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1.1 机器语言
- 机器语言是机器指令的集合。
- 机器指令是一列二进制数字。
- 计算机将其转变为一系列高低电平,驱动电子器件,进行运算。
- 每一种微处理器,由于硬件设计和内部结构不同,需要使用不同的电平脉冲来控制,使其工作。
- 所以每一种微处理器都有自己的机器指令集,也就是机器语言。
1.2 汇编语言
- 汇编语言的主体是汇编指令。
- 汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。
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汇编语言编写程序的工作过程:
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汇编语言由以下三类指令组成:
1.3 CPU 对存储器的读写
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CPU 从内存中读写数据的步骤:
- 指定存储单元的地址。
- 指明对哪种器件进行操作。
- 指明哪种操作,是读数据还是写数据。
- 传输数据。
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CPU 需要和外部器件进行信息交互:
在电子计算机中,能处理、传输的信息都是电信号,电信号用导线传送。
计算机中专门连接 CPU 和其他芯片的导线,称为总线。
根据传送信息的不同,总线从逻辑上分为 3 类,地址总线、控制总线和数据总线。
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CPU 从 3 号单元读取数据的过程:
- CPU 通过地址总线将地址信息 3 发出。
- CPU 通过控制总线发出内存读命令,选中存储芯片,并通知它,将要从中读取数据。
- 存储器将 3 号单元中的数据 8 通过数据总线送入 CPU。
1.4 地址总线
- CPU 是通过地址总线来指定存储单元的。
- 地址总线上能传送多少个不同的信息,CPU 就可以对多少个存储单元进行寻址。
- 一个 CPU 有 N 根 地址线,则可以说这个 CPU 的地址总线的宽度为 N。
- 总线宽度为 N 的 CPU 最多可以寻找 2 的 N 次方个内存单元。
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地址总线示意图:
1.5 数据总线
- CPU 与内存或其他器件之间的数据传送是通过数据总线进行的。
- 数据总线的宽度决定了 CPU 和外界的数据传送速度。
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8 位数据总线示意图:
1.6 控制总线
- CPU 对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。
- 控制总线是一些不同控制线的集合。
- 有多少根控制线,就意味着 CPU 提供了对外部器件的多少种控制。
- 控制总线的宽度决定了 CPU 对外部器件的控制能力。
1.7 检测点 1.1
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答案:
1.8 各类存储器芯片
- 一台 PC 上,有多个存储器芯片,这些芯片从物理连接上看是独立的、不同的器件。
- 从读写属性上看,分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
- RAM 可读可写,但必须带电存储,断电后存储的内容丢失。
- ROM 只能读取不能写入,断电后其中内容不丢失。
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PC 中各类存储器逻辑连接:
1.9 内存地址空间
- 上述存储器虽然在物理上是独立的器件,但是有两个相同点:
- 都和 CPU 的总线相连。
- CPU 对它们进行读写时都通过控制线发出内存读写命令。
- CPU 在操控它们时,将它们当做内存对待,将它们总的看作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。
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逻辑存储器示意图:
- CPU 在这段地址空间中读写数据,实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。