Все передачи данных, кроме внутренних, осуществляются по одной или нескольким шинам, поэтому все ВУ и основную память нужно каким-либо образом подключить к этим шинам. При нескольких шинах одна используется для памяти, а другие - для ВУ. В одношинной архитектуре для связи с памятью и ВУ используется одна и та же шина. Сложные структуры преобладают в больших ЭВМ, а большинство микро-ЭВМ имеют одношинные структуры.

Память и ВУ подключаются к шинам с помощью интерфейсов (контроллеров). Часто интерфейс является составной частью ВУ. Он должен выполнять некоторую комбинацию следующих функций:

1) передавать состояние ВУ в ЭВМ;

2) обеспечивать буферное хранение данных, вводимых из ВУ в ЭВМ;

3) принимать приказы от ЭВМ во ВУ;

4) обеспечивать буферное хранение данных, выводимых из ЭВМ во ВУ;

5) сигнализировать ЭВМ о завершении операции и др.

Типичная структура с одной системной шиной показана ниже.

CPU-микропроцессор; ROM-память; I/O-устройство ввода-вывода; РВ-шина питания; ДВ-шина данных; АВ-шина адресов; СР-шина управления.

При наличии только одной шины она обычно называется системной шиной. В любом случае линии шины можно классифицировать следующим образом.

Эти линии используются для передаваемой информации. При взаимодействии с памятью этой информацией могут быть данные или команды, а при взаимодействии с ВУ -данные, состояние ВУ, приказы или информация о прерывании. Число линий данных в шине определяет число передаваемых одновременно бит и поэтому оказывает непосредственное влияние на скорость передачи информации. Обычно число линий данных совпадает с длиной слова, но иногда составляет половину длины слова, и тогда для передачи слова выполняются две передачи по шине. Микро-ЭВМ с n - линиями данных обычно называется n-битной микро-ЭВМ.

Каждая ячейка памяти или интерфейсный регистр ассоциируются с однозначной комбинацией бит, называемой адресом. Линии адреса предназначены для передачи комбинаций бит, которые дешифрируются как адреса подключенными к шине интерфейсами. В модуле памяти каждое слово (байт) имеет свой адрес, и интерфейс памяти распознает адреса всех своих слов (байт).

Если ВУ разделяют шину с памятью, некоторые адреса нужно отвести для интерфейсных регистров ВУ. Каждый регистр должен иметь свой адрес, а интерфейс должен распознавать адреса всех своих регистров. Когда интерфейс памяти или ВУ распознает один из своих адресов, он либо принимает информацию с линий данных и передает ее в нужное место, либо считывает необходимые данные и выводит их на линии данных.

В многошинной архитектуре большинство (но не обязательно все) ВУ подключаются к различным шинам, называемым шинами ввода-вывода (ВВ), а шина для модулей памяти называется шиной памяти. Число линий адреса в шине ВВ обычно меньше числа линий в шине памяти.

Независимо от используемой шинной конфигурации между ЦП, модулями памяти и интерфейсами ВУ необходимо передавать некоторую управляющую информацию. Передача ее осуществляется с квитированием. Управляющая информация представляет собой некоторую комбинацию следующих сигналов: 1) запросы на использование шины, которые формируются различными интерфейсами, подключенными к шине; 2) разрешение использования шины, которое формируется в соответствии с назначенными приоритетами в схемах приоритетов. Эти схемы иногда находятся в МП, но иногда реализуются на отдельных БИС; 3) сигналы прерываний, фиксирующие внешние события, требующие внимания ЦП; 4) сигналы синхронизации для координации передач по шине адресов и данных; 5) сигналы паритетов (главным образом в мини- и больших ЭВМ); 6) сигналы о неисправностях или о выключении питания.

Линии управления значительно различаются в разных микро-ЭВМ. Так как шины должны взаимодействовать с МП, то подробное описание разводки его контактов содержит для разработчика необходимую информацию об управляющих сигналах ЦП.