03_存储单元
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存储单元

存储器被划分成若干个存储单元,每一个存储单元从0开始顺序编号,例如一个存储器有128个存储单元,那么编号就是从0-127.

我们知道电子计算机得最小单位是bit(也是比特,音译),也就是一个二进制位,8个bit组成一个Byte,也就是一个字节。

微型计算机得存储器的存储单元可以存储一个Byte,即8个二进制位,一个存储器有128个存储单元,那么就可以存储128个Byte的数据

微机存储器的容量以字节为最小单位来计算的,对于拥有128个存储单元存储器,可以说他的容量是128个字节 03_存储单元

磁盘的容量单位同内存一样,实际上以上是微机常用的计量单位

CPU 对存储器的读写

CPU要从内存中读数据,首先要指定存储单元的地址,也就是要确定要读取的数据在哪一个存储单元,就好比在一条街上找人,先要确定他住在哪个房子里

另外,在一个微机中,不只有存储器这一种器件,CPU在读写数据时还需要指明是要对哪一个器件进行操作,进行哪种操作,是从其中读取还是写入数据

可见CPU要想进行数据的读写,必须和外部器件(标准说法时芯片),进行下面3类信息的交互。

存储单元的地址(地址信息) 器件的选择,读或写的命令(控制信息) 读或写的数据(数据信息)

那么CPU是通过什么将地址、数据和控制信息传到存储器中的呢?电子计算机能处理、传输的信息都是电信号,电信号肯定要用导线传送 所以计算机中有专门链接CPU和其他芯片的导线,通常称为总线。 总线物理上看就是一根根导线的集合,根据传送的信息不同,从逻辑上又分为3类---地址总线,控制总线和数据总线。 如图一个CPU从3号存储单元读取数据的过程:

CPU通过地址线将地址信息3发给存储器 CPU通过控制线发出内存读命令,选中存储器芯片,并通知他,我将要从中读取数据了,地址我也告诉你了 存储器将3号存储单元的数据8通过数据线送入CPU 写操作和读操作类似,只是控制线发出的时写入命令而已

要让一个计算机或微机处理器工作,应向它输入能够驱动它进行工作的电平信息,也就是(二进制,机器码)

对于8086CPU,下面的机器码,能够完成从3号单元读数据

      机器码:  101000010000001100000000
    含义:    从3号存储单元读取数据送入寄存器AX

CPU接收这条机器码后将我们上面所述的读写工作 机器码难以记忆,所以用汇编指令来标时,情况如下:

      机器码:  101000010000001100000000
    汇编指令:MOV AX,[3]
    含义:    从3号存储单元读取数据送入寄存器AX

地址总线

我们已经知道了CPU是通过地址总线来指定存储单元的,可见地址总线上能送多少个不同信息,CPU就可以对多少个存储单元进行寻址

先假设,一个CPU又10根地址总线,我们知道在电子计算机中,一根导线可以传送的稳定状态只有俩种,高电平或低电平,用二进制就是0和1,10根导线就可以串数10位二进制数,也就是2的十次方个,最小为0,最大为1023.

一个CPU有N根地址总线,则可以说这个CPU的地址总线的宽度为N,这样的CPU最多可以寻找2的N次方个内存单元。

数据总线

CPU与内存或其它器件之间的数据传送是通过数据总线来进行的,数据总线的宽度决定了CPU和外接的数据传送熟读,8根数据总线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)

8088CPU的数据总线宽度是8,8086CPU的数据总线宽度是16,当我们向内存中写入数据89D8H时,他们时如何传输数据的,

    8080CPU分来此传送89D8    一次传8位

03_存储单元 80806CPU有16根数据总线,可以一次传送16位数据,所以可以一次传送数据89D8H

控制总线

CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的,这里控制总线是个总称,控制总线时一些不同控制线的集合。

有多少根控制总线,就意味着CPU提供了对外部器件的多少控制,所以控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

前面说内存读或者写命令时是几根控制线综合发出的,其中有一根称为“读信号输出“的控制线负责由CPU对外传送读信号,CPU向该控制线上输出低电平标时将要读数据;有一根称为”写信号输出“的控制线则负责传送写信号

小结:

  • 汇编指令是机器指令的助记符,同机器指令一一对应
  • 每一种CPU都有属于自己的汇编指令集
  • CPU可以直接使用的信息在存储器中存放(内存)
  • 在存储器中指令和数据没有任何区别,都是二进制
  • 存储单元从0开始排序,一个存储单元最小可以存储8个bit,即一个字节
  • 1Byte=8bit 1KB=1024Byte 1MB=1024KB 1GB=1024MB
  • 每一个CPU芯片都有许多管脚,这些管脚和总线相连,可以说这些管脚引出总线,一个CPU可以引出3种总线的宽度代表了这个CPU的不同方面的性能
  • 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与其他器件传说时的一次数据传送最大传送量
  • 控制总线的宽度决定了CPU对系统其他器件的控制能力
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