コントロールバスとは？

制御バスは、コンピューターの中央処理装置（CPU）が、ケーブルやプリント回路などの一連の物理接続を介してマシン内の他のデバイスと通信するために使用するものです。 これは、CPUがコンピューターのさまざまな部分の動作を指示および監視できるようにする、読み取り、書き込み、割り込みなどのさまざまな信号の集まりです。 これは、システムまたはコンピューターバスを構成する3種類のバスの1つです。 その正確な構成はプロセッサによって異なります。

一般に、バスの目的は、コンピューターコンポーネント間の通信に必要な経路の数を減らすことです。 バスは、1つのデータチャネルを介したコンポーネント間の通信を可能にし、一度に送信できる情報量によって特徴付けられます。 データの量はビットで表され、情報が送信される物理回線の数に対応します。 たとえば、32本のワイヤを備えたリボンケーブルは、32ビットを並行して送信できます。

通常、各コンピューターには内部バスと拡張バスがあります。 内部バスまたはフロントサイドバスはCPUと中央メモリ間の通信を容易にし、拡張バスまたは入出力バスはハードドライブやポートなどのマザーボードコンポーネントをリンクします。 ほとんどのシステムバスは、通常、通信用に50〜100の個別の物理ラインで構成されています。 これらのラインは、アドレスまたはメモリバス、データバス、コマンドまたはコントロールバスの3つのサブアセンブリまたはバスタイプに細分化されます。

制御バスは双方向です。 CPUからのコマンド信号とハードウェアからの応答信号を送信します。 CPUがコマンド信号をコンピューターのコンポーネントと低速の外部デバイスに同期するのに役立ちます。 その結果、制御バスは、それぞれが読み取り、書き込み、割り込みなどの特定の信号を送信する制御線で構成されます。 制御バスを構成する制御ラインはプロセッサによって異なりますが、ほとんどにはシステムクロックライン、ステータスライン、バイトイネーブルラインが含まれます。

たとえば、コンピューターのCPUはデータバスを使用して、中央メモリとの間で情報を送信します。 制御バスにより、CPUは、システムがこのデータを送信または受信しているかどうか、およびいつ受信するかを決定できます。 これは、制御バスには、情報の流れの方向（メモリからCPU、またはCPUからメモリ）を決定する読み取り用と書き込み用の制御ラインがあるためです。 CPUが中央メモリにデータを書き込む必要がある場合、制御バスの書き込み制御ラインに信号を送信（アサート）します。 読み取り制御ラインで信号を送信すると、CPUはメモリからデータを受信できます。

システムバスを構成する他のタイプのバスは、データバスとアドレスバスです。 データバスは、機能するすべてのコンピューターコンポーネント間で命令と情報を移動します。 双方向であり、一度に一方向にのみ送信できます。 データバスは、CPUとメモリ間、およびメモリと入出力セクション間で情報を伝送します。

アドレスバスは単方向で、メモリのマップのように機能します。 コンピュータシステムが特定のメモリ位置または入出力デバイスにアクセスする必要がある場合、アドレスバス上の適切なアドレスをアサートします。 このアドレスは適切な回路によって認識され、対応するメモリまたはデバイスにデータバス上のデータの読み取りまたは送信を指示します。 アドレスバス上のアドレスに対応するデバイスまたはメモリの場所のみが応答します。