Les bus

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Les bus
I\ Introduction:
Un bus est a la foi – un jeu de fils permettant le dialogue entre l’ensemble des composants (Processeur,
mémoire, …).
- des circuits de contrôles implémentant des protocoles de communication régissant les
échanges.
- des connecteurs permettant d’intégrer des cartes d’extension.
Il existe 3 types de bus – le bus système ou processeur : C’est le bus central autour du quel est construit
l’ordinateur. C’est lui qui va véhiculer les informations entre le processeur et les différents composant de la
carte mère.
- bus entre/sortie (Bus d’extension) : Ce sont des interface en général
standardisé permettent de connecter des cartes d’extensions. C’est la gestion du processeur au
périphérique externe voir interne (PCI)
- Le bus local processeur ou bus mémoire. Il assure la circulation des
donnes entre le processeur et la RAM.
II\ Schéma de principe du bus du PC :
III\ Les bus système :
Le bus système est divise en 3 sous ensembles – bus commande
- bus de donnée
- bus d’adresse
1) Bus de commande :
Il indique si le processeur est occupe. Il gère aussi les demandes d’interruptions, transmet les commandes
de lecture et d’écriture vers les autres composants interne ou externe (Périphérique). Ce bus est
étroitement lie avec le processeur ; il en est directement connecte.
2) Bus de donnée :
Processeur
Controleur
BUS
standard
Mémoire
cache
Mémoire
Controleur
de
Mémoire
Controleur
Video
Carte
Réseau
Controleur
Disque
BUS d’extension
BUS local
Processeur

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Il conserve la communication des données. C’est grâce à ce bus que le processeur lit la mémoire (avec les
coordonnes spécifient sur le bus d’adresse) et communique le résultat du traitement vers la mémoire ou
vers un contrôleur de périphérique.
La taille (en bits) du bus de donnée détermine le nombre d’octet que le processeur peut manipuler en une
seul opération élémentaire ainsi que le format des entres/sorties.
Bus de données
Nombre de bits
80286
16
80486
32
Pentium
64
P III
128
P IV
128 (256)
3) Bus d’adresse :
C’est un bus unidirectionnel qui va du processeur vers la mémoire. Ce bus est utilise par le processeur pour
indiquer l’adresse de la cellule mémoire a laquelle il veut accéder.
Microproc
Nombre de bits
80286
20
80486
32
Pentium
32
P III
32
P IV
64
4) Bus d’extension :
Sur un pc le bus système assure également les flots de bus Entrée/Sortie. Le type de bus sera une
extension des sorties du processeur avec des interruptions et des signaux de commande supplémentaires.
Ex : USB
Ils fonctionnent de manière synchrone en utilisant la même horloge.
Particularités : - bus de données sur 8 bits
- bus d’adresse sur 20 bits
- horloge sur 2 bits
- contrôle processeur sur 8 bits (écriture et lecture en mémoire + périphérique
d’Entrée/Sortie
Le bus ISA : Il est en extension 16 bits, la compatibilité ce fait aux instructions et aux adresses. La
fréquence de base pour un bus ISA est de 8 MHz.
Il est compose de 62 broches et a très vite évolue vers le EISA qui a 150 broches.
Le bus MCA (Micro Chanel Architecture): C’était un bus exclusivement réservé au 386. Il a donc disparu.
Bus
ISA
EISA
MCA
Constructeur
IBM
IBM, Phoenix, Compaq,
etc. ….
IBM
Date
1984
1988
1987
Processeur associe
80286
80386
80386
Donnes (bits)
8/16
8/16/32
16/32
Adresse (bits)
24
32
24/32
Mémoire adressable
Mo
4G
4G
Fréquence (MHz)
8 MHz
8 MHz
10MHz
Débit en Mo/s
8
33
20
Interruption
15
15/30
15/30
Broche
36/62
62/130
5) Bus local :
Un bus local offre la possibilité de faire fonctionner un périphérique à la vitesse d’horloge du processeur.

