汇编语言 第一章 基础知识

1.1 机器语言

机器语言是机器指令的集合,机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。

由图可见,机器语言是十分晦涩难懂和不易查错的。

1.2 汇编语言的产生

汇编语言的主体是汇编指令。汇编语言和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令时机器指令便于记忆的书写格式。

编译器:讲汇编指令转换为机器指令。

1.3 汇编语言的组成

汇编语言的三种指令:

  1. 汇编指令:机器码的助记符,有对应的机器码。
  2. 伪指令:没有对应的机器码,有编译器执行,计算机并不执行。
  3. 其他符号:如+、-、*、/ 等,由编译器识别,没有对应的机器码。

汇编语言的核心是汇编指令,它决定了汇编语言的特性。

1.4 存储器

CPU(Central Processing Unit) 是计算机的核心部件,它控制计算机的运作并进行运算。要想让一个 CPU 工作,必须向它提供指令和数据。指令和数据在存储器种存放,也就是常说的内存。

1.5 指令和数据

指令和数据是应用上的概念。在内存或磁盘上,指令和数据没有任何区别,都是二进制信息。

1.6 存储单元

存储器被划分成若干存储单元,每个存储单元从 0 开始顺序编号,例如一个存储器有 128 个存储单元,编号 0~127,如图。

微型存储器的存储单元可以存储一个 Byte,即 8 个二进制位(8 bit)。一个存储器有 128 个存储单元,即 128 个 Byte。

1.7 CPU 对存储器的读写

CPU 要想进行数据的读写,必须和外部器件(芯片)进行 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)。

CPU 通过总线讲这三类信息传到存储器芯片中。

总线:就是一根根导线的集合。根据传送信息的不同,从逻辑上又分为 3 类,地址总线、控制总线和数据总线。

(1)CPU 通过地址线将地址信息 3(黑条中有 3,可能不清楚) 发出。

(2)CPU 通过控制线发出内存读命令,选中存储器芯片,并通知它,将要从中读取数据。

(3)存储器将 3 号 单元中的数据 8 通过数据线送入 CPU。

写操作。如何向 3 号单元写入数据 26。

(1)CPU 通过地址线将地址信息 3 发出。

(2)CPU 通过控制线发出内存写命令,选中存储器芯片,并通知它,要向其中写入数据。

(3)CPU 通过数据线将数据 26 送入内存的 3 号单元中。

1.8 地址总线

CPU 是通过地址线来之定存储器单元的。

在电子计算机中,一根导线可以传送的稳定状态只有两种,高电平或是低电平。用二进制表示就是 0 或 1,10 根导线可以传送 10 位二进制数据。而 10 位二进制数可以表示 210 个数据,最小数为 0,最大数为 1023。

下图展示了一个具有 10 根地址线的 CPU 向内存发出地址信息 11 时 10 根地址线上传送的二进制信息。

一个 CPU 有 N 根地址线,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 2N 个内存单元。

1.9 数据总线

CPU 与内存或其他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 和外界的数据传送速度。8 根数据总线依次可传送一个 8 位二进制数据(1 Byte)。

1.10 控制总线

CPU 对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。控制总线是个总称,它是一些不同控制线的集合。有多少根控制线,就意味着 CPU 提供了对外部器件的多少种控制。所以,控制总线的宽度决定了 CPU 对外部器件的控制能力。

内存的读或写命令就是由几根控制线综合发出的。CPU 向一根称为“读信号输出”的控制线上输出低电平表示将要读取数据;当然还有一根传送写信号的“写信号输出”。

  1. 13。 分析:设地址总线宽度为n,2n B=8KB,n=13。
  2. 1024;0;1023。 分析:1KB=210B=1024B;存储单元编号从0开始,所以是0到1023。
  3. 8192;1024。 分析:1KB=1024B=1024*8b=8192b。
  4. 230;220;210。 分析:1GB=230B、1MB=220B、1KB=210B。
  5. 64;1;16;4。 分析:8080的寻址能力为216B=64KB、8088的寻址能力为220B=1MB、80286的寻址能力为224B=16MB、80386的寻址能力为232B=4GB
  6. 1;1;2;2;4。 分析:8080一次可传送的数据为8/8=1B、8088一次可传送的数据为8/8=1B、8086一次可传送的数据为16/8=2B、80286一次可传送的数据为16/8=2B、80386一次可传送的数据为32/8=4B
  7. 512;256。 分析:8086数据总线宽度为16,一次可以传递2个字节,所以1024个字节,至少要读1024/2=512次;80386数据总线宽度为32,一次可传送4个字节,1024个字节,至少要读1024/4=256次。
  8. 二进制。

1.11 内存地址空间(概述)

举例,一个 CPU 的地址总线宽度为 10,那么可以寻址 1024 个内存单元,这 1024 个可寻到的内存单元就构成这个 CPU 的内存地址空间。

1.12 主板

每个 PC 机都有一个主板。主板上有核心器件和一些主要器件。

1.13 接口卡

CPU 对外部设备不能直接控制,如显示器、音箱、打印机等。直接控制这些设备进行工作的是插在扩展卡槽上的接口卡。扩展卡槽通过总线和 CPU 相连,所以接口卡也通过总线同 CPU相连。CPU 可以直接控制这额接口卡,从而间接控制外设。CPU 通过总线向接口卡发送命令,接口卡根据 CPU 的命令控制外设进行工作。

1.14 各类存储器芯片

从读写属性上分为两类:随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

  • RAM:可读可写,必须带电存储,关机后内容丢失;

  • ROM:只能读取不能写入,关机后内容不丢失。

存储器从功能和连接上又分为:

1.15 内存地址空间

上述存储器在物理上都是独立的,但在一下两点上相同。

  • 都和 CPU 的总线相连。
  • CPU 对它们进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令。

CPU 操控它们时,把它们当作内存来来对待,总的看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器,即内存空间地址。

不同的计算机系统的内存地址空间的分配情况是不同的,下图展示 8086PC 机内存地址空间分配的基本情况。

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