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1、程序（program）：实现特定应用的数据定义和指令序列。其中，数据是计算机 自动计算的对象，而指令（instruction）是指挥计算机执行各种基本操作的指令，一条指令对应一种基本操作。冯诺依曼结构：计算机必须具备的5个基本部分：算术逻辑单元、存储器、控制单元、输入设 备、输出设备。算术逻辑单元实现数据处理，而数据处理是计算机最根本的功能。存储器用以暂存原始数据、中间结果、最终处理结果及程序。控制单元：实现指令的执行，根据指令控制算术逻辑单元的操作及各部分之间 的数据传送。现代计算机：普遍采用的是以存储器为中心的冯.诺依曼结构。计算机5个部分之间的关系，两种信息流：数据流：以存储器为中心，其
2、他部分之间的数据传送都要经过存储器的暂存中 转。输入设备输入的原始数据和程序（计算机中各部分之间传送的信息广义上 都是数据）要暂存在存储器；控制单元从存储器读取指令；算术逻辑单元从存 储器得到原始数据，处理后的结果再存回存储器；输出设备输出从存储器传送 来的最终处理结果。数据流表征了配合数据处理和程序执行所必须的操作一数 据传送。控制流：以控制单元为中心。控制单元从存储器读取指令（数据流），根据指令 译码产生发向其他部分的控制信号（控制流），指挥算术逻辑单元的数据处理， 协调各部分之间的数据传送（数据流）。控制流表征了计算机自动计算的实现一 程序执行。微机在结构上两个显著特点:一是采用CPU,
3、二是各组成部件之间采用总线连接。时序脉冲的频率就是CPU的工作频率。时钟周期：时序脉冲的周期。时钟周期是微机的最小定时单位。总线周期：CPU访问一次总线的时间即为总线周期。由四个时钟周期构成。 指令周期：执行一条指令的时间即为指令周期。指令周期由若干时钟周期够成。 指令周期包括取指周期和执行周期，执行周期包括译码、取操作数、数据处理 和存操作数等若干基本操作。微机的组成结构：1、总线：是连接各部件的一组公共信号线；2、CPU：算术逻辑单元与控制逻辑单元合称为CPU，即中央处理器；3、存储器：存储数据和程序；4、I/O接口：输入瀚出设备与总线之间的缓冲电路。在外设侧以输入瀚出设 备通信标准信号实
4、现数据交换，在总线侧则与存储器类似，被CPU通过总 线标准信号访问。在微机结构中，CPU与输入/输出设备不相关，双方可以独立发展。寻址：CPU从存储器取指令时，必须发出指令所在存储器单元的地址，程序计数器就 是暂存在这个地址的寄存器。CPU根据指令访问存储器单元或I/O接口中的数 据时，也必须发出相应的地址，地址寄存器就是暂存在这个地方。地址总线从CPU向存储器和I/O接口的译码电路传送地址。译码电路对地址译码之后，即可定位到相应的存储器单元或I/O端口。总线的功能：地址总线：用于CPU寻址存储器和I/O端口，针对采用独立寻址方式和存储器 单元数目，定义为8位宽度。（功能是从CPU向存储器和U
5、O接口的译码电路 传送地址。）数据总线：是各部件之间数据传送的公共通道。控制总线：用于CPU控制单元控制数据总线上的传送过程。三类信号线不是独立作用的，协调完成数据的传送：CPU首先通过地址总线和 M/IO信号线寻址存储器单元或I/O 端口，然后通过RD或皿控制线确定数据 传送的方向，最后被选通的寄存器与CPU通过数据总线实现数据传送。数据传送是要实现的目的，数据总线是传送通道，地址总线定位数据的所在， 控制总线控制数据的传送方向，三总线协调作用，共同实现数据传输的目的。数据传输的一端一定是CPU内部的寄存器，由控制单元在CPU内部直接控制， 且同一时刻只能有一个CPU工作。模型机的指令集：共
