В основу вычислительных систем, построенных на магистральной основе положен принцип связи между устройствами с помощью одной общей магистрали. Для каждого устройства, подсоединённого к этой общей магистрали, вид связи одинаков. Процессор использует один и тот же набор сигналов как для связи с ячейками запоминающих устройств, так и для связи с периферийными устройствами. Каждой ячейке памяти ОЗУ, ПЗУ, регистрам процессора и регистрам периферийных устройств аппаратным образом присваивается определённый уникальный адрес на магистрали. Благодаря такой структуре все команды для данных, хранящихся в оперативной памяти, в равной мере могут использоваться и для данных в регистрах периферийных устройств.

Этот принцип — важная особенность микро — ЭВМ с общей магистралью, так как одно и то же множество команд можно применять как для вычислений, так и для управления вводом — выводом. Специальные команды для обеспечения ввода — вывода становятся ненужными, и ввод — вывод информации и её обработка могут быть совмещены.

Эффективность решения задач в микро — ЭВМ в значительной степени определяется структурой связи между микропроцессором, памятью и УВВ, а также организацией обмена между ними.

Система шин, вспомогательной аппаратуры и алгоритмов, реализованных на этом оборудовании, предназначенная для организации обмена между микропроцессором, памятью и УВВ, называется интерфейсом. В функции интерфейса входит дешифрация адреса устройств, синхронизация обмена информацией, согласование форматов слов, дешифрация кода команды, связанной с обращением к памяти или УВВ, электрическое согласование сигналов и некоторые другие операции

Сложность задач, возлагаемых на интерфейс, а также недостаточная мощность буферных схем, входящих в состав БИС микропроцессора, привели к распределению средств интерфейса между различными устройствами:

• устройством управления памятью и вводом — выводом, входящим в состав микропроцессора;

• непосредственно интерфейсным устройством, являющимся промежуточным звеном между микропроцессором, с одной стороны, и памятью и УВВ, с другой;

• специализированными устройствами управления (контроллерами) УВВ, предназначенными для реализации алгоритмов управления специфических для различных УВВ.

Организация обмена между микропроцессором и памятью или УВВ в простейших случаях возможна на основе средств, содержащихся только в микропроцессоре. Недостающие функции в таких случаях реализуются программно.

Более сложные ЗУ и УВВ соединяются с микропроцессором обязательно через дополнительные интерфейсные устройства выполненные в виде специальных БИС. Разработка БИС обуславливается значительной сложностью функций интерфейсных устройств.

Наконец, существуют сложные ЗУ и УВВ со специфическими алгоритмами управления (магнитные диски, электронно-лучевые трубки и т.д.), реализация которых возможна лишь специальными контроллерами.

Различают три способа организации связи между МП и УВВ:

• программно — управляемая передача данных;

• использование прерываний;

• прямой доступ к памяти (ПДП).