计算机原理与应用
微型计算机原理及应用技术
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二进制
1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111 10000 10001
16进制
9 A B
C D E F 10 11
4. 各种数制之间的转换 【例1-1】 十进制数22.625转换为二进制数
②小数部分转换，每次把乘积的整数取走作为转换结果的一位，对 剩下的小数继续进行乘法运算。对某些数可以乘到积的小数为0（如 上述两例），这种转换结果是精确的；对某些数（如0.3）永远不能 乘到积的小数为0，这时要根据精度要求，取适当的结果位数即可， 这种转换结果是不精确的。
例如 ：十六进制数
1
A
E
4
虽然BCD码是用二进制编码方式表示的，但它与二进制之间不 能直接转换，要用十进制作为中间桥梁，即先将BCD码转换为 十进制数，然后再转换为二进制数；反之亦然。
十进制 0 1 2 3 4 5
表1-2 BCD编码表
8421BCD码
十进制
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6
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7
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8
0011Leabharlann 9010010
0101
11
8421BCD码 0110 0111 1000 1001
1.3.1 计算机的硬件系统 1.3.2 计算机的软件系统 1.3.3 计算机的主要技术指标
1.1 引言 1.1.1 计算机发展概况
微型计算机原理及应用教学大纲
微型计算机原理及应用教学大纲
一、教学目的
1、了解微型计算机的原理和基础技术；
2、掌握微型计算机的结构原理及其应用；
3、学习和掌握微型计算机的编程语言和操作系统；
4、能够利用计算机软件进行复杂运算，解决实际的问题；
5、了解有关计算机网络的基础知识；
二、课程内容
1、微型计算机概述：介绍微型计算机的概念、类型、组成结构和技术特点等；
2、微型计算机组成：分析微型计算机结构中的主要部件及其功能，包括处理器、存储器、输入/输出器件、中央处理器单元等；
3、操作系统原理：介绍操作系统的基本概念、特性，深入介绍操作系统内部结构及其功能；
4、编程语言原理：介绍基本的计算机编程语言及其组织结构，深入学习编程语言的编译和运行机制；
5、软件应用技术：介绍供应市场上的各种软件应用，及其系统设计原理，掌握使用软件的基本方法；
6、计算机网络：介绍计算机网络的基本概念、结构、功能和特点，介绍常见的计算机网络协议和技术；
三、学习要求
1、认真学习，理解微型计算机的原理，掌握相应的技术；
2、熟练掌握各种软件的安装、应用、调试等工作。
微计算机原理及应用第三版答案
微计算机原理及应用第三版答案第一章：计算机系统概论1.1 计算机系统概述1.1.1 计算机硬件系统计算机硬件系统是计算机的重要组成部分，主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
其中，CPU是计算机的核心部件，负责执行各种指令和控制计算机的运行。
存储器用于存储数据和指令，分为主存储器和辅助存储器两种形式。
输入输出设备用于与计算机进行信息的输入和输出。
1.1.2 计算机软件系统计算机软件系统是由多个软件模块组成的，可以分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件包括操作系统、编译系统等，用于管理计算机的硬件资源和提供基本的服务。
应用软件是为了满足用户的具体需求而开发的，包括办公软件、图像处理软件等。
1.2 计算机的存储系统1.2.1 存储器的分类存储器按照存储介质的不同可以分为半导体存储器和磁性存储器两类。
半导体存储器是现代计算机中最常见的存储器类型，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。
1.2.2 主存储器与辅助存储器主存储器是计算机中用于存储数据和指令的重要组成部分，以字节为单位进行寻址。
辅助存储器一般用于扩展主存储器的容量，具有存储容量大、价格低廉等优点。
1.3 计算机的运算与控制1.3.1 计算机的运算方法计算机的运算方法包括定点运算和浮点运算两种形式。
其中，定点运算适用于整数运算，浮点运算适用于实数运算。
1.3.2 计算机的指令系统计算机的指令系统由指令集和寻址方式组成，指令集包括操作码和操作数等。
寻址方式用于确定操作数的地址。
