新书推荐1 6款主板接口卡及各类存储芯片

小夏 科技 更新 2024-01-31

本节介绍8086电脑的主板布局、接口、各种存储芯片和1M内存空间。

母板:计算机每个硬件插槽的载体。 计算机的各个部分通过主板上的插槽和总线连接到 CPU。

接口卡从编程的角度来看,主板上的各种插槽是计算机每个硬件的接口地址。 计算机系统有两组独立的地址。 硬件的接口地址独立于1M主存储器的线性地址,每个接口都有一个预定的端口地址。 我们将在第 16 章 输入和输出中断详细解释。

各种存储芯片:RAM、ROM、显存、BIOS。 RAM称为动态随机存取存储器,用于动态读写数据,断电后数据丢失。 ROM称为静态内存,它保存了BIOS和各种驱动程序,并且断电后不会消失,并且ROM只能读取而不能写入。 显存更特别,兼具RAM和ROM存储。 显存的RAM用于显示数据,显存的ROM用于存储显卡驱动。 BIOS 是系统引导加载程序。

内存地址空间8086计算机内存地址空间分为主内存、显存和各种ROM三部分,它们共同构成一个1M大小的线性地址空间。

主板上有一个CPU和一些主要设备,它们通过总线(地址总线、数据总线和控制总线)连接到CPU。 这些设备具有内存、外围芯片组、扩展插槽等。 扩展插槽用于将外部硬件设备连接到主板。

在计算机系统中,所有可以使用程序控制的设备都必须由CPU控制,例如显示器、扬声器、打印机等。 CPU 无法直接控制外部设备。 它需要通过插入扩展槽的接口卡进行控制。 扩展槽通过总线连接到CPU,因此接口卡也通过总线连接到CPU。 CPU可以直接控制这些接口卡,从而实现对外部设备的控制。

每个接口卡都有一个设定的端口地址,CPU通过控制总线向接口卡的端口地址发送控制命令,接口卡根据CPU的控制命令工作。

如图1-22所示,一台PC上装有多个独立的存储芯片,这些芯片属于不同的组件。 依赖关系可分为:

随机存取存储器 (RAM)。:用于存储CPU使用的大部分程序和数据,主RAM一般由两个位置的RAM组成,RAM安装在主板上,RAM插入扩展槽(内存模块)。

静态内存ROM:它存储了BIOS基本的输入和输出程序,这是主板和各种接口卡制造商(如显卡、网卡等)提供的软件系统,通过它可以使用硬件设备进行最基本的输入和输出。 例如,主板上的ROM存储系统的BIOS,显卡的ROM存储显卡的BIOS,ROM的BIOS存储在网卡上。

接口卡上的RAM:部分接口卡需要临时存储大量输入输出数据,并具有RAM。 最典型的是显卡上的RAM,称为显存。 我们将要显示的内容写入显存,显卡将数据从显存输出到显示器上,就会出现在屏幕上。

bios:基本I/O程序、开机自检系统和自动启动程序。

CMOS芯片是主板上BIOS芯片中的一种可读可写的RAM芯片,主要用于保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设置。 CMOS RAM芯片由系统通过主板上的圆形备用电池供电,因此即使在关机状态后也不会丢失信息。

图1-22 PC内存类型

所有类型的内存都连接到 CPU。

当 CPU 读取或写入它们时,它会通过控制线发送内存读写命令。

8086计算机将所有类型的内存视为内存,一般将它们视为由多个存储单元组成的逻辑内存,这种逻辑内存称为内存地址空间。

注意。 查看上一节的内容 - 地址空间:

如果 CPU 的地址总线宽度为 10,则可以写入 210 个内存地址号,即可以找到 1024 字节的内存单元,这称为 CPU 的内存地址空间。

8086 计算机有 20 条地址行,寻址范围为 220 字节或 1MB。

80386 计算机有 32 条地址线,寻址范围为 232 字节或 4GB。

x64 计算机有 64 个地址行,其寻址范围为 264 字节。

CPU 将系统中各种类型的内存视为逻辑内存。 所有物理存储器都被认为是由多个存储单元组成的逻辑存储器,每个存储单元占据一个地址段,即一段地址空间。 当 CPU 在此地址空间中读取和写入数据时,它会在相应的物理内存中读取和写入数据。

例。 假设内存地址空间的地址段分配如下:

地址 0 7fffh 32kb 空间作为主存储空间;

地址 8000h 9fffh 的 8KB 空间为显存;

地址A000H FFFFH的24KB空间是其他ROM存储器的地址空间;

CPU将数据写入地址1000H存储单元,数据写入主随机存取存储器;

CPU将数据写入地址8000H存储单元,数据写入显存并出现在显示屏上。

这不是 CPU 将数据写入 C000H 存储单元(即 ROM 只读存储单元)的有效操作。

图1-23 PC内存地址空间分布示意图

PC中各种内存的内存地址空间分配如图1-23所示。 这些存储器将与计算机的整体寻址范围相对应。

内存地址空间的大小受地址总线宽度的限制。 8086cpu

有 20 个地址总线,可以定位 220 个存储单元和地址车。

周长 0 220-1,地址空间大小 1MB。

如果 80386 CPU 的地址总线宽度为 32,则内存地址空间为 32。

4gb。在基于计算机硬件对系统进行编程时,必须知道这一点。

为计算机系统分配内存地址空间。 到某种类型的存储。

当设备读取或写入数据时,它需要知道其第一个单元地址和最后一个单元地址。

单位地址。

8086 CPU的地址分配如图1-24所示

图1-24 8086 pc的内存地址空间分配示意图

0 9ffff 存储单元是主要的随机存取存储器。

a0000 bffff 的存储单元是视频内存。

C0000 FFFFFF 存储单元是只读存储器。

本文节选自编程大师系列教材《X86汇编语言基础教程》!

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