機器指令 && 匯編指令對比:
操作:寄存器 BX 的內容送到 AX 中
機器指令:1000100111011000
匯編指令:move ax,bx
(寄存器:CPU中可以存儲數據的期間,一個CPU有多個寄存器,AX,BX 是寄存器的代號。)-
匯編語言編寫程序工作過程
3AFED805-C7DD-444B-9339-3E0E157F9922.png 匯編語言組成:
(1)匯編指令: 機器碼的助記符,有對應的機器碼。
(2)偽指令: 沒有對應的機器碼,由編譯器指令,計算機并不執行。
(3)其他符號:如+, -, *, / 等,由編譯器識別,沒有對應的機器碼。
*匯編語言的核心是匯編指令,決定了匯編語言的特性。
4.存儲器:
即內存,用于存儲數據供CPU使用。包含若干個存儲單元。
1 KB = 1024 B
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB
- CPU進行數據的讀寫:
(1)3類信息的交互
- 地址信息:存儲單元的地址
- 控制信息:器件的選擇, 讀或寫的命令
- 數據信息:讀和寫的數據
(2)傳輸方式 : 總線(即導線)
- 地址總線
- 控制總線
- 數據總線
-
CPU從3號單元中讀/寫數據的過程:
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讀:
(1)CPU通過地址線將地址信息 3 發出
(2)CPU通過控制線發出內存讀命令, 選中存儲器芯片, 并通知它, 將要從中讀取數據。
(3)存儲器將 3 號單元中的數據 8 通過數據線送入 CPU。
寫入20到3號單元:
(1)CPU通過地址線將地址信息 3 發出
(2)CPU通過控制線發出內存寫命令, 選中存儲器芯片, 并通知它, 將要從中寫入數據。
(3)CPU通過數據線將 20 送入存儲器的 3 號單元中 。
傳入 3號 單元的內容 入 AX
機器碼:10100001 00000011 00000000
匯編指令:MOVE AX,[3]-
地址總線:
圖中展示了一個具有10根地址線的CPU想內存發出地址信息11時,10根地址線上傳送的二進制信息:
DA47EE1B-6E81-4A10-93B3-B47F10722236.png 數據總線
數據總線的寬度決定了CPU和外界的數據傳輸速度。
向內存中寫入89D8H時,傳輸實現:
8088CPU的數據總線寬度為8, 則一次可以從送一個8位二進制數據,即1個字節。所以想內存寫入89D8H時,需要進行兩次數據傳輸。
8086CPU的數據總線寬度為16,則一次可以傳送兩個字節。
控制總線
控制總線時一些不同控制線的集合,控制總線的寬度決定了CPU對外部器件的控制能力。有多少根控制總線,即意味著CPU提供了對外部器件的多少種控制。小結:
(1)匯編指令是機器指令的助記符,同機器指令一一對應。
(2)每一種CPU都有自己的匯編指令集。
(3)CPU 可以直接使用的信息在存儲器中存放。
(4)在存儲器中指令和數據沒有任何區別,都是二進制信息。
(5)存儲單元從零開始順序編號。
(6)一個存儲單元可以存儲8個Bit,即8位二進制數。
(7)1Byte=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
(8)每一個CPU芯片都有許多管腳,這些管腳和總線相連。一個CPU可以引出3中總線的寬度標志了這個CPU不同方面的性能:
- 地址總線的寬度決定了CPU的尋址能力
- 數據總線的寬度決定了CPU與其他器件進行數據傳送時的一次數據傳送量
- 控制總線的寬度決定了CPU對系統中其他器件的控制能力
12.練習題:
(1)13
N根的尋址能力為2^N 一根地址總線尋址為2^1=2Byte 10根地址總線就是2^10=1024byte=1KB 13根就是2^13=8KB 所以尋址能力為8KB的CPU,那么它的地址總線寬度為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)二進制
13.內存地址空間 & 主板 & 接口卡
- 內存地址空間:一個CPU的地址總線寬度為10,則可以尋址1024個內存單元,這1024個內存單元就構成了CPU的內存地址空間。
- 主板: 每一臺PC都有一個主板,主板上有核心器件和一些主要器件,這些器件通過總線(地址總線,數據總線,控制總線)相連。
- 接口卡: CPU不能直接控制外設,直接控制外設的是接口卡。接口卡通過總線和CPU相連,CPU通過總線控制向接口卡發送命令,接口卡根據命令控制外設。
- 存儲器芯片
(1)從讀寫屬性上分為兩類:
- RAM 隨機存儲器
可讀可寫,必須帶電存儲,關機后存儲的內容丟失。 - ROM 只讀存儲器
只能讀取,不能寫入,關機后內容不丟失。
(2)從功能連接上分類:
- 隨機存儲器
用于存放供CPU使用的絕大部分程序和數據。主隨機存儲器一般由兩個位置上的RAM組成,裝在主板上的RAM和插在擴展槽上的RAM - 裝有BIOS的ROM
BIOS是有主板和各類接口卡(顯卡,網卡等)廠商提供的軟件系統,可以通過它利用該硬件設備進行最基本的輸入輸出。 -
接口卡上的RAM
某些接口卡需要對大批量輸入,輸出數據進行暫時存儲,在其上裝有RAM。最典型的就是顯卡上的RAM即顯存,顯示卡隨時將顯存中的數據項顯示器上輸出。
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-
內存地址空間
CPU在操作存儲器時,都把這些存儲器當作內存來對待,把它們總的看做一個由若干個存儲單元組成的邏輯存儲器,這個邏輯存儲器就是內存地址空間。
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如圖,所有的物理存儲器被看做一個由若干存儲單元組成的邏輯存儲器,每個物理存儲器在這個邏輯存儲器中占有一個地址段,即一段地址空間。CPU在這段地址空間中讀寫數據,實際上是在相對應的物理存儲器中讀寫數據。