第二章：微处理器体系结构2.1 单总线计算机结构2.1.1 单总线结构的特点单总线结构是一种简单且成本低的计算机结构，它可以减少计算机系统中多个总线的复杂性。
然而，单总线结构的缺点是数据和指令的传输速度较慢。
2.1.2 单总线结构中的通信流程在单总线结构中，计算机的存储器、I/O设备和CPU通过共享同一根总线进行通信。
传输的数据和指令通过总线进行传输，并且只能有一个设备驱动总线进行传输。
计算机网络基础知识全面介绍各种网络硬件设备的原理与应用
计算机网络基础知识全面介绍各种网络硬件设备的原理与应用引言计算机网络是指将多台计算机互连起来，实现信息共享和资源共享的系统。
而计算机网络的构成离不开各种网络硬件设备。
本文将从网络硬件设备的各类及其工作原理与应用进行全面介绍。
一、路由器1.1 工作原理路由器是负责将网络数据包转发到目的地的设备。
其工作原理如下：•路由表：路由器通过维护一张路由表，根据数据包的目的地址来判断下一跳的路径。
•路由选择算法：路由器根据路由选择算法来选择最佳路径，最常用的算法是距离向量路由算法和链路状态路由算法。
•数据包转发：路由器根据路由表将数据包转发到下一跳。
1.2 应用•网络分割：路由器可以将大型网络分成多个子网，提高网络的性能和安全性。
•数据包过滤：路由器可以根据预设的规则对数据包进行过滤，实现网络流量的控制和安全保护。
•访问控制：路由器可以通过访问控制列表（ACL）实现对网络上的主机进行管理和限制。
二、交换机2.1 工作原理交换机是用于连接多台计算机的设备，其工作原理如下：•MAC地址：交换机通过学习每个设备的MAC地址，建立一个地址表，用于记录设备的位置。
•转发数据：交换机根据数据包的目的MAC地址，将数据包转发到对应的端口。
2.2 应用•局域网扩展：通过交换机连接多个计算机，可以扩展局域网的范围，满足多台计算机间的通信需求。
•数据带宽提升：交换机可以实现全双工通信，提升数据传输的效率和带宽。
•数据隔离：交换机提供了不同设备之间的数据隔离，确保数据的安全性和隐私性。
三、防火墙3.1 工作原理防火墙是一种网络安全设备，其工作原理如下：•包过滤：防火墙通过分析数据包的源地址、目的地址、协议和端口等信息，来决定是否允许通过。
•状态检测：防火墙可以检测并记录连接的状态，对于已建立的连接，只允许合法的数据传输。
•网络地址转换：防火墙可以进行网络地址转换（NAT），将内部私有IP地址转换为公网IP地址，实现连接到公网的功能。
计算机组成原理简答与应用
简答与应用1．何谓中断？？中断是由外围设备或其他非预期的急需处理的事件引起的，CPU暂时中断正在执行的程序，转至另一服务程序去处理这一事件，待事件处理完毕后返回原程序继续执行。
2.（不算CPU中的寄存器级）存储系统一般由哪三级组成？请分别简述各层存储器的作用（存放什么内容）及对速度、容量的要求。
主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大；Cache：存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。
速度最快，容量较小；外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。
容量很大而速度较慢。
3.什么是微程序控制器：将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列（微程序），存入一个控制存储器，需要时从该存储器中读取。
按这种方式工作的控制器称为微程序控制器。
4.当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么？A．从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址；B．对指令进行译码，产生相应的操作控制信号；C．控制指令执行的步骤和数据流动的方向。
5.简述微程序控制器的工作原理微程序控制器组成中的核心部件是控制存储器(CM)，由ROM实现，用于存储按一定规则组织好的全部控制信号。
微程序控制器的工作原理：是依据读来的机器指令的操作码找到与之对应的一段微程序的入口地址，并按由指令具体功能所确定的次序，逐条从控制存储器中读出微指令，以“驱动”计算机各功能部件正确运行。
6.什么是机器字长、指令字长和存储字长？机器字长：CPU一次能处理数据的位数。
指令字长：机器指令的位数。
存储字长：每个存储单元存储的位数。
7．微程序控制器怎么产生操作控制信号？操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。
8、微程序控制器如何产生微命令？微指令、微程序与机器指令之间的对应关系如何？A．微程序控制器是从控制存储器中读取微指令，从而产生微命令。