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Cette liaison ce fait à l’aide d’un circuit mémoire processeur et cela sans passer pas le bus d’extension.
C’est un concept de chez macintosh. Le bus local est destine au processeur puissant.
Le PCI est devenu le standard aujourd’hui. En réalité, le PCI n’est pas vraiment un bus local car il n’est pas
directement relié au processeur. Le constructeur est Intel. Il y a eu 3 évolution du PCI : PCI 1.0, PCI 2.0, PCI
2.1 et aujourd’hui on est a PCI 2.3 qui a le meme fonctionnement.
Pour le 1.0 le débit max théorique est de 132 Mo/s puis très vite a 264Mo/s avec le 2.0. Avec le 2.3 on
arrive à 312 Mo/s.
La fréquence de base a commence a 33MHz pour la 1.0 et 2.0 puis a la 2.1 a 66MHz.
De base on était a 32bits puis pour arrive a 64 Bits pour les 2.0 et 2.1. Les 1er PCI etait compatible avec
l’ISA. Au niveau du plug and play, le contrôleur PCI ne la était que 2.0.
BUS
PCI 1.0
PCI 2.0
PCI 2.1 (2.3)
Constructeur
Intel
Intel
Intel
Débit max
132 Mo/s
264 Mo/s
264 Mo/s (312 Mo/s)
Fréquence max
33 MHz
33MHz
66MHz
Adressages DATA
32 bits
64 bits
64 BITS
Processeurs
486
Pentium MMX
Pentium II, III, IV
Plug and play
Non
Oui
oui
Processeur
Bus local
E/S
t
t
t
t
H p
H b
Décalage (Ms)
Inst des
bus
Inst
Proc

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IV \ Les interfaces :
L’interface va jouer le rôle d’adaptation fonctionnel (Envoi en octets, en bloques, …) et matériel
(Alimentation, mise en forme des signaux, …).
Les interfaces les plus connues sont des contrôleurs d’E/S qui au sein de la carte mère vont gérer les
composants internes et externes. Au niveau du contrôleur vidéo on perle de AGP (Accelerator Graphique
Port).
Le débit pour l’AGP est de 1Go et la fréquence est de base à 133MHz.
Mémoire
Processeur
Contrôleur AGP
Contrôleur BUS
STANDARD
Contrôleur
VIDEO
Contrôleur
DISQUE
Carte série
BUS
Local
Processeu
r
BUS Local AGP
BUS D’extention ISA/EISA
Mémoire
Processeur
Contrôleur PCI
Contrôleur BUS
STANDARD
Contrôleur
VIDEO
Contrôleur
DISQUE
Carte série
BUS
Local
Processeu
r
BUS Local PCI
BUS D’extention ISA/EISA

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Le connecteur au niveau du port parallèle s’appel « Centronics » est directement lie à l’interface parallèle
directement lie au processeur. Sur cette interface, il va y avoir des transmissions consternantes l’adresse
et la donne directe avec le processeur.
L’interface série pour une liaison série se nome l’UART. (universal asynchronous receveur transmetteur).
A la différence de l’interface parallèle, l’UART va prendre en compte caractère par caractère. La
transmission est bidirectionnelle.
Il va y avoir 4 pôles pour interpréter la donnée. Le proc envoi une instruction par rapport au périphérique
sollicité à l’UART ou l’info sera transmit mi bits par bits.
Lien avec le proc :
Polling :
Le proc interroge en permanence l’interface et passera la majeure partie de son temps à interroger si les
périphériques a besoin de ces services (MMX).
Data
Données
envoyées
Données
reçues
BUFFER
Interface
Parallèle
Périphérique
de
sortie
Ex:
Imprimante
Processeur
Data
Ecriture
Adresse
A0
A7
D0
D7
Processeur
Registre
reception
Data
Registre
d’attente
transmission
Registre
décalage
reception
Registre
decalage
transmission
Peripherique
d’E/S
Ex: MODEM
1 char
1 char