机器指令 && 汇编指令对比:
操作:寄存器 BX 的内容送到 AX 中
机器指令:1000100111011000
汇编指令:move ax,bx
(寄存器:CPU中可以存储数据的期间,一个CPU有多个寄存器,AX,BX 是寄存器的代号。)-
汇编语言编写程序工作过程
汇编语言组成:
(1)汇编指令: 机器码的助记符,有对应的机器码。
(2)伪指令: 没有对应的机器码,由编译器指令,计算机并不执行。
(3)其他符号:如+, -, *, / 等,由编译器识别,没有对应的机器码。
*汇编语言的核心是汇编指令,决定了汇编语言的特性。
4.存储器:
即内存,用于存储数据供CPU使用。包含若干个存储单元。
1 KB = 1024 B
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB
- CPU进行数据的读写:
(1)3类信息的交互
- 地址信息:存储单元的地址
- 控制信息:器件的选择, 读或写的命令
- 数据信息:读和写的数据
(2)传输方式 : 总线(即导线)
- 地址总线
- 控制总线
- 数据总线
-
CPU从3号单元中读/写数据的过程:
读:
(1)CPU通过地址线将地址信息 3 发出
(2)CPU通过控制线发出内存读命令, 选中存储器芯片, 并通知它, 将要从中读取数据。
(3)存储器将 3 号单元中的数据 8 通过数据线送入 CPU。
写入20到3号单元:
(1)CPU通过地址线将地址信息 3 发出
(2)CPU通过控制线发出内存写命令, 选中存储器芯片, 并通知它, 将要从中写入数据。
(3)CPU通过数据线将 20 送入存储器的 3 号单元中 。
传入 3号 单元的内容 入 AX
机器码:10100001 00000011 00000000
汇编指令:MOVE AX,[3]-
地址总线:
图中展示了一个具有10根地址线的CPU想内存发出地址信息11时,10根地址线上传送的二进制信息:
数据总线
数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传输速度。
向内存中写入89D8H时,传输实现:
8088CPU的数据总线宽度为8, 则一次可以从送一个8位二进制数据,即1个字节。所以想内存写入89D8H时,需要进行两次数据传输。
8086CPU的数据总线宽度为16,则一次可以传送两个字节。
控制总线
控制总线时一些不同控制线的集合,控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。有多少根控制总线,即意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制。小结:
(1)汇编指令是机器指令的助记符,同机器指令一一对应。
(2)每一种CPU都有自己的汇编指令集。
(3)CPU 可以直接使用的信息在存储器中存放。
(4)在存储器中指令和数据没有任何区别,都是二进制信息。
(5)存储单元从零开始顺序编号。
(6)一个存储单元可以存储8个Bit,即8位二进制数。
(7)1Byte=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
(8)每一个CPU芯片都有许多管脚,这些管脚和总线相连。一个CPU可以引出3中总线的宽度标志了这个CPU不同方面的性能:
- 地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力
- 数据总线的宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量
- 控制总线的宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力
12.练习题:
(1)13
N根的寻址能力为2^N 一根地址总线寻址为2^1=2Byte 10根地址总线就是2^10=1024byte=1KB 13根就是2^13=8KB 所以寻址能力为8KB的CPU,那么它的地址总线宽度为13根。
(2)1024, 0, 1023
(3)10248,1024
(4)102410241024,10241024,1024
(5)64, 1,16, 4
(6)1, 1,2, 2, 4
(7)512,256
(8)二进制
13.内存地址空间 & 主板 & 接口卡
- 内存地址空间:一个CPU的地址总线宽度为10,则可以寻址1024个内存单元,这1024个内存单元就构成了CPU的内存地址空间。
- 主板: 每一台PC都有一个主板,主板上有核心器件和一些主要器件,这些器件通过总线(地址总线,数据总线,控制总线)相连。
- 接口卡: CPU不能直接控制外设,直接控制外设的是接口卡。接口卡通过总线和CPU相连,CPU通过总线控制向接口卡发送命令,接口卡根据命令控制外设。
- 存储器芯片
(1)从读写属性上分为两类:
- RAM 随机存储器
可读可写,必须带电存储,关机后存储的内容丢失。 - ROM 只读存储器
只能读取,不能写入,关机后内容不丢失。
(2)从功能连接上分类:
- 随机存储器
用于存放供CPU使用的绝大部分程序和数据。主随机存储器一般由两个位置上的RAM组成,装在主板上的RAM和插在扩展槽上的RAM - 装有BIOS的ROM
BIOS是有主板和各类接口卡(显卡,网卡等)厂商提供的软件系统,可以通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。 -
接口卡上的RAM
某些接口卡需要对大批量输入,输出数据进行暂时存储,在其上装有RAM。最典型的就是显卡上的RAM即显存,显示卡随时将显存中的数据项显示器上输出。
-
内存地址空间
CPU在操作存储器时,都把这些存储器当作内存来对待,把它们总的看做一个由若干个存储单元组成的逻辑存储器,这个逻辑存储器就是内存地址空间。
如图,所有的物理存储器被看做一个由若干存储单元组成的逻辑存储器,每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一个地址段,即一段地址空间。CPU在这段地址空间中读写数据,实际上是在相对应的物理存储器中读写数据。