B．一条微指令包含的微命令控制实现一步（一个时钟周期）操作，若干条微指令组成的一段微程序解释执行一条机器指令，整个微程序实现指令系统功能。
微型计算机原理与应用三
3.3 8086的寄存器结构
8086CPU内部具有14个16位寄存器，用于 提供运算、控制指令执行和对指令及操作数寻 址，也就是以前提到的工作寄存器组，基本分 为通用寄存器组、控制寄存器组和段寄存器组。
• 通用寄存器组
8个16位通用寄存器组分为两组：数据寄 存器及地址指针和变址寄存器。
1. 数据寄存器
数据寄存器包括AX、BX、CX和DX。在指 令执行过程中既可用来寄存操作数，也可用于 寄存操作的结果。它们中的每一个又可将高8 位和低8位分成独立的两个8位寄存器来使用。 16位寄存器可以用来存放数据，又可以用来存 放地址。而8位寄存器(AH、AL、BH、BL、CH 、CL、DH和DL)只能用于存放数据。
A L U
标志寄存器
执行 控制
电路
指令对列
1
2
3
4
8086为 6 字节
执行单元（EU）
总线接口单元
（BIU）
• 总线接口单元(BIU)
BIU包括４个段寄存器、指令指针IP(PC)、 指令队列寄存器(IR)、完成与EU通讯的内部寄 存器、地址加法器和总线控制逻辑。它的任务 是执行总线周期，完成CPU与存储器和I/O设备 之间信息的传送。具体地讲，就是取指令时， 从存储器指定地址取出指令送入指令队列排队； 执行指令时，根据EU命令对指定存储单元或I/O 端口存取数据。
决定I/O地址空间的容量。例如在8086CPU系统 中，地址总线的条数为20条，则存储器的最大 容量为220，即1MB字节；它的地址总线的低16 位用来对I/O端口编址，则I/O地址空间的容量为 216，即64K个I/O端口地址。
• 存储器和I/O端口的组织
地址 存储器中的字节 0 1
接 口 CPU 数 据 线 控 制 线 地 址 线 高位决定模块 I/O接口 I/O端口 I/O设备 01
微型计算机原理及应用第四版答案
微型计算机原理及应用第四版答案微型计算机原理及应用第四版答案1. 简答题一：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 定义微型计算机：微型计算机是一种基于微处理器技术的计算机系统，包括中央处理器、内存、输入输出设备等部件，通常体积小、功耗低、成本较低，可广泛应用于个人电脑、嵌入式系统等领域。
- 描述微型计算机核心部件：微型计算机的核心部件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。
CPU是微型计算机的处理器，负责执行指令、进行运算逻辑等核心任务。
内存用于存储程序和数据，常见的有随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
输入输出设备用于与外部环境进行数据交互，如鼠标、键盘、显示器等。
- 解释微指令：微指令是微型计算机中的一种低级指令，用于控制CPU的工作流程。
它通过微程序控制器中的存储器来存储和提取指令，包括控制信号和操作码等信息。
微指令的执行过程是顺序逐条执行，可以实现CPU的控制逻辑。
- 论述微型计算机系统结构：微型计算机系统的结构通常分为五个部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备、总线。
其中CPU负责执行指令，存储器用于存储程序和数据，输入设备用于接收外部信息，输出设备用于将结果显示给用户，总线用于连接各个部件之间的数据传输。
2. 简答题二：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 描述微控制器的组成结构：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和各种外设接口的单芯片计算机系统。
它通常包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出接口(I/O)、定时器/计数器(Timer/Counter)、串口、模拟/数字转换器等。
- 解释微控制器与微处理器的区别：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单芯片系统，而微处理器则只包含中央处理器(CPU)。
微控制器因为集成了其他功能，所以可以独立运行，不需要外部的主板支持。
相比之下，微处理器需要通过外部的主板连接其他芯片来实现完整的计算机系统。
《计算机原理与应用》习题(5-6章)
第5章微机的存储器5.4 某一RAM内部采用两个32选1的地址译码器，并且有一个数据输入端和一个数据输出端，试问：（1）该RAM的容量是多少？（2）基本存储电路采用何种译码电路？（3）存储阵列排列成怎样一种阵列格式？答：（1）容量是：32×32 = 1024bit = 1Kb；（2）基本存储电路采用双译码方式；（3）存储阵列排列成32×32的矩阵。
