Interconexion de Sistemas

Conexión de CPU y la memoria: Estos se conectan por medio de tres líneas llamadas bus las cuales son las siguientes.

 

1. Bus de datos: Se conforma de 3 líneas de control cada una de ellas transporta 1 bit a la vez. El número de las líneas dependerá del tamaño de la palabra. Por ejemplo si la palabra está conformada por 32 bits se necesitara de 32 líneas de control, de modo que todos los 32 bits de la palabra se puedan transmitir al mismo tiempo.
2. Bus de dirección: Permite el acceso a una palabra en especial en la memoria. El número de líneas en este bus dependerá del espacio de direccionamiento de la memoria. Por ejemplo si la palabra tiene 2 a la n palabras, por lo tanto el bus debe transportar n bits a la vez y debe tener n líneas.
3. Bus de control: Controla la comunicación del CPU y la memoria. Por ejemplo hay un código que se envía desde la CPU  a la memoria para especificar una operación de lectura o escritura. El número de líneas  de este bus dependerá del número total de comandos de control que necesita la computadora.

Conexión de dispositivos entrada/salida: Estos dispositivos no se conectan de la misma manera que el CPU y la memoria dado que estos son aparataros electromecánicos, magnéticos o ópticos y trabajan a menor velocidad. Por lo tanto existen intermediarios específicos para cada uno de ellos que los conectan a los buses llamados controladores o interfaces.

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       Controladores: puede ser un dispositivo serial o paralelo, el serial solo tiene una línea de conexión al dispositivo y el paralelo tiene varias líneas de conexiones al dispositivo por lo cual puede transmitir varios bits al mismo tiempo.

o   SCSI: Interfaz pequeña de sistemas de computadoras (small computer system interface) En un principio solo se desarrolló para las computadoras Macintosh en 1984. Consta de una interfaz paralela de con 8, 16 y 32 líneas. Esta ofrece una conexión de cadena margarita donde ambos extremos de la cadena deben estar terminados y cada dispositivo tiene una dirección única (IPobjetivo).

o   FireWire: Es una interfaz serial de alta velocidad definida estándar IEEE 1394, que transfiere datos en paquetes logrando una velocidad de tasa de hasta 50 Mb/s. se puede utilizar para conectar hasta 63 dispositivos en una cadena o conexión de árbol (usando solo una línea). En esta conexión no hay necesidad de terminación.

o   USB: Es el controlador bus serial universal (University Serial Bus). Es serial y se utiliza para conectar a la computadora dispositivos más lentos por ejemplo un teclado, mouse, etc. Puede llegar a transmitir datos con una velocidad de 1.5 Mb/s. Su bus consta de 4 líneas de control, de las cuales dos llevan energía eléctrica al dispositivo.

Direccionamiento de dispositivo de entrada y salida: El CPU  generalmente utiliza el mismo bus para leer o escribir datos tanto en la memoria como en los dispositivos de entrada/salida. Lo único que cambia es la instrucción. Si la instrucción se refiere a una palabra la transferencia de datos es entre la memoria y el CPU, pero si identifica un dispositivo la transferencia es entre el dispositivo entrada/salida y el CPU. Existen 2 métodos de direccionamiento de dispositivos de entrada/salida:

Entrada/salida aislada: En este método las instrucciones de lectura y escritura para la memoria son diferentes a las instrucciones de lectura y escritura para los dispositivos de entrada/salida. Existen instrucciones para probar, controlar, leer y escribir en dispositivos de entrada/salida, cada uno de ellos tiene su propia dirección. Las direcciones de los dispositivos de entrada/salida pueden coexistir con las direcciones de la memoria sin alguna ambigüedad ya que son diferentes. Por ejemplo el CPU puede utilizar el comando read Hola para leer de la memoria la palabra Hola y el comando input Hola para leer del dispositivo de entrada/salida la palabra Hola.

Entrada/salida por mapas de memoria: En este método el CPU trata a cada registro en el controlador del dispositivo de entrada/salida como una palabra en la memoria. El CPU no tiene instrucciones separadas para la transferencia de datos desde la memoria o el dispositivo de entrada/salida. Si la dirección define una palabra desde la memoria los datos se leen desde la palabra y si la dirección define un registro desde de los dispositivos de entrada/salida se leen desde el registro. La ventaja es un pequeño número de instrucciones y la desventaja es que depende del número de controladores de dispositivos de entrada/salida y el número de sus registros, la memoria se reducirá al número total de registros en palabras. Por ejemplo si tengo 5 controladores y cada uno tiene 20 registros en total voy a tener 20 direcciones y por lo tanto la memoria se reducirá a 20 palabras.
 

Bibliografia:

http://books.google.com.mx/books?id=xu4jcMBih8QC&pg=PT108&dq=interconexion+de+subsistemas&hl=es&sa=X&ei=NtOBT6W9LeWw2wXRz4XrBg&ved=0CDMQ6AEwAA#v=onepage&q&f=true