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  • 地址总线

    千次阅读 2018-08-28 14:02:19
    地址总线 CPU寻找外部的内存单元靠的是地址总线传输的数据。 如果CPU有8根地址总线,每根线上传输0或1,那么传输的数据范围为00000000~11111111,每一个数值都对应内存中的一个内存单元,所以可以找到编号为...

    地址总线
    CPU寻找外部的内存单元靠的是地址总线传输的数据。
    如果CPU有8根地址总线,每根线上传输0或1,那么传输的数据范围为00000000~11111111,每一个数值都对应内存中的一个内存单元,所以可以找到编号为00000000~11111111号的内存单元。如果传输的数据为00110011,那么就会找到00110011号内存单元,如果传输的数据为10110111,那么就会找到10110111号内存单元。编号不在[00000000,11111111]范围内的CPU就寻找不到,例如100000000号内存单元,CPU就寻找不到。
    寻址能力就是计算CPU能寻找多少个内存单元,00000000~11111111号内存单元,一共有256个,一个内存单元的大小为1byte,这256个内存单元的大小为256byte。

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  • 数据总线和地址总线

    万次阅读 2019-05-21 20:56:11
    有时候在说总线的宽度的时候,要注意是说的是数据总线还是地址总线地址总线的宽度表明CPU的寻址能力,数据总线的宽度决定了CPU和外界数据传送速度。 某个CPU有10根地址总线,一根线的稳定状态只有2种,高电平...

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             有时候在说总线的宽度的时候,要注意是说的是数据总线还是地址总线。

             地址总线的宽度表明CPU的寻址能力,数据总线的宽度决定了CPU和外界数据传送速度。

             某个CPU有10根地址总线,一根线的稳定状态只有2种,高电平和低电平。用二进制表示就是0和1,10根线就是2^10,数据大小的范围是0~1023内存单元。一个地址是表示一个内存单元的,一个内存单元对应一个字节。则它的寻址范围为1KB(1KB=1024B[B表示字节])。若CPU的地址总线宽度为32,就是2^32=2^10 * 2^10 * 2^10 * 2^2,2^10对应范围为1KB,则2^32对应的范围为4G。

             某个CPU的数据总线为8根,那么8根数据总线一次可传送一个8位二进制数(1个字节),那么改CPU一次性可传送的数据大小为1B(B表示字节);若数据总线为16根,则可以传送2B。

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  • 地址总线、数据总线

    千次阅读 2018-07-28 20:28:40
    CPU通过地址总线寻址,然后通过数据总线与外部设备互换信息。 地址总线 (1)CPU是通过地址总线来指定存储单元的。 (2)地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。eg: 10根地址线能访问的最大的内存为...

    CPU通过地址总线寻址,然后通过数据总线与外部设备互换信息。

    地址总线

    (1)CPU是通过地址总线来指定存储单元的。

    (2)地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。eg: 10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据(1B)

    (3)地址总线是地址线数量之和。
    若CPU的地址总线宽度是32位,那么CPU的寻址范围是4G,所以最多支持4G内存。

    数据总线

    (1) 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道。

    (2)数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。

    (3)每条传输线一次只能传输1位二进制数据。eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)。

    (4)数据总线是数据线数量之和。

    数据总线的位数决定CPU单次通信能交换的信息数量

    数据总线的宽度对CPU的性能的影响

    1. 首先,总线的速度(即:CPU的主频,CPU的性能指标之一)决定CPU和外设互换信息的速度。

    2. 其次,数据总线的宽度也是表示CPU性能的参数之一(通常,我们说“64位的CPU”是指CPU的数据总线的宽度是64位)。 
      如:64位数据总线的CPU一次就能取出64bit的数据,8位数据总线的CPU一次只能取出8bit的数据,在相同频率的情况下,8位数据总线的CPU就得连续取8次数据,数据量才能和64位数据总线一次取出的数据量相同,单就比较取数据的性能就相差8倍。况且,通常CPU中的寄存器的位数与数据总线的宽度一样,所以在数据处理方面,64位的CPU又比8位的CPU快很多。