5.5 设有一个具有13位地址和8位字长的存储器，试问：（1）存储器能存储多少字节信息？（2）如果存储器由1K×4位RAM芯片组成，共计需要多少片？（3）需要哪几位高位地址做片选译码来产生芯片选择信号？答：（1）存储器能存储信息：213×8位= 8KB；（2）若由1K×4位RAM芯片组成，则位扩充需要2片，容量扩充需要8片，共计2×8=16片；（3）扩充的8组芯片需用3-8译码器进行片选，由于地址总线的A9~A0需要与各RAM芯片地址线并联，所以用高位地址A12、A11、A10作片选译码来产生芯片选择信号。
5.6下列RAM各需要多少地址线进行寻址？多少条数据I/O线？5.7 分别用1024×4位和4K×2位芯片构成64K×8位的随机存取存储器，各需多少片？答：（1）由1024×4位的芯片组成64K×8位的RAM芯片，位扩充需要2片，容量扩充需要64片，共计64×2=128片；（2）用4K×2位的芯片组成64K×8位的RAM芯片，位扩充需要4片，容量扩充需要16片，共计16×4=64片。
5.8 在有16根地址总线的微机系统中，根据下面两种情况设计出存储器片选的译码电路及其与存储器芯片的连接电路。
（1）采用1K ×4位存储器芯片，形成32K 字节存储器。
（2）采用2K ×8位存储器芯片，形成32K 字节存储器。
计算机云计算的原理与应用
计算机云计算的原理与应用一、基本原理云计算的基本原理是将用户所需的计算分布在数量无限的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，使得企业数据中心的运行类似于互联网，企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机及其存储系统。
就像从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，从而意味着计算能力透过互联网来作为一种商品进行流通，如同水电一样，取用方便，费用低廉。
目前，云计算有IaaS、PaaS和SaaS三种类型，不同的厂家提供不同的解决方案，但没有形成统一的技术体系架构。
笔者综合不同厂家的方案，提出了一个如图2所示，供大家商榷的云计算体系架构。
云计算技术体系架构可分为物理资源层、资源池层、管理中间件层和SOA构建层等4层。
其中，物理资源层包括计算机、内存、网络设施、数据库和软件等。
资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池等，资源池构建主要是物理资源的集成和管理工作。
管理中间件层负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全地为应用提供服务。
SOA构建层是将云计算能力封装成标准的Web Services服务，并纳入到SOA体系进行管理和使用，包括服务注册、查找、访问和构建服务工作流等。
管理中间件层和资源池层是云计算技术的最关键部分，SOA构建层的功能更多依靠外部设施提供。
二、主要特征与技术特点云计算服务是由多组机群系统或一个类似网络操作系统的用户体验所构成。
用户操作的响应完全由云端多组不同用处的机群来承担，用户依托浏览器所呈现的网络操作系统来获得一个亲切、丰富的用户体验。
(1)主要特征目前，云计算的主要特征可概括为6个方面。
其一是自主计算，即“可自我管理的计算机系统”。
其二是客户服务器模式，即客户端服务器计算主要通过引用分布式应用程序来区分服务提供者(服务器)和服务请求者(客户端)。
其三是网格计算，即采用一种由集群网络化和松散耦合计算机的协同来构建可执行巨大任务的`‘超级计算机及其虚拟” 。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
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八十九年度第一學期微算機概論授課老師：駱宏海tel: 4252 EL327e-mail: loh@.tw.tw/~islab/第一章微算機系統微算機即微電子計算機(Microcomputer)之簡稱，又簡稱微電腦。
在微算機未出現之前，電腦已經出現，但價格昂貴，功能有限，故未能普及。
直至積體電路(Integrated Circuit)出現後，微電子技術開始被應用於中央處理器(CPU, Central Processor Unit)之製造，稱之為微處理器(Microprocessor)。
自此微處理器開始廣泛被用於各式各樣電腦中，而以微處理器為CPU之電腦系統即被泛稱為微算機(Microcomputer)或微處理器系統(Microprocessor System)。
