计算机的神经

我们人类的行动是由大脑发出命令，并通过神经传输到各个部位。在计算机系统中，中央处理器、存储器、外部设备及接口之间是通过什么来相互连接并传输信息的呢?通过一种被称为总线的公用信号线进行连接并传输信息的。总线就像人体内的神经沟通计算机的各个部分，十分默契而又自如地传输着各种信息。总线按功能可以分为数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线是中央处理器和存储器、外部设备之间主送指令和数据的通道，它的宽度反映了中央处理器一次处理传输数据的二进制位数。根据中央处理器一次处理传输数据的二进制位数，可以将计算机分为4、8、16、32位等种类，这个位数叫做计算机的字长。如果用8位二进制代表信息，就可以有2⁸= 256种组合，而16位二进制就有2¹⁶= 65536种组合，传输的信息量就大多了许多，进行数值运算的精度也高了许多。由于计算机使用二进制进行信息处理，所以计算机以多少个二进制单位作为信息处理单元，这成为计算机重要的性能指标。

地址总线用来给存储器、输入/输出接口信号，以便中央处理器按地址对它们读写。一般存储器的编址使用全部地址线，所以地址线的根数反应了微处理器的寻址能力。用n根地址线编址的存储空间可以有2n个存储空间，8位机有16根地址线，因此，最大存储空间是64千字节(216)。8088/8086微处理器有20根地址线，则有1兆(220)的存储空间。输入/输出接口编址的方法有两种。一种是利用部分地址线编址，中央处理器使用专门的输入/输出指令和读写控制信号访问接口。另一种方法是把输入/输出接口视为存储单元，与存储器统一编址，对存储器操作的指令完全适用于对输入/输出接口的操作。

控制总线用来传递中央处理器的控制信号，控制所要执行的操作种类和顺序，以协调各个部件的动作。各种微处理器都有本质上相同的数据总线和地址总线，其主要差别在于控制总线。三组总线中，控制总线最为复杂，它主要包括以下几个方面:读写控制线，决定数据线上数据流动的方向，决定是存储器读写还是输入/输出操作;中断信号线，包括可屏蔽中断输出线、非屏蔽中断输入线和中断响应线;总线控制线，使中央处理器暂时挂起，放弃对总线的占用，一般有总线请求线与总线响应线;复位线，中央处理器接收到复位信号就进行初始化，并以指定的复位入口处开始执行;等待线或准备就绪线，用于中央处理器与慢速的存储器和输入/输出装置同步;主控时钟线，产生中央处理器各种基本操作的时机。其他还有串行输入线、输出数据线、刷新信号线、停机线、置溢出位线、状态控制线等等。