    3. CPU的地址总线位数和数据总线可以不同(典型代表就是51单片机),但是一般都相同。

    以下内容摘抄自网友的文章: 
    地址总线宽度不是直接影响到性能的参数。给个例子: 
    假如说有个36位地址总线宽度、32位数据总线宽度的A型号的CPU, 
    假如还有个32位地址总线宽度、32位数据总线宽度的B型号的CPU。 
    你觉得这两个型号的CPU性能上能差到哪吗?只不过B型号的CPU地址超过了32位可能就不行能,也可能需要用其他的方式组合出更长位宽的地址来,总之不如A型号直接、高效。但是,只要不是这样的情况,A和B的其他因素相同,你觉得A和B两个CPU的性能差到哪吗。

    其实,intel的x86CPU就刚好有这样的情况,36位地址总线宽度、32位数据总线宽度,寄存器是32位的,你会想,那寄存器放不下36位的地址,那怎么办呢,其实它是用某种方法组合出来的36位地址,段地址32位向高位偏移4位后加上偏移地址,就出来36位的地址。 
    一般,寄存器的宽度和数据总线宽度是一致的,地址总线可以通过某种方式组合出来,所以可以不一致。毕竟寄存器绝大部分时间是要存储和处理数据的,不是吗,地址作为数据使用的情况在整个程序运行中占的时间是很少数的。

    例题:若内存容量为4GB,字长为32,则______。
    A.地址总线和数据总线的宽度都为32
    B.地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为32
    C.地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为8
    D.地址总线的宽度为32,数据总线的宽度为8
    答案:A
       内存容量为4GB,即内存单元的地址宽度为32位。字长为32位即要求数据总线的宽度为32位,因此地址总线和数据总线的宽度都为32。

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  • 今天在做软考的题目时发现一道题目,做过很多遍了,却始终会做错,刚开始我以为这只是一道记忆性的题目,只要把这个简单的知识点记住了就行了。然而,我发现,每一次做这种题目,我每一...地址总线的宽度为30,数据...

    计算机中三大总线:地址总线、数据总线、控制总线


    今天在做软考的题目时发现一道题目,做过很多遍了,却始终会做错,刚开始我以为这只是一道记忆性的题目,只要把这个简单的知识点记住了就行了。然而,我发现,每一次做这种题目,我每一次都没做错来,根本记不住,理解才是王道。
    题目如下:

    例题:若内存容量为4GB,字长为32,则______。
    A.地址总线和数据总线的宽度都为32
    B.地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为32
    C.地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为8
    D.地址总线的宽度为32,数据总线的宽度为8
    答案:A
    内存容量为4GB,即内存单元的地址宽度为32位。字长为32位即要求数据总线的宽度为32位,因此地址总线和数据总线的宽度都为32。
    由此题目引发如下思考:何为位?位宽?字?字长?字节?

    字长,是CPU一次能处理的二进制数的位数,*字长与之关联的是数据总线的位数,字长为32,则数据总线的宽度为32位。*比如CPU一次可以处理8个1(或者0),那么我们称这个CPU是8位的CPU,也就是说这个CPU的字长是8位。如果CPU一次可以处理16个二进制数,这个CPU的字长就是16位。
    现在最新的CPU已经到了64位了,它们的字长就是64位。字长越大,CPU的处理能力越强,计算机运行也越快。

    位宽就是内存或显存一次能传输的数据量。(这里我对位宽的理解也仅限于此)简单地讲就是一次能传递的数据宽度。字长指的是计算能力,位宽指的是传输能力。

    在计算机中传送信息的基本单位是(   )
    A) 字
    B) 字节
    C.位
    D) 字长
    正确答案
    A
    答案解析

    [解析] 位是计算机存储的最小单位;1个字节是8个相邻二进制位组成的,是计算机存储中的基本单位,也是数据处理的基本单位。字是CPU通过数据总线一次存取、加工和传送时作为一个单位的一组二进制数。字长是每个字包含的位数。

