计算机的基本结构：由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成：关系如图：
**处理单元（central processing unit，cpu）由运算器和控制器构成。
微处理器（microprocessor, mp、μp、cpu）缩微的cpu大规模集成电路lsi
微计算机（ microcomputer, mc、μc ）由cpu 、ram、rom、i/o、辅助电路等构成微型化的计算机主机装置，通过系统总线连接。
微计算机主板：安装以上芯片的印刷电路板。
单片微型计算机（单片机）cpu +mem+i/o接口集成在一块芯片上。
微计算机系统（微机系统）主机+外设+软件，构成通用系统，配置齐全。
微处理器系统（ microprocessing system，ms）以mp为核心的、自行设计的专用系统两种开发方式：以cpu为核心完全自主开发；开发扩展插。
微计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统：是微计算机系统硬设备的总成，是微机工作的物质基础，是实体部分。主要包括大规模继承电路的各个部件：cpu，rom,ram,i\o接口电路等。
软件系统：是微计算机为了方便用户使用和充分发挥微计算机硬件效能所必备的各种程序总称。
1）：程序设计语言：是指用来编写程序的语言，是人和计算机之间交换信息所用的一种工具。又称编程环境。通常分为机器语言、汇编语言和高级语言3类。
1）机器语言：是能够直接被计算机识别和执行的语言。用二进制**编写**序列。优点：计算机认得，缺点直观性差‘繁琐、容易出错，对不同cpu的机器也没有通用性。
2）汇编语言：基于机器语言的缺点，人们想出一种办法——用一种能够帮助记忆的符号，即用英文字或缩写符来表示机器的指令，并称这种用助记符表示的机器语言为汇编语言。优点：
程序比较直观，容易记忆、检查、交流。缺点：计算机需编译后才能执行。
3）高级语言：又称算法语言，优点：使程序设计语言适合于描述各种算法，而且可以脱离具体的计算机结构，通用性强。
2）：系统软件：应用软件的运行环境，是人和硬件系统之间的桥梁，人就是通过他们来使用机器的。
软件开发工具、程序设计语言、语言处理程序；服务程序：编辑、连接、定位、调试、诊断等程序；系统软件：进行计算机系统管理、调度、监控和维护的软件。
1）监控程序：又称管理程序。在单板微计算机上的监控程序一般只有1~2kb，通常固化在内存rom中，又被称为主流软件。
其主要功能是对主机和外部设备的操作进行合理的安排，接受、分析各种命令，实现人机联系。
2）操作系统：主要功能：合理的组织整个计算机的工作流程，管理和跳读各种软、硬件资源——包括cpu、存储器、i\o设备和软件，检查程序和机器的故障。
3）语言处理程序：
1）汇编程序：功能是把用汇编语言编写的源程序翻译成机器语言表示的目标程序。可存放在rom中，被称为驻留的汇编程序。
2）解释程序：共用是把用某种程序设计语言编写的源程序翻译成机器语言的目标程序，做到边解释边执行。
3）编译程序：能把用高级语言编写的源程序翻译成机器语言的目标程序。
4）服务程序：微计算机常用的服务程序有：文本编辑程序、连接程序、定位程序、调试程序和诊断排错程序。
5）应用软件：是用户根据自己的需要，为解决某种问题而编制的一些软件。可为通用应用软件和专用应用软件两大类。
6）中间件：解决的问题包括**方法请求、消息传递、管理组件生命周期、并发访问控制、负载均衡、分布式数据库访问及事务管理等。
总线（bus）：信号线的集合，用于μp与部件之间的连接，也用于部件与设备的扩充。
按总线连接对象不同，总线可分为：片内总线：芯片内各功能单元电路连接；片总线（元件级总线）：芯片间连接；内总线（板级或系统总线）：插件板间连接；外总线：系统间连接。
按传递信号类型，总线可分为：ab（地址总线)、db(数据总线）、cb（控制总线）。
1）数据总线是传输数据或**的一组通信线，其条数与处理器字长相等。
2）地址总线是传送地址信息的一组通信线是微处理器用来寻址存储器单元或i/o借口的端口用的总线。
3）控制总线是用来传送各种控制信号的。
微处理器的内部结构：
1）寄存器阵列。
通用寄存器：
作用：暂存数据和地址。
位数：与数据线数量一致。
数量： 由cpu体系结构决定。
pc：作用：指向下条指令地址。
位数：与地址线宽度一致。
值的改变方式：自动加1、跳转。
sp：作用：指示ram中堆栈栈顶地址。
位数：与地址线宽度一致。
2）运算器。
累加器a：两个作用：运算的第一个数据；运算结果；暂存器tmp；算术逻辑单元(alu)；标志寄存器f
3）控制器。
指令寄存器ir：暂存指令；指令译码器id：将指令译码产生控制电位；定时控制电路：将控制电位转换为一定节拍的控制信号，控制各部件工作。
4）数据和地址缓冲器。
三态的总线缓冲器：隔离作用及提供附件驱动能力；位数、方向。
存储器：是存放程序和数据的装置。内部结构如图。
读操作之前，存储单元中已经存放有内容（指令**或操作数）
写操作是把cpu中某数据寄存器的内容存入某指定的存储单元。
程序的编制和执行。
1）指令系统。
