Datenbus

Datenbus is der Bestandteil eines digitalen Systems, der den Datenfluss zwischen Bausteinen ermöglicht. Er umfasst eine Gruppe von Übertragungslinien (Leitungen oder Trägersignale) auf der Leiterplatte und verbindet Komponenten wie CPU, Speicher und Peripherie. Der Datenbus ist Teil des Systembusses, der zusätzlich von Adress- und Steuerleitungen getragen wird. Die Breite des Datenbusses, gemessen in Bit, beeinflusst die Menge der pro Takt übertragenen Daten. Zusammen mit dem Taktvolumen bestimmt sie die theoretische Datenrate und die Leistungsfähigkeit des Systems.

Es gibt verschiedene Ausprägungen von Datenbussen. Parallele Busse übertragen mehrere Bits gleichzeitig, während serielle Busse Bits sequentiell senden. Systeme können synchron arbeiten, wobei der Takt den Datentransfer regelt, oder asynchron, bei dem Signale ohne gemeinsamen Takt erfolgen. Moderne High-End-Systeme verwenden häufig serielle, point-to-point-Busse mit komplexen Protokollen (z. B. PCI Express), während ältere oder interne Buses oft breitere, parallele Signale nutzten (z. B. 8, 16, 32 oder 64 Bit Breite). Die Leistung hängt zusätzlich von Signalqualität, Layout, Protokoll-Overhead und Latenz ab.

In der Praxis findet man Datenbusse in verschiedenen Kontexten. In Computersystemen verbinden sie CPU, Cache und Arbeitsspeicher oder I/O-Controller. In eingebetteten und industriellen Umgebungen spielen Feldbusse eine ähnliche Rolle, wobei CAN, LIN, FlexRay, EtherCAT oder Profibus als Datenbusse fungieren und Kommunikation zwischen Steuergeräten ermöglichen. Allgemein dient der Datenbus der sicheren, geordneten und effizienten Übertragung von Nutzdaten zwischen den Systemkomponenten.