微机原理与汇编语言第03章1.ppt

第3章：存储器系统 教学重点 第3章：3.1 半导体存储器概述 第3章：3.1.1 半导体存储器的分类 第3章：图3.1 半导体存储器的分类 第3章：⑴读写存储器RAM 第3章：⑵只读存储器ROM 掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的EEPROM，但只能按块（Block）擦除 第3章：3.1.2 存储器的主要性能指标 第3章：3.1.3 存储系统的层次结构 3.2 8086存储器结构 寄存器是微处理器内部暂存数据的存储单元，以名称表示 存储器则是微处理器外部存放程序及其数据的空间 程序及其数据可以长久存放在外存，在程序需要时才进入主存 主存需要利用地址区别 存储器单元的地址和内容 存储单元地址 ：8086系统中，为了标识和存取每一个存储单元，给每个存储单元规定一个编号，这就是存储单元地址。 存储单元的内容 ：一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。 物理地址和逻辑地址 对应每个物理存储单元都有一个唯一的20位编号，就是物理地址，从00000H～FFFFFH。 分段后在用户编程时，采用逻辑地址，形式为 段基地址 : 段内偏移地址 逻辑地址 段地址说明逻辑段在主存中的起始位置 8086规定段地址必须是模16地址：xxxx0H 省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据表示，就能用16位段寄存器表达段地址 偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量 每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据表示 物理地址和逻辑地址的转换 将逻辑地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址 一个物理地址可以有多个逻辑地址 3.2.1 数据信息的表达单位 计算机中信息的单位 二进制位Bit：存储一位二进制数：0或1 字节Byte：8个二进制位，D7～D0 字Word：16位，2个字节，D15～D0 双字DWord：32位，4个字节，D31～D0 最低有效位LSB：数据的最低位，D0位 最高有效位MSB：数据的最高位，对应字节、字、双字分别指D7、D15、D31位 3.2.1 数据的存储格式 3.2.1 存储单元及其存储内容 每个存储单元都有一个编号；被称为存储器地址 每个存储单元存放一个字节的内容 3.2.1 多字节数据存放方式 多字节数据在存储器中占连续的多个存储单元： 存放时，低字节存入低地址，高字节存入高地址； 表达时，用它的低地址表示多字节数据占据的地址空间。 图表明了存储器中部分存储单元存放信息情况。 从图可看到,地址为34560H的字节的存储单元中的内容是34H，而地址为34561H的字节存储单元中的内容是12H。 数据的地址对齐 同一个存储器地址可以是字节单元地址、字单元地址、双字单元地址等等 字单元安排在偶地址（xxx0B）、双字单元安排在模4地址（xx00B）等，被称为“地址对齐（Align）” 对于不对齐地址的数据，处理器访问时，需要额外的访问存储器时间 应该将数据的地址对齐，以取得较高的存取速度 段的概念 段的概念 段的概念 段的概念 段的概念 存储器的分段管理 8086CPU有20条地址线 最大可寻址空间为220＝1MB 物理地址范围从00000H～FFFFFH 8086CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment） 每个段最大限制为64KB 段地址的低4位为0000B 这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址 段寄存器和逻辑段 8086有4个16位段寄存器 CS（代码段）指明代码段的起始地址 SS（堆栈段）指明堆栈段的起始地址 DS（数据段）指明数据段的起始地址 ES（附加段）指明附加段的起始地址 每个段寄存器用来确定一个逻辑段的起始地址，每种逻辑段均有各自的用途 代码段（Code Segment） 代码段用来存放程序的指令序列 代码段寄存器CS存放代码段的段地址 指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址 处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令 堆栈段（Stack Segment） 堆栈段确定堆栈所在的主存区域 堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址 堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址 处理器利用SS:SP操作堆栈顶的数据 数据段（Data Segment） 数据段存放运行程序所用的数据 数据段寄存器DS存放数据段的段地址 各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址 处理器利用DS:EA存取数据段中的数据 附加段（Extra Segment） 附加段是附加的数据段，也用于数据的保存： 附加段寄存器ES存放附加段的段地址