Mikä on ohjausväylä?

Ohjausväylä on tietokoneen keskusyksikkö (CPU) kommunikoidakseen muiden koneen sisällä olevien laitteiden kanssa fyysisten liitosten, kuten kaapeleiden tai painettujen piirien, kautta. Se on monipuolinen kokoelma signaaleja, mukaan lukien lukeminen, kirjoittaminen ja keskeyttäminen, joiden avulla suoritin voi ohjata ja valvoa tietokoneen eri osien toimintaa. Tämä on yksi kolmesta väylätyypistä, jotka muodostavat järjestelmän tai tietokoneväylän. Sen tarkka koostumus vaihtelee prosessorien välillä.

Yleensä minkä tahansa väylän tarkoituksena on vähentää tietokoneen komponenttien välisen kommunikaation edellyttämien reittien määrää. Väylä mahdollistaa kommunikoinnin komponenttien välillä yhden datakanavan kautta, ja sille on tunnusomaista se, kuinka paljon tietoa se voi lähettää kerralla. Tietojen määrä ilmaistaan ​​biteinä ja se vastaa niiden fyysisten rivien lukumäärää, joiden kautta tiedot lähetetään. Esimerkiksi nauhakaapeli, jossa on 32 johtoa, voi lähettää 32 bittiä rinnakkain.

Jokaisessa tietokoneessa on yleensä sisäinen ja laajennusväylä. Sisäinen tai etupuolen väylä helpottaa kommunikointia suorittimen ja keskusmuistin välillä, kun taas laajennus- tai tulo-/lähtöväylä yhdistää emolevyn komponentit, kuten kiintolevyt ja portit. Useimmat järjestelmäväylät koostuvat tyypillisesti 50-100 erillisestä fyysisestä viestintälinjasta. Nämä linjat on jaettu kolmeen osakokoonpanoon tai väylätyyppiin: osoite- tai muistiväylä, tietoväylä ja komento- tai ohjausväylä.

Ohjausväylä on kaksisuuntainen; se lähettää komentosignaaleja CPU: sta ja vastaussignaaleja laitteistosta. Se auttaa CPU: ta synkronoimaan komentosignaalit tietokoneen komponenttien ja hitaampien ulkoisten laitteiden kanssa. Tämän seurauksena ohjausväylä koostuu ohjauslinjoista, joista jokainen lähettää tietyn signaalin, kuten luku, kirjoitus ja keskeytys. Ohjausväylän muodostavat ohjauslinjat eroavat suorittimien välillä, mutta useimmat sisältävät järjestelmäkellolinjoja, tilalinjoja ja tavujen käyttöönottolinjoja.

Esimerkiksi tietokoneen keskusyksikkö käyttää tietoväylää tietojen siirtämiseen keskusmuistiin ja muistista. Ohjausväylän avulla CPU voi määrittää, lähettääkö ja vastaanottaako järjestelmä näitä tietoja ja milloin. Tämä johtuu siitä, että ohjausväylässä on ohjauslinja lukemista ja yksi kirjoittamista varten, jotka määrittävät tiedon virtaussuunnan (muisti CPU: lle tai CPU muistille). Jos suorittimen on kirjoitettava joitain tietoja keskusmuistiin, se lähettää signaalin ohjausväylän kirjoitusohjauslinjalle (väittää). Signaalin lähettäminen lukuohjainlinjalle antaa CPU: lle mahdollisuuden vastaanottaa tietoja muistista.
Muita väylätyyppejä, jotka muodostavat järjestelmäväylän, ovat data- ja osoiteväylät. Tietoväylä siirtää ohjeet ja tiedot kaikkien toiminnallisten tietokoneen osien välillä. Se on kaksisuuntainen ja voi lähettää vain yhteen suuntaan kerrallaan. Dataväylä lähettää tietoja suorittimen ja muistin välillä sekä myös muistin ja tulo-/lähtöosan välillä.

Osoiteväylä on yksisuuntainen ja toimii muistin kartan tavoin. Kun tietokonejärjestelmän on päästävä tiettyyn muistipaikkaan tai tulo-/tulostuslaitteeseen, se vahvistaa oikean väylän osoiteväylään. Asianmukainen piiri tunnistaa tämän osoitteen, joka sitten ohjaa vastaavaa muistia tai laitetta lukemaan tai lähettämään dataa väylällä. Vain laite tai muistipaikka, joka vastaa osoiteväylän osoitetta, vastaa.