1.7 CPU 對儲存器的讀寫

1. 以上講到，儲存器被劃分成多個儲存單元，儲存單元從零開始編號。這些編號可以看作儲存單元在儲存器中的地址。就想一條街，每個房子都有門牌號碼。
2. CPU 要從記憶體中讀資料，首先要指定儲存單元的地址。也就是說它要先確定它要讀取哪一個儲存單元中的資料。就像在街上找人，先要確定他住在哪個房子裡。
3. 另外，在一臺微機中，不只有儲存器這一種器件。CPU 在讀寫資料時還要指明，它要對哪一個器件進行操作，進行哪種操作，是從中讀出資料，還是向裡面寫入資料。
4. 可見，CPU 要想進行資料的讀寫，必須和外部器件（標準的說法是晶片）進行下面三類資訊的互動：

• 儲存單元的地址（地址資訊）；
• 器件的選擇，讀或寫的命令（控制資訊）；
• 讀或寫的資料（資料資訊）。

5. 電子計算機能處理、傳輸的訊號都是電訊號，電訊號當然要用導線傳送。在計算機中專門有連線 CPU 和其他晶片的導線，通常稱為匯流排。匯流排從物理上來講，就是一根根導線的集合。根據傳送資訊的不同，匯流排從邏輯上又分為三類：地址匯流排、控制匯流排和資料匯流排。
6. CPU 從 3 號單元中讀取資料的過程如下：

• 第一步，CPU 通過地址線將地址資訊 3 發出。
• 第二步，CPU 通過控制線發出記憶體讀命令，選中儲存器晶片，並通知它，將要從中讀取資料。
• 第三步，儲存器將 3 號單元中的資料 8 通過資料線送入 CPU。

7. 寫操作與讀操作的步驟相似。如向 3 號單元寫入資料 26。

• 第一步，CPU 通過地址線將地址資訊 3 發出。
• 第二步，CPU 通過控制線發出記憶體寫命令，選中儲存器晶片，並通知它，要向其中寫入資料。
• 第三步，CPU 通過資料線將資料 26 送入記憶體的 3 號單元中。

8. 要讓一個計算機或微處理器工作，應向它輸入能夠驅動它進行工作的電平資訊（機器碼）。

• 對於 8086 CPU，機器碼 1010 0001 0000 0011 0000 0000（從 3 號單元讀取資料送入暫存器 AX）能夠完成從 3 號單元讀資料。
• 機器碼難於記憶，用匯編指令來表示，則上面的機器碼對應的彙編指令為 MOV AX,[3]（傳送 3 號單元的內容入 AX）。

1.8 地址匯流排

1. 現在我們知道，CPU 是通過地址匯流排來指定儲存器單元的。可見地址總線上能傳送多少個不同的資訊，CPU 就可以對多少個儲存單元進行定址。
2. 一個 CPU 有 N 根地址線，則可以說這個 CPU 的地址匯流排的寬度為 N。這樣的 CPU 最多可以尋找 2 的 N 次方個記憶體單元。

1.9 資料匯流排

1. CPU 與記憶體或其他器件之間的資料傳送是通過資料匯流排來進行的。資料匯流排的寬度決定了 CPU 和外界的資料傳送速度。8 根資料匯流排一次可傳送一個 8 位二進位制資料（即一個位元組）。16 根資料匯流排一次可傳送兩個位元組。
2. 8086 CPU 有 16 根資料線，可一次傳送 16 位資料，所以可一次傳送資料 89D8H；而 8088 CPU 只有 8 根資料線，一次只能傳 8 位資料，所以向記憶體寫入資料 89D8H 時需要進行兩次資料傳送。

1.10 控制匯流排

1. CPU 對外部器件的控制是通過控制匯流排來進行的。在這裡控制匯流排是個總稱，控制匯流排是一些不同控制線的集合。有多少根控制匯流排，就意味著 CPU 提供了對外部器件的多少種控制。所以，控制匯流排的寬度決定了 CPU 對外部器件的控制能力。
2. 前面所講的記憶體讀或寫命令是由幾根控制線綜合發出的，其中有一根稱為“讀訊號輸出”的控制線負責由 CPU 向外傳送讀訊號，CPU 向該控制線上輸出低電平表示將要讀取資料；有一根稱為“寫訊號輸出”的控制線則負責傳送寫訊號。

1.1 ~ 1.10 小結

1. 彙編指令是機器指令的助記符，同機器指令一一對應。
2. 每一種 CPU 都有自己的彙編指令集。
3. CPU 可以直接使用的資訊在儲存器中存放。
4. 在儲存器中指令和資料沒有任何區別，都是二進位制資訊。
5. 儲存單元從零開始順序編號。
6. 一個儲存單元可以儲存 8 個 bit，即 8 位二進位制數。
7. 1Byte = 8bit；1KB = 1024B；1MB = 1024KB；1GB=1024MB。
8. 每一個 CPU 晶片都有許多管腳，這些管腳和匯流排相連。也可以說，這些管腳引出匯流排。一個 CPU 可以引出 3 種匯流排的寬度標誌了這個 CPU 的不同方面的效能：

• 地址匯流排的寬度決定了 CPU 的定址能力；
• 資料匯流排的寬度決定了 CPU 與其他器件進行資料傳送時的一次資料傳送量；
• 控制匯流排的寬度決定了 CPU 對系統中其他器件的控制能力。

9. 在彙編課程中，我們從功能的角度介紹了 3 類匯流排，對實際的連線情況不做討論。

檢測點 1.1

[我的答案] （1）13。 （2）1024；0；1023。 （3）8192；1024。 （4）$2^{30}$；$2^{20}$；$2^{10}$。 （5）64；1；16；4。 （6）1；1；2；2；4。 （7）512；256。 （8）二進位制。