CPU能通过地址总线给主存、硬盘、打印机通过地址总线发送地址，CPU可以通过数据总线和其他的部件进行信息传输，地址总线和数据总线可以并行传输很多位信息，为什么呢？因为每个总线可能由很多跟信号线组成的。CPU可以通过控制总线给其他部件发送控制信号。

比如说把数据总线拆开来看，假设包含4根信号线，则每次传送4bit的信息。所有硬件部件都可以通过这跟总线传递数据，但同一时刻只能有一个部件发送数据，但可有多个部件接收数据。

拆开主板，可看到主板上有一些细细的线，这些线是通过光刻机刻上去的，这些线其实就是总线。电脑主板上有一个插槽差一些部件的，比如CPU,内存条，插槽里面的线路已经和总线连接，只要把主存和CPU插上去，就可以通过这些总线来进行数据交互。总线的思想让我们扩充一些部件变得很方便。

1.总线基本概念

总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路，是连接各个部件的信息传输线。
CPU会通过一组总线来进行信息的交互和控制信号的收发。
为什么要用总线呢？
早期的设备比较少，只需要和特定的设备进行连接，如纸带机进行信息交互，大多采用分散连接的方式，建立一条专门连接的线路，但随计算机的发展，外部设备越来越多，不易实现随时增减外部设备。为了更好地解决I/O设备和主机之间连接的灵活性问题，计算机的结构从分散连接发展为总线连接。需要这个设备时就连接到总线上，不需要时就移除。

总线有两个重要的特点，一个叫分时，即指同一时刻只允许有一个部件向总线发送信息，如果系统中有多个部件，则它们只能分时地向总线发送信息。一个叫共享，即指总线上可以挂接多个部件，各个部件之间互相交换的信息都可以通过这组线路分时共享。

2.总线特性

当我们在设计总线时，需要关注到这些特性：1.机械特性（尺寸、形状等），2.电气特性（传输方向，如CPU取指令时要给出地址信息，那这个方向就是CPU指向内存，数据总线是双向的。有效的电平范围。比如RS232C，规定电平低于-3V用逻辑1表示，高电平高于+3V用逻辑0表示），3.功能特性（每根传输线的功能），时间特性（信号的时序关系 ）

3.总线的分类

1.按数据传输格式可分为可分为串行总线和并行总线。
比如发送1011，每次只能发送1位数据，比如USB。并行总线，每次可以传送多位数据，比如CPU和主存之间每次传输64bit的信息。

串行：优点：只需要一条传输线，成本低廉，广泛应用于长距离传输；应用于计算机内部时，可以节省布线空间。
缺点：在数据发送和接收的时候要进行拆卸和装配，要考虑串行-并行转换的问题。
并行：优点：总线的逻辑时序比较简单，电路实现起来比较容易。
缺点：信号线数量多，占用更多的布线空间；远距离传输成本高昂；由于工作频率较高时，并行的信号线之间会产生严重干扰，对每条线等长的要求也越高，所以无法持续提升工作频率。
2.按总线动能。分成片内总线、系统总线和通信总线。
（1）片内总线
片内总线是芯片内部的总线。
它是CPU芯片内部寄存器与寄存器之间、寄存器与ALU之间的公共连接线。
（2）系统总线
系统总线是计算机系统内各功能部件（CPU、主存、I/O接口）之间相互连接的总线。按系统总线传输信息内容的不同，又可分为3类：数据总线、地址总线和控制总线。

（3）通信总线
通信总线是用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如远程通信设备、测试设备）之间信息传送的总线，通信总线也称为外部总线。

4.总线的结构

1.单总线结构
只会在计算机内部设置一组总线，CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）都连接在一组（包含数据、地址、控制总线）总线上，允许I/O设备之间、I/O设备和CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。
优点：结构简单，成本低，易于接入新的设备。
缺点：带宽低、负载重，多个部件只能争用唯一的总线，且不支持并发传送操作。

2.双总线结构
结构：双总线结构有两条总线，一条是主存总线，用于CPU、主存和通道之间进行数据传送；另一条是I/O总线，用于多个外部设备与通道之间进行数据传送。
优点：将较低速的I/O设备从单总线上分离出来，实现存储器总线和I/O总线分离。
缺点：需要增加通道等硬件设备。

3.三总线结构
结构：三总线结构是在计算机系统各部件之间采用3条各自独立的总线来构成信息通路，这3条总线分别为主存总线、I/O总线和直接内存访问DMA总线。
优点：提高了I/O设备的性能，使其更快地响应命令，提高系统吞吐量。
缺点：系统工作效率较低。

4.四总线结构
CPU总线连接CPU和Cache,系统总线：用于连接主存，高速总线用于连接显卡等高速设备，还有扩充总线，连接扩充设备，比如USB,不同总线之间有速度差异，因此要增加一个设备，叫桥接器
控制功能：比如总线仲裁