在許多單處理器的計(jì)算機(jī)中，使用一條單一的系統(tǒng)總線(xiàn)來(lái)連接CPU、主存和I/0設(shè)備，叫做單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。此時(shí)要求連接到總線(xiàn)上的邏輯部件必須高速運(yùn)行以便在某些設(shè)備需要使用總線(xiàn)時(shí)能迅速獲得總線(xiàn)控制權(quán);而當(dāng)不再使用總線(xiàn)時(shí)，能迅速放棄總線(xiàn)控制權(quán)。

　　單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)

　　單總線(xiàn)主機(jī)或從機(jī)設(shè)備通過(guò)一個(gè)漏極開(kāi)路或三態(tài)端口連接至該數(shù)據(jù)線(xiàn)，這樣允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)釋放數(shù)據(jù)總線(xiàn)，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠釋放總線(xiàn)，而讓其他設(shè)備使用總線(xiàn)。

　　單總線(xiàn)要求外接一個(gè)約5 k的上拉電阻．這樣，當(dāng)單總線(xiàn)在閑置時(shí)，狀態(tài)為高電平。如果傳輸過(guò)程需要暫時(shí)掛起，且要求傳輸過(guò)程還能夠繼續(xù)，則總線(xiàn)必須處于空閑狀態(tài)。

　　傳輸之間的恢復(fù)時(shí)間沒(méi)有限制，只要總線(xiàn)在恢復(fù)期間處于空閑狀態(tài)（高電平）。如果總線(xiàn)保持低電平超過(guò)480 us，總線(xiàn)上的所有器件將復(fù)位。另外，在寄生方式供電時(shí)，為了保證單總線(xiàn)器件在某些工作狀態(tài)下（如：溫度轉(zhuǎn)換器件、EEPROM寫(xiě)入等）具有足夠的電源電流，必須在總線(xiàn)上提供強(qiáng)上拉。

　　單總線(xiàn)流程：

　?。?）取指令：當(dāng)CPU取一條指令時(shí)，首先把程序計(jì)數(shù)器PC中的地址同控制信息一起送至總線(xiàn)上。在“取指令”情況下的地址是主存地址，此時(shí)該地址所指定的主存單元的內(nèi)容一定是一條指令，而且將被傳送給CPU。

　?。?）傳送數(shù)據(jù)：取出指令之后，CPU將檢查操作碼。操作碼規(guī)定了對(duì)數(shù)據(jù)要執(zhí)行什么操作，以及數(shù)據(jù)是流進(jìn)CPU還是流出CPU。

　?。?）I/0操作：如果該指令地址字段對(duì)應(yīng)的是外圍設(shè)備地址，則外圍設(shè)備譯碼器予以響應(yīng)，從而在CPU和與該地址相對(duì)應(yīng)的外圍設(shè)備之間發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，而數(shù)據(jù)傳送的方向由指令操作碼決定。

　　（4）DMA操作：某些外圍設(shè)備也可以指定地址。如果一個(gè)由外圍設(shè)備指定的地址對(duì)應(yīng)于一個(gè)主存單元，則主存子以響應(yīng)，于是在主存和外設(shè)間將進(jìn)行直接存儲(chǔ)器傳送（DMA）。

　?。?）單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)容易擴(kuò)展成多CPU系統(tǒng)：這只要在系統(tǒng)總線(xiàn)上掛接多個(gè)CPU即可。