一、CPU總線

cpu

• 每一個CPU芯片都有許多管腳，這些管腳和總線相連，CPU通* * 過總線跟外部器件進行交互
• 總線：一根根導線的集合
  • 總線的分類
  • 地址總線
  • 數(shù)據(jù)總線

  • 控制總線

    
    
    計算機基本結(jié)構(gòu).png

示例

CPU&內(nèi)存.png

地址總線

• 它的寬度決定了CPU的尋址能力

• 8086的地址總線寬度是20，所以尋址能力是1M（ 2^20 ）

  
  
  地址總結(jié).png

數(shù)據(jù)總線

• 它的寬度決定了CPU的單次數(shù)據(jù)傳送量，也就是數(shù)據(jù)傳送速度
• 8086的數(shù)據(jù)總線寬度是16，所以單次最大傳遞2個字節(jié)的數(shù)據(jù)

控制總線

• 它的寬度決定了CPU對其他器件的控制能力、能有多少種控制
  數(shù)據(jù)總線：8088的數(shù)據(jù)總線寬度是8，8086的數(shù)據(jù)總線寬度是16，分別向內(nèi)存中寫入89D8H如下圖:注意:這里是16進制,后方的H是單詞Hexadecimal的意思

  
  
  8088.png
  
  
  8086.png

小練習
1、一個CPU 的尋址能力為8KB,那么它的地址總線的寬度為____。（13）
2、8080,8088,80286,80386 的地址總線寬度分別為16根,20根,24根,32根.那么他們的尋址能力分別為多少____KB, ____MB,____MB,____GB?（64、1、16、4）
3、8080,8088,8086,80286,80386 的數(shù)據(jù)總線寬度分別為8根,8根,16根,16根,32根.那么它們一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。為:____B,____B,____B,____B,____B,（1、1、2、2、4）
4、從內(nèi)存中讀取1024字節(jié)的數(shù)據(jù),8086至少要讀____次,80386至少要讀取____次。（512、256）

二、內(nèi)存

• 內(nèi)存地址空間的大小受CPU地址總線寬度的限制。8086的地址總線寬度為20，可以定位2^20個不同的內(nèi)存單元（內(nèi)存地址范圍0x00000~0xFFFFF），所以8086的內(nèi)存空間大小為1MB
• 0x00000~0x9FFFF：主存儲器?？勺x可寫
• 0xA0000~0xBFFFF：向顯存中寫入數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會被顯卡輸出到顯示器?？勺x可寫

• 0xC0000~0xFFFFF：存儲各種硬件\系統(tǒng)信息。只讀

  
  
  存儲器的邏輯連接.png
  
  
  存儲器的物理地址情況.png
  
  
  存儲器的邏輯連接對應(yīng)物理地址.png

三、寄存器
內(nèi)部部件之間由總線連接

CPU典型構(gòu)成.png

• 對程序員來說，CPU中最主要部件是寄存器，可以通過改變寄存器的內(nèi)容來實現(xiàn)對CPU的控制
• 不同的CPU，寄存器的個數(shù)、結(jié)構(gòu)是不相同的（8086是16位結(jié)構(gòu)的CPU）
• 8086有14個寄存器
  • 都是16位的寄存器

  • 可以存放2個字節(jié)

    
    
    8086內(nèi)部寄存器.png

通用寄存器

• AX、BX、CX、DX這4個寄存器通常用來存放一般性的數(shù)據(jù)，稱為通用寄存器（有時也有特定用途）
  • AX 寄存器稱為累加器，常用于存放算術(shù)、邏輯運算中的操作數(shù)或結(jié)果。另外，所有的I/O指令都要使用累加器與外設(shè)接口傳遞數(shù)據(jù)。
  • BX 寄存器稱為基址寄存器，常用來存放訪問內(nèi)存時的地址。
  • CX 寄存器稱為計數(shù)寄存器，在循環(huán)、串操作指令中用作計數(shù)器。
  • DX 寄存器稱為數(shù)據(jù)寄存器，在寄存器間接尋址中的I/O指令中存放I/O端口的地址。

在做雙字長乘除法運算時，DX 與AX合起來存放一個雙字長數(shù)(32位)，其中DX存放高16位，AX存放低16位。

• 通常，CPU會先將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲到通用寄存器中，然后再對通用寄存器中的數(shù)據(jù)進行運算
• 假設(shè)內(nèi)存中有塊紅色內(nèi)存空間的值是3，現(xiàn)在想把它的值加1，并將結(jié)果存儲到藍色內(nèi)存空間
  • CPU首先會將紅色內(nèi)存空間的值放到AX寄存器中：mov ax,紅色內(nèi)存空間
  • 然后讓AX寄存器與1相加：add ax,1

  • 最后將值賦值給內(nèi)存空間：mov 藍色內(nèi)存空間,ax

    
    
    通用寄存器.png

• AX、BX、CX、DX這4個通用寄存器都是16位的，如下圖所示

  
  
  16位通用寄存器.png
• 上一代8086的寄存器都是8位的，為了保證兼容， AX、BX、CX、DX都可分為2個獨立的8位寄存器來使用
  • H代表高位寄存器

  • L代表低位寄存器

    
    
    高低位寄存器1.png
    
    
    高低位寄存器2.png

字和字節(jié)

• 在匯編的數(shù)據(jù)存儲中，有2個比較常用的單位
  • 字節(jié)：byte，1個字節(jié)由8bit組成，可以存儲在8位寄存器中
  • 字：word，1個字由2個字節(jié)組成，這2個字節(jié)分別稱為字的高字節(jié)和低字節(jié)

• 比如數(shù)據(jù)20000（4E20H，0100111000100000B）
  ，高字節(jié)的值是78，低字節(jié)的值是32

  
  
  高低位字節(jié).png
• 1個字可以存在1個16位寄存器中，這個字的高字節(jié)、低字節(jié)分別存儲在這個寄存器的高8位寄存器、低8位寄存器中