаються шинами.
Комп'ютер посилає кілька видів електронних сигналів туди і назад між різними компонентами. Для ефективності окремі шляхи на материнській платі, які називаються шинами, передають лише один тип сигналу; це підвищує швидкість роботи комп'ютера та спрощує його роботу. Хоча материнські плати ПК мають різні шини для карт розширення та зовнішніх пристроїв, усі комп’ютери мають три основні шини: керування, інструкції та адреси. Через ці автобуси працює вся система.
Архітектура автобуса
Комп’ютери складаються з кількох основних функціональних блоків, включаючи центральний процесор, пам’ять та введення/виводу. Центральний процесор виконує базову арифметику та логіку, пам’ять зберігає програми та дані, а введення/виведення направляє дані на клавіатуру, екран і жорсткий диск комп’ютера. Ці частини взаємодіють один з одним. Деякі комп’ютерні конструкції використовують єдину шину, спільну для всіх частин. Незважаючи на недорогу вартість, система повинна обережно управляти своїми сигналами, і деякі частини чекають, поки інші закінчать зв’язок і відмовиться від керування шиною. Кілька автобусів скорочують час очікування та забезпечують ефективну роботу деталей. Розташування шин і частин комп’ютера називається його архітектурою шини.
Відео дня
Контрольна шина
Шина управління материнської плати керує діяльністю в системі. Шина керування, як і інші шини, являє собою просто набір з'єднань між частинами комп'ютера. Усі частини «згодні визнати», що якщо одне з’єднання має напругу, а наступне – ні, це означає, що центральний процесор читає з пам’яті. Якщо з’єднання поміняються ролями, процесор записує в пам’ять. Інші з’єднання мають справу з «подрібненням» даних по 8, 16, 32 або 64 біти за раз. Треті визначають, чи передаються дані до центрального процесора з пам’яті чи з клавіатури. Ця система сигналізації запобігає потраплянню даних не туди.
Шина даних
Шина даних діє як канал для передачі даних з клавіатури, пам'яті та інших пристроїв. Він передає інформацію зі швидкістю до мільярдів символів в секунду. Центральний процесор зчитує дані, виконує обчислення та переміщує нові дані назад у пам'ять, жорсткий диск та інші місця. Шина керування визначає, в якому напрямку рухаються дані.
Адресний автобус
Комп’ютер повинен мати швидкий доступ до кожного символу пам’яті, тому кожен символ має власний номер адреси. Центральний процесор вказує, які адреси він хоче прочитати чи записати, а шина адрес передає цю інформацію до схеми контролера пам’яті, яка знаходить та отримує інформацію. Деякі місця, які називаються пам'яттю з довільним доступом, містять інструкції програми та тимчасові результати обчислень. Інші місця вказують на жорсткий диск, мишу та клавіатуру. Шина керування визначає, який із цих двох наборів адрес стає активним для певної операції з пам’яттю.
