2．1．6计算机的结构
计算机硬件系统的五大部件并不是孤立存在的，它们在处理信息的过程中需要相互连接和传输。计算机的结构反映了计算机各个组成部件之间的连接方式。
1．直接连接
最早的计算机基本上采用直接连接的方式，运算器、存储器、控制器和外部设备等组成部件相互之间基本上都有单独的连接线路。这样的结构可以获得最高的连接速度，但不易扩展。如由冯．诺依曼在1952年研制的计算机IAS基本上就采用了直接连接的结构。IAS的结构如图2—12所示。
IAS是计算机发展史上最重要的发明之一，它是世界上第一台采用二进制的存储程序计算机，也是第一台将计算机分成运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等组成部分的计算机，后来把符合这种设计的计算机称为冯·诺依曼机。IAS是现代计算机的原型，大多数现代计算机仍采用这样的设计。
2．总线结构
现代计算机普遍采用总线结构。所谓总线(Bus)，就是系统部件之间传送信息的公共通道，各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。总线经常被比喻为“高速公路”，它包含了运算器、控制器、存储器和I／O部件之间进行信息交换和控制传递所需要的全部信号。按照传输信号的性质划分，总线一般又分为如下三类：
(1)数据总线：一组用来在存储器、运算器、控制器和I／O部件之间传输数据信号的公共通路。一方面是用于CPU向主存储器和I／O接口传送数据，另一方面是用于主存储器和I／O接口向CPU传送数据。它是双向的总线。数据总线的位数是计算机的一个重要指标，它体现了传输数据的能力，通常与CPU的位数相对应。
(2)地址总线：地址总线是CPU向主存储器和I／O接口传送地址信息的公共通路。地址总线传送地址信息，地址是识别信息存放位置的编号，地址信息可能是存储器的地址，也可能是I／0接口的地址。它是自CPU向外传输的单向总线。由于地址总线传输地址信息，所以地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。
(3)控制总线：一组用来在存储器、运算器、控制器和I／O部件之间传输控制信号的公共通路。控制总线是CPU向主存储器和I／O接口发出命令信号的通道，又是外界向CPU传送状态信息的通道。
