CPU及其类型

CPU 及其类型

1. 指令和程序

指令和数据只是应用上的概念,实际都是二进制文件
比如 89D8H
1000100111011000 ->  89D8H     (数据)
1000100111011000 ->  mov ax,bx (程序)

1. 存储单元

存储器被划分成若干个存储单元,从0开始编号.假如有 128 个存储单元,即从0~127
1 bit = 一个二进制位(0/1)
8 个 bit = 1个 Byte (B) 字节
一个存储单元 = 1 个 Byte = 8个二进制 = 2个十六进制数字
128 存储单元 = 128 Byte

1. 地址总线

假设 一个CPU 有 10 根地址总线,每条线做高低压,即一个 0/1 数据,
那么他能访问的地址数量则为 2 的 10 次方(0 - 2^10-1),N 根则为 2 的 N 次方,
则数量越多,可访问的地址越多.

1. 数据总线

CPU 通过数据总线 和其他器件 传输数据, 总线宽度决定了传输速度(水管越多, 运水更快)
8 根总线 -> 8 位二进制 -> 一个字节 -> 2个十六进制数字
16 根 则可一次传 两个字节

1. 控制总线

CPU 通过控制总线对外部器件进行控制, 总线越多, 控制越强.

1. 存储地址空间

假设 CPU地址总线为 10, 可寻址 1024 个内存单元, 这些单元构成 CPU 的内存地址空间

1. 检测点 1.1

Q1:
    一个cpu的寻址能力是8KB, 那么地址总线是多少
    解：
        地址线   8KB = 8 * 1024 = 2^3 * 2^10 = 2^13
        内存编号 8KB = 8 * 1024 = 8192 = 0 ~ 8191 = 1 1111 1111 1111 1111(13个)

Q2:
    1KB 的存储器有 1024 个存储单元, 存储单元的编号从 0 到 1023


Q3:
    1Byte = 8 bit
    1KB 的存储单元可以存储 1024 Byte = 8 * 1024 bit

Q4:
    1KB = 2^10 Byte
    1MB = 2^20 Byte
    1GB = 2^30 Byte
    1TB = 2^40 Byte

1. 不同 cpu 型号的寻址能力

| CPU | 地址总线宽度 | 寻址能力 | 数据总线宽度 | 一次传送数据 | 读取 1KB 需要 x 次 |
| ----- | ------------ | -------- | ------------ | ------------ | ------------------ |
| 8080 | 16 | 64KB | 8 | 1B | 1024 |
| 8088 | 20 | 1MB | 8 | 1B | 1024 |
| 8086 | 20 | 1MB | 16 | 2B | 512 |
| 80286 | 24 | 16MB | 16 | 2B | 512 |
| 80386 | 32 | 4GB | 32 | 4B | 256 |

8080:
 读取数据：1KB = 1024Byte = 8 * 1024bit
 寻址能力：2^16 = 2^10 * 2^6 = 2^6 KB = 64KB