本章即對微算機之歷史沿革、架構及主要元件等作一概括介紹。
1.1 歷史回顧電腦系統之出現早在二次大戰結束後，基於軍事用途的需要，即已初具雛型。
其中von Neumann等人於一九四六年即提出「von Neumann machines」記憶體結構，仍被大部份的電腦系統沿用至今。
所謂von Neumann machines之架構主要是以1. 使用一個共用的記憶體以儲存指令及資料。
2. 使用指令循環。
3. 使用程式計數器。
在1.6節處，我們會進一步討論此一架構。
傳統之電腦廠商(如早期之IBM、Digital等)在微算機未出現前，通常負責電腦之全盤設計，即從CPU至鍵盤，從硬體至軟體皆一手包辦。
各廠商之電腦系統間彼此互不相容，因此市場上之競爭皆以電腦之軟硬體功能比較為主，即功能較強、設計較佳之電腦在市場上便可以較高之售價出售。
亦即電腦銷售是以『加值型』(Value-Added)方式存在，電腦系統之價格是以廠商針對顧客需要，所創造出來的價值來計算。
現今微算機時代與傳統電腦時代最大差別為微算機廠商不再需要負責電腦之全盤設計，CPU、主要零組件乃至於作業系統、應用軟體皆有專業廠商製作提供（例如Intel 專門製作CPU ，Microsoft 生產Windows 作業系統，而各不同廠商大量推出的相容Wintel PC ）。
因此微算機廠商只要負責微算機之系統設計，並進行採購或生產零組件，最後再進行組裝及品管即可有微算機系統推出上市。
至於軟體專業廠商也已針對使用者各式各樣需要提供了現成產品。
亦即軟硬體廠商分工，同時各主要零組件包含微處理器、記憶體、硬碟等也由不同廠商提供，由微算廠商或使用者選擇安裝。
因此，微電腦系統之價格是以軟硬體之成本加上利潤，所創造出來的價值來計算，或稱之為『成本型』(Cost-Plus)。
而微算機之發展，主要自一九七二年開始，第一批四位元微處理機出現後，開始快速發展。
由下表可見其功能之突飛猛進已非發明者所能預料。
\ 年份微處理器特性1972 1977 1982 1987 1992 1998 I/O 針腳數 16 40 64 100 340(430) 1092(BGA)電晶體個數/晶片2K 20K 100K 500K-800K>1M >10M字元長度(bits)4 8(16) 16 32 32(64) 64(128)資料匯流排寬度(bits)4 8(16) 16 32 64(128) 64(128)時脈頻率(MHz)0.5-1 5-8 8(16) 20(30) 50-100 (200)＊ 100-150 (500)＊ 指令平均時脈周期數(CPI)- - 20 6-2 <1 <0.5 最大記憶體容量(bytes)214=16K 216=64K (1M) 232=16M 232=4GB 232=4GB 232=4GB記憶體晶片容量1K-bit (1K ×1bit) 4K-bit to 16K-bit 64K-bit 256K-bit 1M-bit 32M-bit 表一、微處理器特性之演進1.2 基本定義『電腦Computer 』：電腦即電子計算機之俗稱，但電子計算機並無所謂笨或聰明可言，它所能執行之程式之智慧程度乃是其是程式設計者（群）的直接反映。
『數位電腦Digital Computer 』：電子計算機內部各項指令及資料皆以二進位的方式存在，即所有資訊（含指令及資料）皆以「0」、「1」形式出現，或以物理現象之「On 」「Off 」或「High 」「Low 」來表示。
『程式Program』：由指令所構成之序列，用來定義電子計算機之各項操作。
『二進位數字Binary Number』：由若干位元（即「0」、「1」）所組成之數字，可分為「有正負號Signed」及「無正負號Unsigned」兩種表現方式。
例如：有一三位元之二進位數字b2b1b0，且b2為「1」，b1為「0」，b0為「1」，則在此兩種表現方式下「有正負號Signed」：－b2×22+b1×21+b0×20 =－1×4+0×2+1×1 =－3「無正負號Unsigned」：b2×22+b1×21+b0×20 = 1×4+0×2+1×1 = 5在有正負號二進位數字間，若要進行正負號轉換，可取該數字之二的補數（2’s complement）。
1.3 計算機架構（Computer Architecture）在討論微處理器之前，我們可先對計算機的軟硬體作一界定如下：『硬體Hardware』：泛指計算機與物理現象相關之物件。
『軟體Software』：包含使用手冊、程式（原始碼及機器碼），可被儲存於磁碟片（含硬碟）、磁帶、光碟片或其他儲存裝置。
『韌體Firmware』：被永久儲存於硬體中之程式。
在微算機中，經常看到某些特定程式以固定形態被儲存於晶片中，我們稱之為韌體Firmware。
其特性介於軟體與硬體之間。