    字:
    定义:
    计算机在进行数据处理,一次存取、加工、传送的数据长度称为字(word)。
    一个字一般由多个(整数倍)字节构成。
    性质:
    1word=2Byte=16bit
    一个字由两个字节组成,16位组成
    通常称16位是一个字,32位是一个双字,64位是两个双字
    计算机的字长决定CPU一次处理实际位数的多少,字长越大,性能越优。

    数据总线

    (1) 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道。

    (2)数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。

    (3)每条传输线一次只能传输1位二进制数据。eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)。

    (4)数据总线是数据线数量之和。

    地址总线

    (1)CPU是通过地址总线来指定存储单元的。

    (2)地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。eg: 10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据(1024个内存单元)(1B)

    (3)地址总线是地址线数量之和。

    控制总线

    (1)CPU通过控制总线对外部器件进行控制。

    (2)控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

    (3)控制总线是控制线数量之和。

    最后总结如下:
    地址总线的宽度决定CPU的寻址能力;
    数据总线的宽度决定CPU与其他元器件一次最大传送的数据量;
    控制总线决定CPU对其他元器件的控制能力。

    下面结合一些题目来加以理解:
    1.地址总线:一个cpu的N根地址总线,则可以说这个CPU的地址总线宽度为N。这样cpu最多可以寻址2的N次方个内存单元。

    2.8根数据总线传送一个8位二进制,数据线数量相当于每单元的位数

    3.存储容量=单元数*每单元的位数,一般每单元位数都是8

    例1.若256KB的SRAM具有8条数据线,则他具有多少条地址线

    分析:256KB为他的存储容量,则一般表达为单元数*每单元位数,8条数据总线代表8位,也就是一个单元

                256KB=32KB*8             32KB为单元数,也就是2的N次方等于32KB
    
                为了计算方便,可记2的10次方=1K            则32KB=2的5次方*2的10次方
    

    例2.写出下列的RAM芯片片内的地址线和数据线的条数:(1)4K8位;(2)512K4位;(3)1M1位;(4)2K8位

    (1)地址: 4K=2的N次方 N=12 数据:8位,也就是8条

    (2)与上题同理: 地址:19 数据:4

    (3)地址:20 数据:1

    (4)地址:11 数据:8

    例3.设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:

    1.该存储器能储存多少个字节信息

    解:2的20次方=1M 32位字长,换算成B,32÷8=4B

    32÷8×(2^20) B = 4×2^20 B = 4^20 B = 4 MB
    笔者做到这个题目的时候有个疑问:存储器存储的容量与数据线有什么关系,回看上文中提到数据线是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道。既然是传输的通道,与存储器的存储容量并无关联。
    后来查看资料才得知:
    再来看存储器,存储器的存储总量 = 存储单元个数×存储字长,存储单元个数=2^地址总线位数 ,这个好理解;存储字长和数据总线位数有关,存储字长的意思是:一个存储单元存储一串二进制代码(存储字),这串二进制代码的位数称为存储字长,存储字长可以是8位、16位、32位等。因此,地址总线为32位,数据总线为16位的存储器,其内存容量是2^32 * 16bit = 64Gb = 8Gb。而理解我们刚才做的这个题目也就不难了,一共有2^20个存储单元,存储字长为32位,数据总线位数为32,可表示大小为32/8=4个字节。

    2.如果存储器由512K*8位SRAM芯片组成,需要多少片

    解:4MB=4*1024KB=4096KB 4096KB÷512=8
    则需要8片

    3.需要多少地址线做芯片选择

    因为需要8片,则需要2的N次方的N来控制着8片选那一片,则需要3根地址线

    关于位宽我的理解也仅限于本文。一起沟通,有待进步!
    接下来有关存储器容量的经典计算题目也会继续收录,若有疑问或者不正确的地方,欢迎广大读者第一时间与我取得联系。一起学习!一起进步!

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  • 地址总线与数据总线

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  • 1.一个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。(一个内存单元=1Byte)。 2.1根数据总线一次可以传送1位。8根数据总线一次可以传送8位二进制数据(即一个...

空空如也

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