CPU对存储器的读写

1、2. CPU对存储器的读写2.1 CPU和存储器简介CPU是计算机的核心部件，它控制整个计算机的运行并进行运算。要使一个CPU进行工作，就必须对其输入指令和数据。指令和数据在存储器中存放，也就是我们平时说的内存。在一台PC机中，存储器的作用仅次于CPU。离开了存储器,性能再好的CPU也无法进行工作。犹如再聪明的大脑，失去了记忆也无法进行思考。磁盘的作用不同与存储器，磁盘上的程序和数据如果不读到存储器中，就无法被CPU使用。要灵活的利用汇编语言编程，我们首先要了解CPU是如何向存储器中读取信息，以及向存储器中写入信息的。2.2 指令和数据信息包括指令和数据。在内存中，指令和数据没什么区别，都是二

2、进制代码。CPU在工作的时候，把有的二进制代码当做指令执行，把有的二进制代码当做数据处理。2.3 存储单元存储器被划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始编号。例如一个存储器有128个存储单元，编号从0127,如图1.21所示。这些编号可以看做是存储单元在存储器中的地址。就像一条街，每个房子都有门牌号。 在微型机中，一个存储单元的存储容量为1Byte(字节)，即8位二进制。对于拥有128个存储单元的存储器，它的容量为128字节。大容量存储器还可以使用以下单位来计量容量(B表示Byte): 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 0 1 2 125 126 127 图1

3、.21 存储单元在内存中的编号 2.4 CPU对存储器的读写 数据以二进制的形式存放在存储器的内存单元中，如图1.22所示。如果CPU要想读取3号内存单元中的数据3A，想一下CPU和内存之间会有哪些沟通呢？ 1BFEB83A89D8572E 3内存读写命令 3ACPU 0 地址线 0 1 1 2 2 3 数据线 3 4 4 5 5 6 控制线 6 7 7 图1.22 内存 CPU从内存中读取数据，首先要指定存储单元的地址。也就是先要确定它要读取哪一个存储单元中的数据。就像在一条街上找人，要先确定他住在哪个房子里。另外，CPU读写数据时还要指明，它对内存进行哪种操作，是从内存中读出数据呢，还是向

4、里面写入数据。可见，CPU要想对内存进行读写数据，必须和外部器件(芯片)进行以下3方面的信息交互：1. 存储单元的地址(地址信息)；2. 读或写命令等的控制(控制信息)；3. 读取或写入的内容(数据信息)。那么CPU是怎么将地址、数据、控制信息传送到内存的呢？通过导线。在计算机中，有专门连接CPU和其他芯片的导线，我们称为总线。总线就是一根根导线的集合。总线从功能上又分为地址总线、数据总线和控制总线。上图1.22中CPU读取3号内存单元数据3A的过程如下：(1) CPU通过地址总线将地址信息3发出；(2) CPU通过控制总线发出内存读命令，并告知内存将要从中读取数据；(3) 3号内存单元中的数

5、据3A通过数据总线传送入CPU。写操作与读操作相似，如向3号内存单元中写入数据88，过程如下：(1) CPU通过地址总线将地址信息3发出；(2) CPU通过控制总线发出内存写命令，并告知内存将要向里面写入数据；(3) CPU通过数据总线将数据88送入3号内存单元中。 百姓网推广员月赚2000不是问题 CPU 地 址 总 线 1 内存 1 0 1 0 0 0 0 0 0 数据总线 地址总线 图1.23 地址总线上发出的地址信息 想一下在访问地址为12、13、14等内存单元时，地址总线上传送的内容？2.5 地址总线CPU是通过地址总线来传送内存单元的地址的。如果一个CPU有N根地址总线，我们就说这

6、个CPU的地址总线宽度为N。每一根地址总线可以传送一位二进制数据，那么N根地址总线可以表示多少个不同的数据呢？2的N次方个，它们是02N-1。也就是说地址总线上可以传送的地址可以是02N-1中的任意一个，不在这个范围内的地址是无法在地址总线上传送的。所以说地址总线的宽度也代表了CPU的寻址能力。上图1.23展示了一个具有10根地址总线的CPU在传送数据11时地址总线上传送的二进制信息。2.6 数据总线CPU通过数据总线和外部器件之间进行数据传送。数据总线的宽度决定了CPU和外部器件之间的数据传送速度。8根数据总线一次可以传送8位二进制信息(即一字节)，十六根数据总线一次可以传送2个字节。808

7、8CPU的数据总线宽度为8，8086CPU的数据总线宽度为16，我们来分别看一下它们向内存写入89D8时，是如何通过数据总线来传送数据的。下图1.24展示了8088CPU通过数据总线传送89D8时的情况，图1.25展示了8086CPU通过数据总线传送89D8的情况。 CPU 地址总线 内存 数 据 总 线 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 第二次，89 都一次，D8 控制总线 图1.24 8088CPU传送89D8的情况 百姓网推广员月赚2000不再是问题 CPU 地址总线 内存 数 据 总 线 00 0 1 1 0 1 1 1 0010001 控制总线 图1.25 8086CPU传送89D8的情况 百姓网推广员月赚2000不再是问题据图所知，8088CPU有8根数据总线，传送2个字节的数据时要分两次传送；8086CPU有16根数据总线，传送两个字节数据时只要传送一次就可以了。所以说数据总线的宽度决定了CPU与外部器件之间的数据传送速度。2.7 控制总线CPU对外部器件的控制是通过控制总线进行的。这里控制总线是个总称。控制总线是一些不同控制线的集合。有多少根控制总线就意味着CPU对外部器