总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路。共享是指总线上可以挂接多个部件,各个部件之间相互交换的信息都可以通过这组公共线路传送;分时是指同一时刻只允许有一个部件向总线发送信息,如果出现两个或两个以上部件同时向总线发送信息,势必导致信号冲突。当然,在同一时刻,允许多个部件同时从总线上接收相同的信息。
如果说主板(Mother Board)是一座城市,那么总线就像是城市里的公共汽车(bus),能按照固定行车路线,传输来回不停运作的比特(bit)。这些线路在同一时间内都仅能负责传输一个比特。因此,必须同时采用多条线路才能传送更多数据,而总线可同时传输的数据数就称为宽度(width),以比特为单位,总线宽度愈大,传输性能就愈佳。总线的带宽(即单位时间内可以传输的总数据数)为:总线带宽 = 频率 x 宽度(Bytes/sec)。当总线空闲(其他器件都以高阻态形式连接在总线上)且一个器件要与目的器件通信时,发起通信的器件驱动总线,发出地址和数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到(或能够收到)与自己相符的地址信息后,即接收总线上的数据。发送器件完成通信,将总线让出(输出变为高阻态)。
按总线相对于 CPU 或其他芯片的位置可分为内部总线和外部总线两种。在 CPU 内部, 寄存器之间和算术逻辑部件 ALU 与控制部件之间传输数据所用的总线称为内部总线;外部总线是指 CPU 与内存 RAM、ROM 和输入/输出设备接口之间进行通信的通路。由于 CPU 通过总线实现程序取指令、内存/外设的数据交换,在 CPU 与外设一定的情况下,总线速度是制约计算机整体性能的最大因素。
按总线功能来划分,又可分为地址总线、数据总线、控制总线三类,人们通常所说的总线都包括这三个组成部分,地址总线用来传送地址信息,数据总线用来传送数据信息,控制总线用来传送各种控制信号。

采用总线结构的主要优点
1、面向存储器的双总线结构信息传送效率较高,这是它的主要优点。但CPU与I/O接口都要访问存储器时,仍会产生冲突。
2、CPU与高速的局部存储器和局部I/O接口通过高传输速率的局部总线连接,速度较慢的全局存储器和全局I/O接口与较慢的全局总线连接,从而兼顾了高速设备和慢速设备,使它们之间不互相牵扯。
3、简化了硬件的设计。便于采用模块化结构设计方法,面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作cpu插件、存储器插件以及I/O插件等,将它们连入总线就可工作,而不必考虑总线的详细操作。
4、简化了系统结构。整个系统结构清晰。连线少,底板连线可以印制化。
5、系统扩充性好。一是规模扩充,规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件。二是功能扩充,功能扩充仅仅需要按照总线标准设计新插件,插件插入机器的位置往往没有严格的限制。
6、系统更新性能好。因为cpu、存储器、I/O接口等都是按总线规约挂到总线上的,因而只要总线设计恰当,可以随时随着处理器的芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件,新的插件插到底板上对系统进行更新,其他插件和底板连线一般不需要改。
7、便于故障诊断和维修。用主板测试卡可以很方便找到出现故障的部位,以及总线类型。
缺点:
由于在CPU与主存储器之间、CPU与I/O设备之间分别设置了总线,从而提高了微机系统信息传送的速率和效率。但是由于外部设备与主存储器之间没有直接的通路,它们之间的信息交换必须通过CPU才能进行中转,从而降低了CPU的工作效率(或增加了CPU的占用率。一般来说,外设工作时要求CPU干预越少越好。CPU干预越少,这个设备的CPU占用率就越低,说明设备的智能化程度越高),这是面向CPU的双总线结构的主要缺点。同时还包括:
1、利用总线传送具有分时性。当有多个主设备同时申请总线的使用是必须进行总线的仲裁。
2、总线的带宽有限,如果连接到总线上的某个硬件设备没有资源调控机制容易造成信息的延时(这在某些即时性强的地方是致命的)。
3、连到总线上的设备必须有信息的筛选机制,要判断该信息是否是传给自己的。