建设教育协会培训网站,网站开发的教学课程,一个网站策划需要多少钱,网站空间后台密码语雀原文链接 文章目录 1、计算机组成1-1、主板1-2、接口卡1-3、存储器#xff08;内存#xff09; 2、存储器2-1、存储器的重要性2-2、物理存储器2-3、逻辑存储器2-4、内存地址空间的分段2-5、存储单元2-6、指令和数据 3、总线3-1、三类总线3-2、CPU读数据例子3-3、CPU写数…语雀原文链接 文章目录 1、计算机组成1-1、主板1-2、接口卡1-3、存储器内存 2、存储器2-1、存储器的重要性2-2、物理存储器2-3、逻辑存储器2-4、内存地址空间的分段2-5、存储单元2-6、指令和数据 3、总线3-1、三类总线3-2、CPU读数据例子3-3、CPU写数据举例3-4、地址总线ABAddress Bus3-5、数据总线DBData BUS3-6、控制总线CBControl Bus 1、计算机组成 1-1、主板 在每一台PC机中都有一个主板主板上有核心器件和一些主要器件这些器件通过总线(地址总线、数据总线、控制总线)相连。这些器件有CPU、存储器、外围芯片组、扩展插槽等。扩展插槽上一般插有RAM内存条和各类接口卡。 1-2、接口卡 计算机系统中所有可用程序控制其工作的设备必须受到CPU的控制。CPU对外部设备都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插槽上的接口卡。扩展插槽通过总线和CPU相连所以接口卡也通过总线同CPU相连。CPU可以直接控制这些接口卡从而实现CPU又对外设的间接控制。简单地讲,就是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。 1-3、存储器内存 一台PC机中装有多个存储器芯片这些存储器芯片从物理连接上看是独立的、不同的器件。从读写属性上看分为两类随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM) 随机存储器可读可写但必须带电存储关机后存储的内容丢失只读存储器只能读取不能写入设计之初只读不可写但是后续很多情况下都是可写的例如刷ROM关机后其中的内容不丢失 2、存储器 2-1、存储器的重要性 CPU是计算机的核心部件,它控制整个计算机的运作并进行运算。要想让一个CPU工作就必须向它提供指令和数据。指令和数据在存储器中存放也就是我们平时所说的内存。在一台PC机中内存的作用仅次于CPU。离开了内存性能再好的CPU也无法工作。这就像再聪明的大脑没有了记忆也无法进行思考。磁盘硬盘、闪存不同于内存磁盘上的数据或程序如果不读到内存中就无法被CPU使用。 2-2、物理存储器 这些存储器从功能和链接上又可以分为以下几类 随机存储器RAM用于存放供CPU使用的绝大部分程序和数据主随机存储器一般由两个位置上的RAM组成装在主板上的RAM和插在扩展插槽上的RAM装有BIOS(Basic Input/Output System基本输入/输出系统)的ROMBIOS是由主板和各类接口卡(如显卡、网卡等)厂商提供的软件系统可以通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。在主板和某些些接口卡上插有存储相应BIOS的ROM。例如主板上的ROM中存储着主板的BIOS(通常称为系统BIOS)显卡上的ROM中存储着显卡的BIOS如果网卡上装有ROM那其中就可以存储网卡的BIOS。接口卡上的RAM某些接口卡需要对大批量输入、输出数据进行暂时存储,在其上装有RAM。最典型的是显示卡上的RAM一般称为显存。显示卡随时将显存中的数据向显示器上输出。换句话说,我们将需要显示的内容写入显存就会出现在显示器上。 2-3、逻辑存储器 上述的那些存储器,在物理上是独立的器件但是在以下两点上相同。 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 这也就是说,CPU在操控它们的时候把它们都当作内在存来对待把它们总的看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器这个逻辑存储器就就是我们所说的内存地址空间。 2-4、内存地址空间的分段 不同计算机系统的内存地址空间的分配情况是不同的下图是8086CPU的内存地址空间的分配情况8086CPU的地址总线宽度是20根寻址能力是00000-FFFFF。 0 ~ 9FFFF主存储器RAM从地址0~9FFFF的内存单元中读取数据实际上就是在读取主随机存储器中的数据A0000 ~ BFFFF显存地址空间向地址A0000~BFFFF的内存单元中写数女据就是向显存中写入数据这些数据会被显示卡输出到显示器上C0000 ~ FFFFF各类ROM地址空间向地址C0000~FFFFF的内存单元中写入数据的操作是无效的因为这等于改写只读存储器中的内容。 2-5、存储单元 存储器被划分成若干个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个存储单元编号从0~127每个存储单元存储可以存储一个字节Byte即8个二进制。如下图所示 上图这个存储器一共128个存储单元可以存储128个Byte8Bit 1B1024B 1KB1024KB1MB1024MB1GB1024GB1TB 2-6、指令和数据 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 3、总线 3-1、三类总线 CPU要想进行数据的读写,必须和外部器件(标准的说法是芯片)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芯片中的呢电子计算机能处理、传输的信息都是电信号电信号当然要用导线传送。在计算机中专门有连接CPU和其他芯片的导线通常称为总线。总线从物理上来讲就是一根根导线的集合。根据传送信息的不同,总线从逻辑上又分为3类地址总线、控制总线和数据总线。每个CPU芯片上都有很多管脚这些管脚和总线相连。 地址总线决定CPU的寻址能力数据总线决定CPU和其他器件进行数据传送时的一次数据传输量控制总线CPU对系统中其它器件的控制能力 3-2、CPU读数据例子 CPU从3号存储单元读取数据的过程 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。 对应的机器码汇编指令 3-3、CPU写数据举例 CPU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。 3-4、地址总线ABAddress Bus 下图有10根地址总线每根都可以是高电平或者低电平。则最小寻址能力000-0000-0000最大寻址能力为102311-1111-1111210种可能每个存储单元1个字节1KB1024Byte如何这时候想访问地址11上的数据则地址总线的10根总线的高低电平应该是00-0000-101111 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2的N次方个内存单元。32位操作系统最大内存RAM为什么是4G 32位操作系统的总线有32根所以寻址能力是232B222KB212MB22GB4GB 下面是几种CPU的地址总线数量对应的RAM内存大小 CPUCPU Address Bus Size 地址总线Maximum RAM 最大RAM808620 bit1MB808820 bit1MB8028624 bit16MB80386DX32 bit4GBCeleron36 bit64GBAthlon40 bit1TBItanium44 bit16TB 3-5、数据总线DBData BUS 8088CPU的数据总线宽度为8一次性最大传送1个字节(8位二进制)。传送89D8两个字节需要分两次传送 8086CPU的数据总线宽度为16 3-6、控制总线CBControl Bus CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。有多少根控制总线就意味着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对外部都器件的控制能力前面所讲的内存读或写命令是由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向外传送读信号CPU向该控制线上输出低电平表示将要读取数据有一根称为写信号输出的控制线则负责传送写信号