表示和存储数字是早期计算机操作的基础。当计算，加，乘等数字出现在画面中时，真正的想法就来了。这些操作由计算机的算术逻辑单元(ALU)处理。 ALU是计算机的数学大脑。第一个ALU是INTEL 74181，它是1970年发布的7400系列TTL集成电路。
ALU是提供算术和逻辑运算的数字电路。它是计算机中央处理器的基本构件。现代CPU具有非常强大的ALU，并且设计复杂。除了ALU，现代CPU还包含控制单元和寄存器组。大多数操作由一个或多个ALU执行，这些ALU从输入寄存器加载数据。寄存器是CPU可用的少量存储空间。这些寄存器可以非常快速地访问。控制单元告诉ALU对可用数据执行什么操作。计算/操作后，ALU将输出存储在输出寄存器中。
CPU可以分为两个部分：数据部分和控制部分。 DATA部分也称为数据路径。
公共汽车：
在早期的计算机中，“ BUS”是具有多个硬件连接的并行电线。因此，总线是一种通信系统，可在计算机内部组件之间或计算机之间传输数据。它包括硬件组件，如电线，光纤等，以及软件，包括通信协议。寄存器，ALU和互连BUS统称为数据路径。
公交车的类型有：
- 地址总线：用于承载地址的总线。
- 数据总线：用于承载数据的总线。
- 控制总线：如果总线承载控制信号。
- 电源总线：如果它带有时钟脉冲，则将其称为电源总线，以此类推。
总线可以是专用的，即可以用于单一目的，也可以是多路复用的，即可以用于多种目的。当我们拥有不同类型的公共汽车时，将会发生不同类型的公共汽车组织。
- 程序计数器 –
程序计数器(PC)是计算机处理器中的CPU寄存器，具有要从内存中执行的下一条指令的地址。随着每条指令的提取，程序计数器会将其存储的值增加1。它是一个数字计数器，用于更快地执行任务以及跟踪当前执行点。 - 指令寄存器–
在计算中，指令寄存器(IR)是CPU控制单元的一部分，用于保存当前正在执行或解码的指令。指令寄存器是CPU控制单元的一部分，用于保存当前正在执行或解码的指令。指令寄存器专门保存指令并将其提供给指令解码器电路。 - 内存地址寄存器–
内存地址寄存器(MAR)是CPU寄存器，用于存储将从CPU提取数据的内存地址或将数据发送并存储到的地址。它是CPU(中央处理单元)中的临时存储组件，它临时存储由存储单元发送的数据的地址(位置)，直到执行有关特定数据的指令为止。 - 内存数据寄存器–
内存数据寄存器(MDR)是计算机处理器或中央处理单元(CPU)中的寄存器，用于存储与即时访问存储之间传输的数据。内存数据寄存器(MDR)也称为内存缓冲寄存器(MBR)。 - 通用寄存器–
通用寄存器用于在微处理器内存储临时数据。这是一个多用途寄存器。程序员或用户都可以使用它们。
一辆巴士组织–
在一个总线组织中，单个总线可用于多种用途。一组通用寄存器，程序计数器，指令寄存器，存储器地址寄存器(MAR)，存储器数据寄存器(MDR)与单条总线连接。可以使用MAR和MDR进行内存读/写。程序计数器指向将从中提取下一条指令的存储位置。指令寄存器是非常寄存器将保存当前指令的副本。如果是一个总线组织，则一次只能从总线读取一个操作数。结果，如果要求读取该操作的两个操作数，则读取操作需要进行两次。这就是为什么它会使过程变得更长一些的原因。一个总线组织的优点之一是，它是最简单的总线之一，而且实现起来非常便宜。同时，缺点是它只有一条总线，并且所有通用寄存器，程序计数器，指令寄存器，MAR，MDR都可以访问此“一条总线”，从而使每个操作都按顺序进行。如今没有人推荐这种架构。
两辆公共汽车的组织工作–
两个克服了一个总线组织的缺点，开发了另一种称为两个总线组织的体系结构。在两个公共汽车组织中，有两个公共汽车。通用寄存器可以从两条总线读取/写入。在这种情况下，由于有两条总线，因此可以同时获取两个操作数。一个用于ALU的总线获取操作数，另一个用于寄存器的总线获取操作数。当两条总线都忙于获取操作数时，情况就出现了，输出可以存储在临时寄存器中，而当总线空闲时，特定的输出可以转储到总线上。
两种总线组织有两种版本，即总线内和总线外。通用寄存器从总线上可以读取数据，通用寄存器可以从总线上写入数据。
三巴士组织–
在三个总线组织中，我们有三个总线，OUT总线1，OUT总线2和IN总线。从out总线我们可以得到来自通用寄存器并在ALU中求值的操作数，输出在In Bus中被丢弃，因此可以将其发送到相应的寄存器中。此实现有点复杂，但本质上更快，因为并行两个操作数可以流入ALU，也可以流出ALU。它的开发旨在克服两个公共汽车组织的“繁忙等待”问题。在执行后的这种结构中，由于存在额外的总线，因此可以在不等待的情况下将输出放置在总线上。该结构在下面的图中给出。
与单个总线相比，多个总线组织的主要优势如下。
- 增加寄存器的大小。
- 减少执行周期数。
- 提高执行速度，或者可以说执行速度更快。