Bus

Ein Computerbus ist eine physische Verbindung, die die Komponenten eines Computers auf der Hauptplatine miteinander verbindet. Jeder Bus besteht aus einer Schaltung zwischen zwei oder mehr Chips, Erweiterungskarten und Steckplätzen oder Anschlüssen, die eine Reihe kleiner Drähte verwenden. Diese Schaltungen ermöglichen den Austausch von Daten zwischen den Komponenten und liefern gleichzeitig Strom von der Hauptplatine.

Zu jedem Zeitpunkt kann jeder Draht in einem Bus entweder eine Spannung führen oder nicht. Dadurch wird einer von zwei Zuständen dargestellt – ein (1) oder aus (0) – und zwar als einzelnes Bit an Daten. Die Anzahl der Drähte in einem Bus bestimmt, wie viele Daten er in einem einzelnen Taktzyklus übertragen kann. Diese Eigenschaft wird als Breite bezeichnet und in Bit gemessen. Ein Bus mit 64 Drähten kann beispielsweise 64 Bit gleichzeitig senden und ist damit ein 64-Bit-Bus. Busse haben außerdem eine Geschwindigkeit, die in Megahertz gemessen wird und angibt, wie oft pro Sekunde Daten übertragen werden.

Der wichtigste Bus, der die CPU eines Computers mit den übrigen Komponenten der Hauptplatine verbindet, wird als „Systembus“ bezeichnet. Der Systembus umfasst drei separate Busse, die unterschiedliche Aufgaben übernehmen:

• Der Adressbus überträgt Informationen über die physische Adresse des Speicherorts, der gelesen oder beschrieben wird. Die Gesamtzahl der adressierbaren Speicherorte hängt von der Breite des Adressbusses ab – ein 16-Bit-Bus kann 65.536 Speicherorte (64 Kilobyte) adressieren, während ein 32-Bit-Bus 4.294.967.296 Speicherorte (4 Gigabyte) adressieren kann.
• Der Datenbus überträgt die eigentlichen Daten zum RAM des Systems und von dort zurück. Ein breiterer Datenbus kann pro Taktzyklus mehr Informationen übertragen.
• Der Steuerbus überträgt Befehle zwischen der CPU und den übrigen Komponenten eines Computers. Außerdem überträgt er Statusmeldungen von Geräten zurück an die CPU.

Zusätzlich zum Systembus enthalten Computer weitere Busse, die Komponenten und Peripheriegeräte mit den jeweils zuständigen Controller-Chips verbinden. Interne Busse (auch lokale Busse genannt) verbinden Komponenten innerhalb des Computers, während externe Busse die Anschlüsse verbinden, die zum Anschließen von Peripheriegeräten verwendet werden. Beispielsweise verbindet der interne Speicherbus eines Computers die RAM-Steckplätze mit dem Speichercontroller, während der externe USB-Bus die USB-Anschlüsse mit dem E/A-Controller verbindet.