[组原]初识-地址总线，地址寄存器，存储单元，存储字长

• 二进制数据的位数可以由计算机进行一次整数运算处理；通常也是CPU内部数据通路的宽度；

• 程序计数器和指令寄存器的位数取决于按字寻址的机器： 存储器的字数，指示字长

  程序计数器存储下一个指令的地址（所以地址可以用指针表示）（指令中的地址），因此位数取决于存储器的字长；(存储器的字长小于等于机器字长)

  接收到的指令存储在指令寄存器中，位数取决于 指令长度；

  指令包括 操作代码字段和地址代码字段;因此，指令长度=操作码长度 由于指令结构的不同，操作数的地址长度； 指令长度不固定；

??指令是指示计算机执行某种操作的命令

• 长指令字结构
• 变长指令字结构

?? 在指令系统中，所有指令的长度相等；

变长指令字结构应与扩展操作码指令格式不同；扩展操作码指令在指令长度相等的情况下变更操作码长度；

??一般字长为32位,同时说明存储单元大小为字长的位数；同时说明计算机中可以编址的最小单元是字存储单元；

??1字节为8bit；存储单元的大小是字节的位数；表明计算机可以编写地址 最小单元为字节存储单元；

??含义：存储单元中二进制代码的组合；

??百度百科:如果存储字是00110111101，可以说是由16个制作字符组成的367DH（ASCII代码)，也可以代表16位的二进制数，对应13位的十进制数 949也可以代表两个ASCII代码：6和}。一个存储词也可以代表一个指令。

??含义:存储单元中二进制代码(存储字)的位数，存储字长可以是8位、16位、32位等。对应于字节、半字、字符；

??疑问1:为什么存储单元是1字节，但代表存储单元二进制位数的存储字长是8bit, 16bit, 32bit等？

??从广义上讲，字节存储单元表示字节。然而，由于不同的搜索方式，存储单元的字长不同，但它们是字节的整数倍，不大于机器字长；

??简单的寄存器结构：电位-脉冲存储信息；

?? 疑惑点2:地址寄存器和地址总线的宽度(位数)有什么联系？

??地址寄存器用于保存当前CPU访问内存单元的地址；地址寄存器的大小也代表cpu寻址能力；

决定地址总线cpu可访问的最大内存空间大小；地址线一次确定存储单元，地址线上值可能取的所有组合确定存储单元的数量。 存 储 单 元 的 个 数 = 2 地 址 线 的 条 数 存储单元的数量=2^{地址线条数} 存储单元的个数=2地址线的条数

相当于地址总线所能表示的最大范围cpu由于地址总线与地址寄存器相连，地址寄存器的位数也等于总线的根数；

?? 疑惑点3：计算存储容量？

??存储容量=地址寄存器MAR的编址数<存储单元数量>*存储字位数(存储字长)(存储单元的位数)-计算出可以存储的二进制代码的总位数

上个题： ??这里的容量计算和字长很容易导致存储单元大小为32bit,地址总线的最终错误计算宽度为： 4 G B 4 B = 4 G = 2 30 \frac{4GB}{4B}=4G=2^{30} 4B4GB​=4G=230; 地址的容量计算是按照存储单元为1字节进行计算，后面的32字长对应的是数据总线的宽度，也就是CPU一次能处理的二进制位数；

​▶️这里是按字进行编址，存储单元是4B；存储容量 8 M B = 8 ∗ 2 20 B ; 寻 址 范 围 = 8 ∗ 2 20 B 4 B = 2 ∗ 2 20 = 2 M 8MB = 8*2^{20}B;寻址范围=\frac{8*2^{20}B}{4B}=2*2^{20}=2M 8MB=8∗220B;寻址范围=4B8∗220B​=2∗220=2M

❤️总结：（字长和按字编址是不一样的）