當微算機被啟動時，CPU 首先開始執行韌體內之程式作開機（Start Up）的動作，再依序自其他的儲存裝置如磁碟機內讀取作業系統（Operating System）。
計算機依其用途可分為一般用途系統與附屬系統兩類：一般用途系統之計算機及周邊裝置可依用途使用各式之應用程式，常看到之各式各樣個人電腦皆屬於此類。
附屬系統則屬於另一更大系統之附屬元件，且只為執行某特定之程式，因此系統常只有硬體及韌體。
如各式家電產品內之微電腦裝置或汽車飛機內之微電腦系統等皆屬此類。
有些名詞常容易使人混淆：Microprocessors微處理器，為一特定用途之積體電路晶片，即CPU。
Microcomputers微算機（微電腦），為一採用微處理器之計算機系統。
Micro-controllers微控制器，為一微處理器但內部除CPU外，另含某些計算機元件如記憶體、I/O電路、周邊等，又稱為單晶片微電腦（Single-ChipMicrocomputer）。
Digital Signal Processor（DSP）數位信號處理器，為一專用於即時處理大量數位信號之微處理器，其架構與指令與一般微處理器皆不相同。
計算機之主要元件（Components）可分為1、CPU中央處理單元2、Memory記憶體3、I/O Peripheral Devices輸入/輸出周邊裝置而各元件間由一個系統匯流排System Bus加以聯接。
此系統匯流排提供了各主要元件間通信的一個媒介。
單元CPU），用來處理各項指令，及資料運算。
其中包含有Control 中央處理（Unit，ALU（Arithmetic Logic Unit），Bus Interface Unit三個主要部份。
但是使用時程式設計師一般只關注到CPU的暫存器（registers）及指令集，暫存器中亦包含了某些與CPU運算結果相關的條件碼（condition codes）或狀態旗號（flags）。
暫存器有四種基本功能：1. Control the operation of the machine.2. Implement basic functions.3. Holds status values.4. Provide storage for data and address values.指令集中通常包括下列只指令●Arithmetic and move instructions● Logical instructions●Bit test and manipulation operations●Shift and rotate instructions●Conditional branch (or jump) instructions●Return (from subroutines and hardware interrupts) instructions指令集中有數種指令格式，一般指令格式中包含有運算碼（Opcode），運算元大小（Operand size, Size），及運算元位址（Address of the operands）幾項。
運算元若超過一個以上，則又分起始運算元（Source Operand）及終止運算元（Destination Operand）。
如A = A+B或A=A-B中，A為終止運算元，B 為起始運算元，運算結果會被放入終止運算元。
Opcode(Operation) Size(Operand size)Destination Address Source Address圖一、指令格式在運算元位址中，必須依照指令集中所規定之定址模式（Addressing Mode）或位址模式（Address Mode）來設定。
記憶體可進一步區分為隨機存取記憶體（Random Access Memory, RAM）與記憶體唯讀記憶體（Read Only Memory, ROM）兩大類。
RAM主要用於一般之程式執行，而ROM之內容主要為作業系統及最常執行的部份副程式（routines）。
ROM 內儲存的資料及程式無法任意修改，故常用於附屬系統（embedded systems）之記憶體部份。
有些ROM可經紫外線曝曬或電氣方式加以清除，再重複燒入新的內容，如EPROM（Erasable Programmable ROM）及EEPROM（Electrically Erasable ROM）。
現在常看到的快閃記憶體（Flash Memory）也屬於ROM的一種。
記憶體使用上以『細胞』（cell）為單位，即最小可被定址到的單位。
一般以位元組（byte）為常用之細胞單位，如一電腦之位址空間為65536則其最大可配置之記憶體為65536bytes即64Kbytes。
另外在實際使用上通常在系統上裝置的記憶體數量會比位址空間來的小，可稱之為實際記憶體（physical memory）。