2.2.2 总线结构的计算机

从前文的描述可以看出，计算机在工作时，它的各个组成部分需要紧密配合，数据和指令经常需要在各个部件之间传送、交换。那么，它们是如何联系在一起的呢？它们之间的信息传输信道又是什么呢？现代计算机通常采用所谓的总线结构。计算机的各个组成部分通过总线联系在一起，各个部件之间的信息传送和交换通过总线进行。图2-3描述了计算机的总线结构。

图2-3 计算机的总线结构

总线是计算机各个部件传送、交换信息的公共通道。如果存储器中的某个数据要被传送到CPU，通常首先被存储器传送到总线上，CPU再从总线上获取。

从图2-3还可以看出，CPU和存储器都直接与总线连接，但键盘、鼠标、显示器、打印机等输入或输出设备并没有直接与总线相连，而是通过一种特殊的被称为输入、输出设备接口的中间部件连接在一起。那么，为什么这些输入、输出设备不直接和总线相连呢？原因是输入、输出设备种类繁多，不仅有电子装置，也有机械装置，原理也不尽相同。各种设备使用的电气信号规格并不相同，与总线中使用的标准信号也不相容，因此需要特殊的输入、输出设备接口完成信号的转换和处理，使得来自各种设备的信号最终转换成总线可以接受的信号，也使得来自总线的信号最终可以转换为各种设备所特有的信号规格。一般而言，不同的设备需要不同的设备接口。输入、输出设备接口通常用一块特殊的印刷电路板来实现，这样的印刷电路板被称做输入输出（input/output, I/O）接口卡。

在面向个人使用的微机系统中，CPU、存储器、各种I/O接口卡以及连接它们的总线通常被封装在机箱内，构成主机（箱）部分，而键盘、打印机等设备则通过主机面板上的插槽与其相连接。相对位于主机箱内的CPU、存储器等核心部件，键盘、打印机等设备也被称做外部设备。