CPU访问二进制ROM的过程涉及硬件机制和指令系统的协同工作,具体可分为以下要点:
一、直接访问方式
内存映射访问 CPU通过内存地址直接访问ROM内容,无需专用指令。ROM作为只读存储器,其地址空间与RAM共享同一物理地址空间,但CPU只能读取数据,无法修改。
硬件接口支持
- 地址总线与数据总线: CPU通过地址总线发送目标地址,数据总线接收ROM返回的数据。 - 控制信号
二、具体实现机制
地址计算与定位 - CPU通过程序计数器(PC)生成目标地址,PC作为16位指针指向ROM存储单元。
- 对于片选存储器(如NOR Flash),需通过片选信号(如P0、P2口)激活对应地址。
数据传输过程
- CPU发出读指令后,控制信号激活,数据从ROM输出端口(如P0口)传输至数据总线,再被CPU读取。
- 写操作需通过专用指令(如MOVC)触发,并配合片选信号完成。
三、特殊说明
缓存机制: CPU内部的一级、二级缓存可加速ROM数据的读取,但缓存内容需定期刷新。 非易失性存储
四、应用场景对比
嵌入式系统:如单片机,常通过专用指令(如AT89S52的SPIM接口)或引导程序烧写ROM。
通用计算机:CPU直接访问系统ROM(如BIOS)进行硬件初始化,但用户程序仍通过RAM运行。
总结
CPU通过内存映射技术直接访问二进制ROM,依赖硬件接口和控制信号实现数据传输。不同场景下,访问方式可能涉及专用指令或引导程序,但核心原理一致,即通过地址计算和数据总线交互完成访问。