Шина даних - це основна шина, заради якої і створюється вся система. Кількість її розрядів (ліній зв'язку) визначає швидкість і ефективність інформаційного обміну, а також максимально можливу кількість команд.
Шина даних завжди двунаправленная, так як передбачає передачу інформації в обох напрямках. Найбільш часто зустрічається тип вихідного каскаду для ліній цієї шини - вихід із трьома станами.
Зазвичай шина даних має 8, 16, 32 або 64 розряди. Розрядність шини даних визначає і розрядність всієї магістралі.
Шина управління - це допоміжна шина, керуючі сигнали на якій визначають тип поточного циклу і фіксують моменти часу, що відповідають різним частинам або стадіями циклу. Крім того, керуючі сигнали забезпечують узгодження роботи процесора (або іншого господаря магістралі, задатчика, master) з роботою пам'яті або пристрою вводу / виводу (пристрої-виконавця, slave). Керуючі сигнали також обслуговують запит і надання переривань, запит і надання прямого доступу.
Сигнали шини управління можуть передаватися як в позитивній логіці (рідше), так і в негативній логіці (частіше). Лінії шини управління можуть бути як односпрямованим, так і двонаправленими. Типи вихідних каскадів можуть бути самими різними: з двома станами (для односпрямованих ліній), з трьома станами (для двонапрямлених ліній), з відкритим колектором (для двонапрямлених і мультиплексованих ліній).
Найголовніші керуючі сигнали - це строби обміну, тобто сигнали, що формуються процесором і визначальні моменти часу, в які здійснюється пересилка даних по шині даних, обмін даними. Найчастіше в магістралі використовуються два різних стрибає обміну:
Строб запису (виводу), який визначає момент часу, коли пристрій-виконавець може приймати дані, виставлені процесором на шину даних;
При цьому велике значення має те, як процесор закінчує обмін в межах циклу, в який момент він знімає свій строб обміну. Можливі два шляхи вирішення (рис. 2.2):
При синхронному обміні процесор закінчує обмін даними самостійно, через раз і назавжди встановлений часовий інтервал витримки (tвид), тобто без урахування інтересів пристрої-виконавця;
При асинхронному обміні процесор закінчує обмін тільки тоді, коли пристрій-виконавець підтверджує виконання операції спеціальним сигналом (так званий режим handshake - рукостискання).
Мал. 2.2. Синхронний обмін і асинхронний обмін.
Переваги синхронного обміну - більш простий протокол обміну, менша кількість керуючих сигналів. Недоліки - відсутність гарантії, що виконавець виконав необхідну операцію, а також високі вимоги до швидкодії виконавця.
Переваги асинхронного обміну - більш надійна пересилання даних, можливість роботи з різними за швидкодією виконавцями. Недолік - необхідність формування сигналу підтвердження усіма виконавцями, тобто додаткові апаратурні витрати.
По використовуваному типу обміну магістралі мікропроцесорних систем також діляться на синхронні і асинхронні.