6、8条。2条数据处理指令（加法和减法操作），2条存储器 访问指令，2条输入/输出访问指令，1条流程控制指令（无条件转移）和1条空 操作指令。伪指令：用于向汇编程序指示存储器分配的汇编命令（directive）。操作系统：一种控制硬件和调度软件全面管理计算机资源的程序。执行指令：包括取指令和译码发出控制信号两个阶段。后一阶段是通过指令译 码器和控制逻辑电路对设计的指令集实现译码，并转换成相应的控制信号。程序计数器（PC）：是控制单元中的一个重要寄存器。其内容是控制单元要执行 的下一字节指令的地址，控制单元根据这个地址从存储器去的一字节指令后， 就对程序计数器加1，始终指示下一字节指令的地址，这样控
7、制单元就可以不断取得指令（取指令后自加1）。I/O接口的数据传送方式：1、查询方式（Query）：不需增加额外的硬件，CPU输入或输出数据时，必须 先查询相应I/O接口是否就绪，若就绪则进行数据传送，否则继续查询直到满足 条件。（耗时）2、中断方式（Interrupt）：当相应I/O接口满足数据传送条件时主动向CPU发 出申请，由CPU中断当前执行的程序，调用一个相应的子程序完成数据传送， 子程序返回后继续执行被中断的程序。（CPU运行效率高，但I/O接口想CPU 申请的信号需要占用CPU引脚，而响应此过程也需要一定的CPU开销，还有 可能增加硬件）3、DMA方式（Direct Memory
8、Access）： DMA方式是通过增加一个硬件（DMA 控制器）来专门完成I/O接口与存储器的直接数据交换。DMA控制器发出地址 信号、控制信号，而采用DMA方式时，CPU要出让总线控制权，这时，CPU 可以继续执行当前程序，但不能访问总线，还可能影响到对中断的响应。微处理器：算术逻辑单元和控制逻辑单元，以及暂存数据和指令的寄存器组 （Register Set） 高速缓冲存储器（Cache）等特殊寄存器，这些部件集中在一 片大规模或超大规模集成电路芯片上。（通常，微处理器不包含程序存储单元） 微机：以微处理器为核心，配以大规模集成电路的只读存储器ROM、读写存储 器RAM、输入输出接口及总线。
9、（微机已具有独立运行的能力） 微机系统：硬件和软件的集合。8086微处理器是字长16位的定点微处理器，内部寄存器、算术逻辑单元和外部数据引脚均为 16位，支持8位和16位的符号数/无符号数的算术运算和数据传送。提供20位 地址引脚（存储周期20位地址有效；I/O周期16位地址有效），可寻址1M存 储器空间和64K I/O地址空间。流水线：分段寻址：把整个存储器地址分为若干段，存储器单元的定位被分解为所在的 段和在段内的偏移，一次，存储器单元的地址由两部分组成：段地址和偏移地 址。段地址和偏移地址通常记为segment： offset。段地址定位断的位置，由8086 内专门的段寄存器提供。偏移地
10、址定位存储器单元在段内的位置，如果是取指 操作，偏移地址由指令指针寄器提供；如果是指令执行中访问存储器操作数， 偏移地址在指令中指出。物理存储器：连接在系统总线上实际存在的存储器。物理地址：为了寻址物理存储器，微处理器向系统地址总线发出的地址。物理 地址是寻址物理存储器的线性地址，线性是指连续而有序的意思。8086的分段地址称为逻辑地址。要访问系统总线上的物理存储器，逻辑地址必 须转换为物理地址，所以逻辑地址只存在于8086中，即逻辑地址对物理存储器 是透明的。总线接口单元BIU段寄存器：段寄存器组：CS、SS、DS、ES。CS (Code Segment)：保存代码段的段地址，代码段用于存储
11、程序的指令。SS(Stack Segment):保存堆栈段的段地址，堆栈段用于形成堆栈区。DS(Data Segment)：保存数据段的段地址，数据段用于暂存原始数据和处理后 的中间结果及最终结果。ES(Extra Segment)：保存扩展段的段地址，扩展段与数据段类似，一般情况 下，数据段用于存储局部变量，扩展段用于存储全局变量。地址加法器：将执行单元提供的16位费重定位地址重定位为20位的存储器物 理地址，用于存储器接口访问总线上实际存无的物理存储器。工作分两步：1.将段寄存器提供的16位段地址左移4位，得到20位的段首地址。 2.20位段首地址再加上16位的偏移地址，即可得到20位的物
