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1.1 機器語言
- 機器語言是機器指令的集合。
- 機器指令是一列二進制數字。
- 計算機將其轉變為一系列高低電平,驅動電子器件,進行運算。
- 每一種微處理器,由于硬件設計和內部結構不同,需要使用不同的電平脈沖來控制,使其工作。
- 所以每一種微處理器都有自己的機器指令集,也就是機器語言。
1.2 匯編語言
- 匯編語言的主體是匯編指令。
- 匯編指令是機器指令便于記憶的書寫格式。
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匯編語言編寫程序的工作過程:
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匯編語言由以下三類指令組成:
1.3 CPU 對存儲器的讀寫
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CPU 從內存中讀寫數據的步驟:
- 指定存儲單元的地址。
- 指明對哪種器件進行操作。
- 指明哪種操作,是讀數據還是寫數據。
- 傳輸數據。
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CPU 需要和外部器件進行信息交互:
在電子計算機中,能處理、傳輸的信息都是電信號,電信號用導線傳送。
計算機中專門連接 CPU 和其他芯片的導線,稱為總線。
根據傳送信息的不同,總線從邏輯上分為 3 類,地址總線、控制總線和數據總線。
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CPU 從 3 號單元讀取數據的過程:
- CPU 通過地址總線將地址信息 3 發出。
- CPU 通過控制總線發出內存讀命令,選中存儲芯片,并通知它,將要從中讀取數據。
- 存儲器將 3 號單元中的數據 8 通過數據總線送入 CPU。
1.4 地址總線
- CPU 是通過地址總線來指定存儲單元的。
- 地址總線上能傳送多少個不同的信息,CPU 就可以對多少個存儲單元進行尋址。
- 一個 CPU 有 N 根 地址線,則可以說這個 CPU 的地址總線的寬度為 N。
- 總線寬度為 N 的 CPU 最多可以尋找 2 的 N 次方個內存單元。
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地址總線示意圖:
1.5 數據總線
- CPU 與內存或其他器件之間的數據傳送是通過數據總線進行的。
- 數據總線的寬度決定了 CPU 和外界的數據傳送速度。
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8 位數據總線示意圖:
1.6 控制總線
- CPU 對外部器件的控制是通過控制總線來進行的。
- 控制總線是一些不同控制線的集合。
- 有多少根控制線,就意味著 CPU 提供了對外部器件的多少種控制。
- 控制總線的寬度決定了 CPU 對外部器件的控制能力。
1.7 檢測點 1.1
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答案:
1.8 各類存儲器芯片
- 一臺 PC 上,有多個存儲器芯片,這些芯片從物理連接上看是獨立的、不同的器件。
- 從讀寫屬性上看,分為隨機存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。
- RAM 可讀可寫,但必須帶電存儲,斷電后存儲的內容丟失。
- ROM 只能讀取不能寫入,斷電后其中內容不丟失。
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PC 中各類存儲器邏輯連接:
1.9 內存地址空間
- 上述存儲器雖然在物理上是獨立的器件,但是有兩個相同點:
- 都和 CPU 的總線相連。
- CPU 對它們進行讀寫時都通過控制線發出內存讀寫命令。
- CPU 在操控它們時,將它們當做內存對待,將它們總的看作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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邏輯存儲器示意圖:
- CPU 在這段地址空間中讀寫數據,實際上就是在相對應的物理存儲器中讀寫數據。