本书是《新编16/32位微型计算机原理及应用（第3版）》的配套教学指导与习题详解。全书分为两部分：第一部分是教学指导，第二部分是习题详解。教学指导的章节划分与主教材一致，主要内容包括各章节的教学要求与内容要点；习题详解也与主教材的习题完全配套，以便于教学时查找引用和参考。本书的教学指导紧密结合教学的实际需要，习题详解覆盖了主教材的基本内容；所有这些对于深入理解和熟练掌握主教材内容都是十分重要的。

    本书既可以作为高等学校非计算机专业微型计算机硬件教师的辅助参考教材，也可以作为学生和广大读者的自学参考用书。 

新编16/32位微型计算机原理及应用教学指导与习题详解我们于2004年在清华大学出版社出版了《新编16/32位微型计算机原理及应用（第3版）》。该书对原教材（第2版）进行了更全面、更细致的修订与更新；通过多方面的更新与调整，进一步优化了结构，充实了教材的基本核心内容，增加了教材的先进性和可读性。这些不仅更加有利于教师的教学和大学生的自学，而且，对探讨如何进一步深化计算机硬件教学与教材的同步改革，起到了积极的作用。该书出版后，在较短时间里已重印6次，被全国多所高等学校作为教材或考研参考书。许多老师和读者一直在关注和希望我们能继续编著配合主教材教学和学习的辅助教材。

本书是上述教材（第3版）的配套教学指导与习题详解，共分8章。第1、2章介绍了微型计算机的公共基础知识与运算基础。第3章详细介绍了8086/8088微处理器及其系统。第4章介绍8086/8088汇编语言程序设计的基本方法，加强了软件调试技术部分。第5章除详细介绍半导体存储器以外，还简要介绍了磁表面存储器、光盘存储器以及一些新型的存储器技术。第6章为输入输出与中断，重点介绍了接口的基本概念，8086/8088中断系统及其处理方法。第7章为可编程接口芯片及应用，主要介绍Intel系列的典型接口芯片及其应用技术，同时，还介绍了USB、SCSI与IEEE1394等几种新型通用I/O接口标准。最后的第8章为Intel系列高档微处理器的技术发展，重点介绍IA\|32结构的关键技术，包括以全32位的80386为代表的段页式管理、Pentium的体系结构特点、Pentium系列以及Itanium(安腾)64位微处理器的技术特征。

本书由李继灿教授策划并任主编，负责全书的大纲拟定、编著与统稿。参与本书部分章节文字修订与审校工作的有沈疆海、李爱珺、董元千、徐荣华、万建业、方小斌、张怀治、吴俊等。在此，作者谨表示诚挚的谢意。  

考虑到不同高校和不同专业对微机硬件教材的多种需求，作者在近年还先后在清华大学出版社编著与出版了列入“普通高校本科计算机专业特色教材精选”系列的《微型计算机系统与接口》主教材和与之配套的《微型计算机系统与接口教学指导书及习题详解》（配光盘）辅助教材等，以供老师和学生们选用。