12、理地址。指令指针寄存器：存储代码段内的偏移地址，与CS仪器构成取指所需的程序 计数器。程序计数器由总线接口单元自动改变，始终指向顺序存储的下一字节 指令。除控制程序流指令可以改变程序计数器外，其他指令都不能直接修改程 序计数器。(8086复位后，CS全部置位而IP全部复位，程序计数器的值为FFFFH:0000H， 转换为物理地址为FFFF0H)存储器接口：指令流字节队列：执行单元EU控制器：从指令流字节队列顺序读取指令，根据指令译码控制8086中其他部分 进行相应的操作，以实现指令要求的功能。控制器根据要求修改程序计数器的内容之后，必须等待总线接口单元清空指令 流字节队列，并按修改后的程序计数
13、器内容重新取指填充指令流字节队列后， 控制器才能继续从指令流字节队列取指令。算术逻辑单元：这个16位算术逻辑单元，根据控制器的控制，可完成8位或16 位的二进制算术运算和逻辑运算，实现对数据的处理。标志寄存器：标志寄存器设计为16位，实际使用9位，其中6位用于存放算术 逻辑单元运算后的结果特征，称为状态标志； CF(Carry Flag)：进位/借位标志。(最高位)PF(Parity Flag)：奇偶标志。(置位位的个数，为偶则PF=1，表示为PE；为 奇则PD=0，表示为PO)AF(Auxiliary Carry Flag)：辅助进位/借位标志，用于BCD加法的调整。(运 算的低四位产生了进
14、位或借位，AF=1，表示为AC；否则AF=0，表示为NA) ZF(Zero Flag)：零标志。(运算结果为0，则标志置位；否则复位)SF(Sign Flag)：符号标志，用于标志符号的正负。(运算结果最高位为1，则标 志置位，表示为NG；否则标志复位，表示为PL)OF (Overflow Flag)：溢出标志，用于标志符号数的运算结果是否超出表达范 围(无符号数的溢出以CF标志)。(双高异或判别)另外3位通过人为设置，用以控制8086的3种特定操作，称为控制标志。TF(Trap Flag)：陷阱标志，也称为单步标志，用于程序的单步执行调试。IF(Interrupt Flag)：中断标志。(I
15、F=1，表示为EI，即允许响应可屏蔽中断的 请求；IF=0，表示为DI，即禁止响应可屏蔽中断的请求)DF(Direction Flag)：方向标志。(DF=1，表示为DN，艮口 down，串操作后地 址指针自动减量；DF=0，表示为UP，即up，串操作后地址指针自动增量)通用寄存器组：是8086中暂存数据，指针的寄存器阵列，相比使用存储器，可 以减少访问总线的次数，有利于提高数据处理速度。8086包含8个16位寄存器， 使用上一般没有限制，但有些特定操作要求必须使用指定的寄存器。寄存器定义为：AX(Accumulator)，累加寄存器；主要用于乘除运算和输入输出操作时存储操 作数、优化移动操作
16、。BX(Base)，基寄存器；主要用于存储器间接寻址时存储数据段的基地址。CX(Counter)，计数寄存器；主要用于循环、重复、移位操作时存储计数值。DX(Data)，数据寄存器；主要用于乘除运算时存储操作数、输入输出操作间 接寻址时存储I/O地址。SP(Stack Pointer)，堆栈指针寄存器；用于存储站定的偏移地址。BP(Base Pointer)基指针寄存器；主要用于存储器间接寻址时存储堆栈段的基 地址。SI(Source Index)，索引源寄存器；主要用于存储器间接寻址时存储索引地址、 串操作时存储原串偏移地址。DI(Destination Index)，目的索引寄存器；主要用于存储器间接寻址时存储索 引
