一、16位CPU的结构
1.8086CPU有20位地址总线，可以传送20位地址，达到1MB的寻址能力，它又是16位结构，在内部一次性处理、传输、暂存的地址为16位，从内部结构来看，假如地址从内部简单发出，那么它只能送出16位的地址，表现出的寻址能力只有64KB。
8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址。其相关部件的逻辑结构如图1所示
图1 8086CPU相关部件的逻辑结构图
8086CPU要读写内存时：
（1）CPU中的相关部件提供两个16位的地址，段地址和偏移地址；
（2）段地址和偏移地址通过内部总线送入一个称为地址加法器的部件；
（3）地址加法器部件将16位地址合成为一个20位的物理地址；
（4）地址加法器通过内部总线将20位物理地址送入输入输出控制电路；
（5）输入输出控制电路将20位物理地址送上地址总线；
（6）20位物理地址被地址总线传送到寄存器。
地址加法器采用物理地址=段地址*16+偏移地址的方法用段地址和偏移地址合成物理地址。例如要访问地址为123C8的内存单元，此时地址加法器的工作过程如图2所示：
图2 地址加法器的工作过程
2.段
内存并没有分段，段的划分来自于CPU，由于8086CPU用“基础地址+偏移地址=物理地址”的方式给出内存单元的物理地址，使得我们可以用分段的方式管理内存，如图3所示我们可以认为地址10000H~100FFH的内存单元组成一个段，该段的起始地址为10000H，段地址为1000H，大小为100H；我们也可以认为地址为10000H~1007F、10080H~100FFH的内存单元组成两个段，它们的起始地址分别为10000H和10080H，段地址分别为1000H和1008H，大小都为80H。
图3 段的划分
段*16必然是16的倍数，所以一个段的起始地址也一定是16的倍数，偏移地址为16位，16位地址的寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64KB。即偏移地址为16位，变化范围为0~FFFFH，仅用偏移地址来寻址最多可寻64KB个内存单元，比如给定段地址为1000H，用偏移地址寻址，CPU的寻址范围为10000H~1FFFFH。
段地址在8086CPU的段寄存器中存放，8086有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES。当8086CPU要访问内存时由这4个段寄存器提供内存单元的地址。
3.CS和IP
CS和IP是8086CPU中最关键的寄存器，它们指示了CPU当前要读取指令的地址，CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器，在8086PC中，任意时刻，设CS中的内容为M,IP中的内容为N，8086CPU将从内存M*16+N单元开始读取一条指令并执行。也可以理解为任意时刻CPU将CS：IP指向的内容当作指令执行。8086CPU读取、执行指令的工作原理如图4所示：
图4 8086CPU读取和执行指令的相关部件
图解：
（1）当前8086CPU状态：CS中的内容为2000H，IP中的内容为0000H；
（2）内存20000H~20009H单元存放着可执行的机器代码；
（3）内存20000H~20009H单元存放的机器码对应的汇编指令如下：
地址20000H~20002H，内容为B8 23 01，长度为3B，对应汇编指令：mov ax，0123H；
地址20003H~20005H，内容为BB 03 00，长度为3B，对应汇编指令：mov bx，0003H；
地址20006H~20007H，内容为89 D8，长度为2B，对应汇编指令：mov ax，bx；
地址20008H~20009H，内容为01 D8，长度为2B，对应汇编指令：add ax，bx；
读取一条指令后IP的值自动增加，以使CPU读取下一条指令。8086CPU的工作过程可以简要描述如下：
（1）从CS：IP指向内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器；
（2）IP=IP+所取指令长度，从而指向下一条指令；
（3）执行指令，转到步骤（1）重复过程。
8086CPU加电启动或复位后CS和IP被设置为CS=F000H，IP=FFFFH，即在8086PC机刚启动时，CPU从内存FFFF0H中读取指令执行，FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机后执行的第一条指令。
MOV指令不能用于设置CS和IP的值，原因很简单，因为8086CPU没有提供这样的功能，能够改变CS、IP内容的指令被统称为转移指令，其中一个为jmp指令；
若想同时修改CS、IP的内容，可用指令“jmp 段地址：偏移地址”完成，如：
jmp 2AE3：3,执行后CS=2AE3H，IP=0003H，CPU将从2AE33H处读取指令。
jmp 3：0B16，执行后，CS=0003H，IP=0B16H，CPU将从00B46处读取指令。
若想仅修改IP的内容，可用指令“jmp某一合法寄存器”完成，如：
jmp ax,指令执行前：ax=1000H，CS=2000H，IP=0003H；
指令执行后：ax=1000H，CS=2000H，IP=1000H；
jmp bx，指令执行前：bx=0B16H，CS=2000H，IP=0003H；
指令执行后：bx=0B16H，CS=2000H，IP=0B16H；