由于作者水平有限，加之时间仓促，书中仍不免存在一些不足与疏漏之处，恳请使用本书的各校师生和广大读者提出宝贵意见和建议，以便我们今后再版时予以补充和修正。 

 李继灿2006年3月

第1部分教 学 指 导

第1章微机系统导论3

1.1微机系统组成3

1.1.1几个基本定义3

1.1.2微型计算机系统的组成4

1.2微机硬件系统结构4

1.3微处理器组成5

1.4存储器概述5

1.4.1基本概念5

1.4.2存储器组成6

1.4.3读/写操作过程6

1.5微机工作过程6

1.6微机中的几个主要性能指标7

1.6.1最佳整体性能评估与最佳购买性能评估7

1.6.2主板的结构与性能7

1.6.3微处理器的性能指标8

1.6.4硬盘的性能指标8

1.6.5允许配置的外设数量9

1.6.6总线的性能指标9

1.6.7软件的配置10

第2章微机运算基础11

2.1进位计数制11

2.1.1十进制数11

2.1.2二进制数12

2.1.3八进制数12

2.1.4十六进制数12

2.2进位数制之间的转换12

2.2.1二进制数转换为十进制数12

2.2.2十进制数转换为二进制数13

2.2.3八进制数与二进制数之间的转换13

2.2.4八进制数与十进制数之间的转换13

2.2.5十六进制数与二进制数之间的转换14

2.2.6十六进制数与十进制数之间的转换14

2.3二进制编码14

2.3.1二进制编码的十进制14

2.3.2字母与字符的编码15

2.4二进制数的运算15

2.4.1二进制数的算术运算15

2.4.2二进制数的逻辑运算16

2.5数的定点与浮点表示17

2.5.1定点表示17

2.5.2浮点表示18

2.6带符号数的表示法18

2.6.1机器数与真值18

2.6.2机器数的种类和表示方法19

2.6.3补码的加减法运算20

2.6.4溢出及其判断方法20

第3章8086/8088微处理器及其系统22

3.18086/8088微处理器23

3.1.18086/8088 CPU的内部结构23

3.1.28086/8088的寄存器结构24

3.1.3总线周期的概念25

3.1.48086/8088的引脚信号和功能26

3.28086/8088系统的最小/最大工作方式27

3.2.1最小方式27

3.2.2最大方式28

3.38086/8088的存储器29

3.3.1存储器组织29

3.3.2存储器的分段30

3.3.3实际地址和逻辑地址30

3.3.4堆栈30

3.3.5“段加偏移”寻址机制允许重定位31

3.48086/8088指令系统31

3.4.18086/8088指令系统的特点31

3.4.28086/8088的指令格式31

3.4.3寻址方式34

3.4.48086/8088指令的分类36

第4章8086/8088汇编语言程序设计54

4.1程序设计语言概述54

4.28086/8088汇编语言的基本语法55

4.2.18086/8088汇编源程序实例55

4.2.28086/8088汇编语言语句55

4.38086/8088汇编语言程序设计基本方法62

4.3.1顺序结构程序62

4.3.2分支结构程序62

4.3.3循环结构程序62

4.3.4DOS及BIOS中断调用63

第5章微机的存储器66

5.1存储器的分类与组成66

5.1.1半导体存储器的分类67

5.1.2半导体存储器的组成67

5.2随机存取存储器68

5.2.1静态随机存取存储器68

5.2.2动态随机存取存储器69

5.3只读存储器70

5.3.1只读存储器存储信息的原理和组成70

5.3.2只读存储器的分类70

5.3.3EPROM芯片实例——Intel 271671

5.4存储器的连接71

5.4.1存储器芯片的扩充技术71

5.4.2存储器与CPU的连接72

5.4.3存储器与CPU连接应注意的一些问题73

5.5几种新型的半导体存储器73

5.6磁表面存储器73

5.6.1磁表面存储信息原理73

5.6.2磁盘存储器73

5.6.3硬盘存储器74

5.7光盘存储器76

5.7.1概述76

5.7.2光盘存储器的写读原理、特点及其应用技术76

第6章输入输出与中断78

6.1输入输出接口概述78

6.1.1CPU与外设间的连接78

6.1.2接口电路的基本结构79

6.2CPU与外设之间数据传送的方式79

6.2.1程序传送79

6.2.2中断传送81

6.2.3直接存储器存取传送82

6.3中断技术82

6.3.1中断概述82

6.3.2单个中断源的中断83

6.3.3向量中断84

6.3.4中断优先权84

6.48086/8088的中断系统和中断处理85

6.4.18086/8088的中断系统85

6.4.28086/8088的中断处理过程86

6.4.3中断向量表87

6.4.4可屏蔽中断的过程87

6.4.5中断响应时序88

6.4.6中断服务子程序设计88

第7章可编程接口芯片及应用90

7.1接口的分类及功能90

7.1.1接口的分类90

7.1.2接口的功能91

7.2可编程计数器/定时器8253591

7.2.182535的引脚与功能结构91

7.2.282535的内部结构和寻址方式91

7.2.382535的6种工作方式及时序关系92

7.2.48253应用举例94

7.3可编程中断控制器8259A94

7.3.18259A的引脚与功能结构94

7.3.28259A内部结构框图和中断工作过程95

7.3.38259A的控制字格式96

7.3.48259A应用举例99

7.4可编程并行通信接口芯片8255A99

7.4.18255A芯片引脚定义与功能99

7.4.28255A寻址方式100

7.4.38255A的3种工作方式100

7.4.4时序关系102

7.4.58255A的应用举例102

7.5可编程串行异步通信接口芯片8250102

7.5.1串行异步通信规程102

7.5.28250芯片引脚定义与功能103

7.5.38250芯片的内部结构和寻址方式104

7.5.48250内部控制状态寄存器的功能104

7.5.58250通信编程104

7.5.68250应用举例104

7.6新型通用I/O接口及其标准104

7.6.1USB105

7.6.2SCSI105

7.6.3IEEE 1394106

第8章Intel系列高档微处理器的技术发展108

8.180286微处理器108

8.1.180286与8086/8088相比的特点108

8.1.280286在体系结构上与8086/8088的主要异同点109

8.280386微处理器110

8.2.180386的特点110

8.2.280386的内部结构111

8.2.380386的寄存器结构112

8.2.480386的3种工作模式115

8.2.580386的存储器管理116

8.2.680386/80486 3种工作模式的相互转变120

8.380486微处理器120

8.3.180486的主要结构特点120

8.3.280486 CPU内部结构121

8.3.3高速缓存122

8.4Pentium微处理器123

8.4.1Pentium的体系结构123

8.4.2Pentium体系结构中的新技术特点125

8.4.3相对80486体系结构的增强点126

8.5Pentium微处理器系列及相关技术的发展127

8.5.1PentiumⅡ微处理器127

8.5.2PentiumⅢ128

8.5.3Pentium4 CPU简介128

8.5.4新一代微处理器——Itanium129

第2部分习 题 详 解

习题1 133

习题2 139

习题3 142

习题4 157

习题5 170

习题6 176

习题7 180

习题8 190