总线是什么

总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质.

总线可以传输的原理

总线实际上是由许多传输线或通路组成,每条线上保持的电平高低即是所传输的信号,每条线可一位一位地传输二进制代码.一串二进制代码可以在一段时间内逐一传输完成.若干条传输线可以同时传输若干位二进制代码.
故而,可以理解总线具有,只允许有一个部件向总线发送信息,而多个部件可以同时从总线上接收相同信息的性质.而总线中的电路线根据其上传输信号的意义分为地址总线,数据总线,控制总线.
各个部件连接在总线上,根据控制总线和地址总线上的信号构成的含义,各个部件做什么操作.比如控制总线上的信号要求主存储器读,则主存储器接收这一信号后,根据地址总线上的信号,将对应的存储器地址上的数据发送到数据总线上,这样就完成了主存储器读的操作.

为什么使用总线

计算机系统的五大部件之间的互连方式有两种,一种是各部件之间使用单独的连线,称为分散连接;另一种是将各个部件连到一组公共信息传输线上,称为总线连接.那为什么总线连接成为了主流呢?

早期以运算器为中心的分散式连接方式

典型的冯诺依曼以处理器为中心的分散式连接结构
这种连接方式的特点就是其内部连接方式极其复杂,并且当I/O与存储器交换信息时,都需经过运算器,致使运算器停止运算,严重影响了CPU的工作效率.
为了解决这个争抢运算器的问题,又提出了

以存储器为中心的分散式连接结构

以存储器为中心的分散式连接方式
这就解决了I/O设备与主存交换信息要经过运算器的问题.
但是即使后来采用了中断,DMA等技术,使CPU工作效率得到很大的提高,但是仍然无法解决I/O设备与主机之间的连接的灵活性问题.即I/O设备的增删异常困难.这是分散式连接结构的通病.
为了解决这一通病,所以提出了总线连接方式.