汇编语言程序的编制依赖于具体的cpu指令系统。指令组成：操作码、操作数。
2）程序编制。
熟悉语言指令→分析问题→设计算法→编写程序。
编程→翻译→存储。
3）程序的执行。
取指令 → 执行指令 → 取指令 → 执行指令 ……结束。
进制的简化符号：二进制 b, 十六进制 h, 八进制 q, 十进制 d
微处理器的主要性能指标。
1）字长：微处理器在交换、加工和存放信息时最基本的长度；决定计算机的运算能力和运算精度；内部数据通道和外部数据通道。
2）指令数量：指令数量愈多，表示该机的功能愈强；ia-32微处理器指令的向上扩展。
3）运算速度：衡量的基本指令：寄存器加法指令；衡量方法：基本指令执行时间；或每秒钟执行的基本指令数量（mips）；基本指令执行时间的影响因素：主频。
4）访存空间：能访问的存储单元数，由地址总线宽度决定。
5）高速缓存：建立在cpu与主存储器之间。
6）虚拟存储空间：在内存与外存之间。
7）是否能构成多处理器系统。
8）工艺形式及其他。
8086的内部结构：
1)eu功能。
从biu指令队列中读取指令；
由eu控制电路对指令进行译码分析，指出操作性质及对象；
在eu中计算出操作数的16位地址偏移量送给biu，由biu的∑形成20位绝对地址；
将取来的操作数经系统数据总线送alu进行指定操作；
运算结果经内部总线送到指定位置；
1）运算器。
16位算术逻辑单元alu;
算术/逻辑运算。
计算偏移地址ea
16位状态标志寄存器flag;
16位数据暂存器；
2）8个16位通用寄存器组(ax,bx,cx,dx,sp,bp,si,di)
3）eu控制电路。
完成指令译码，形成相应控制信号，以完成指令操作。
biu功能：实现cpu与存储器或i/o口之间的数据传送。
取指：指令队列**现两个字节为空时(biu未进入存取操作数的总线周期），自动按cs值和ip值组成20位实际地址到存储器中去取指令，一次取两个字节指令存放到指令队列中；执行转移指令时isq复位，从新地址重新取指。
取操作数：由eu从指令队列中取指令，并根据eu请求biu将20位操作地址传送给存储器；取来操作数经总线控制逻辑传送到内部eu数据总线，由eu完成内部操作；
保存结果：操作结果若eu提出请求，则由biu负责产生20位实际目标地址，将结果写入存储器里；
1）6个字节指令队列isq;：isq中有指令时，eu开始执行；isq有两个空字节时，biu自动取指；当eu在执行指令过程中，需要对存储器或i/o接口进行存取，则biu 将在执行完取指的总线周期后的下一个总线周期，进行存取操作；当eu执行转移、调用和返回指令完毕，将清除isq，并要求biu重新开始取指令；
2)16位指令偏移地址寄存器ip，程序不能直接进行存取，但可以修改程序运行中自动修改；转移、调用、中断和返回指令能改变ip值，并将原ip值入栈，或由堆栈恢复原值；
3)4个16位段寄存器cs,ds,ss,es；
4）形成20位物理地址的加法器∑；物理地址pa=（段首地址*16(相当于左移4位)）+偏移地址；左移4位， 如0fef3h左移4位变为0fef30h
5）与eu通讯的内部寄存器；
6）总线控制逻辑；分时共用总线。
8086的寄存器结构。
在8086/8088cpu中， 有13个16位寄存器1个16位的状态标志寄存器，可把寄存器分成以下几类：
1）通用寄存器组：数据寄存器；指针和变址寄存器；
2）控制寄存器：存放程序地址和其他控制信息。
3）段基址寄存器：存放各段的信息；
用来存放操作数及中间结果的通用寄存器称为数据寄存器。
共4个16位寄存器（ax、bx、cx、dx）， 可分为独立寻址的8个8位寄存器（al、ah；bl、bh；cl、ch；dl、dh）
有些存储器有特殊功能：
ax和al为累加器；
bx作为基址寄存器，在xlat指令中存放表首地址；
cx为计数寄存器，控制循环。
dx为数据寄存器，用在div等指令中。
指针和变址寄存器。
用于存放地址的偏移量，与段寄存器中的内容由地址产生器中生成20位的物理地址。
指针寄存器：系统中有两个16位的指针寄存器sp和bp，指示当前堆栈段中数据的偏移地址。
sp是堆栈指针寄存器，指push、pop指令操作时栈顶的偏移地址。由它和堆栈段寄存器ss一起来确定堆栈在内存中的位置；
bp是基址指针寄存器，指堆栈段中一个数据区基址的偏移地址。
变址寄存器：系统中有两个16位的变址寄存器si和di，存放当前数据段中数据的偏移地址。
si是源变址寄存器，di是目的变址寄存器，都用于指令的变址寻址方式。除sp外，也可像数据寄存器一样存放16位的数据。
段寄存器：主要用来存放4个逻辑段的段基址。
**段：存放程序指令。
数据段：用于存放当前运行程序所使用的数据。
堆栈段：用来存放专用数据。对该区域的数据的存取遵循“先进后出”规则。
附加数据段：需要第二个数据段时可以使用附加数据段。
标志寄存器f
9个标志位，存放cpu的两类标志：
状态标志（6个），在每次运算后产生，用来表示运算结果的特征，包括cf、pf、af、zf、sf和of；
控制标志（3个），由指令设置，用来控制cpu的操作，包括if、df和tf。
计算机的基本结构
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