單片機原理及應用是一門技術性和實踐性很強的專業課，其理論與實踐是高等院校、特別是應用型本科學生不可缺少的知識和技能。教材是課程內容的依據，選擇恰當的教材有助于學生更好地理解、掌握知識，進而把握整個課程知識體系。近年來，專業課教材如何滿足課程的需要，符合應用型本科教育的要求和學生就業的實際需求，已成為進一步深化開展課程建設的一道難題。

  但是，目前沒有完全針對應用型本科學生的應用型培養模式的適用教材。我們根據高等院校應用型本科培養人才的指導思想，編寫出了這本適合本層次學生的實用性教材。在本教材的編寫過程中，我們研究了市場上國內外同類教材的長處和不足，取長舍短，用新的方法處理了現有國內外教材未能解決或解決得不好的問題，體現出自己的特色。國內單片機課程教材對于實際設計原理講解較多，而有些內容在其他課程中已經講授，造成內容重復敘述，這種教材對于應用型本科學生并不適用，學生在對內容的理解掌握上感到比較困難。本教材在總體結構和內容上與其他教材都有所不同，刪減不必要的煩瑣內容，避免將寶貴的時間和精力浪費在不重要的、非本質的東西上，每章節以具體實例為落腳點，便于學生對本章內容的消化理解，提高學習效率，簡單而精彩。與市場上同類教材相比，本教材目標明確，重點突出，內容編寫有利于教師教學和學生自學。

  本教材以MCS-51系列單片機和匯編語言等經典內容為主，注重歸納共性和總結規律，結構以人的認識規律為導向，較好地處理了經典內容與現代內容的關系，針對單片機課程教學實踐性強的特點，從應用型本科學生教育的要求出發，充分體現本課程的“實踐技術性”教學特色。從應用的角度出發，由淺入深、突出重點來編排單片機教學內容，打破傳統的單一教學模式，章節編排更趨于合理，通用性、系統性和實用性更好。

  教材內容基本上是為應用型本科學生的應用型培養模式而設計。本書以常用的MCS-51系列單片機為核心，共分10章，主要包括單片機概述、內部結構及工作原理、指令系統、匯編語言程序設計、中斷系統、定時器/計數器、存儲器擴展、并行I/O接口擴展、串行通信技術、測控接口等內容，并在此基礎上介紹單片機應用系統的設計方法，以培養學生在工程應用中解決實際問題的能力。

  本教材編寫力求簡而精，突出重點和要點，既保持了知識的系統性，又注重以淺顯易懂的方式切入主題透析難點，使學生花不多的時間就能對單片機的相關知識要素有一個較全面的了解，適應現代快節奏的學習需要。

  全書由李英順擔任主編，沈懷洋、李桂君、張冬梅、徐毅擔任副主編。本書是集體勞動成果，是作者多年來從事教學科研的經驗積累。在本書的編寫過程中，得到了沈陽工業大學工程學院領導的關心和支持，更得到了中國水利水電出版社的鼓勵和幫助，本書才得以順利出版。

  感謝讀者閱讀本書，由于時間倉促及作者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

前言
第1章  MCS-51系列單片機基礎 1
1.1  單片機的發展歷程 1
1.2  單片機的應用 2
1.3  單片機的發展趨勢 3
1.4  單片機的分類 3
1.5  MCS-51系列單片機 4
本章總結 6
習題 6
第2章  MCS-51單片機的結構和工作原理 7
2.1  單片機的內部結構 7
2.2  單片機的存儲器結構 11
2.3  單片機引腳功能 16
2.4  時鐘電路與時序 19
2.4.1  時鐘信號的產生 19
2.4.2  時鐘周期、機器周期與指令周期 20
2.4.3  單片機指令時序 20
2.5  復位及復位電路 22
本章總結 23
習題 24
第3章  MCS-51單片機指令系統 25
3.1  單片機指令系統概述 25
3.1.1  指令與指令系統的概念 25
3.1.2  指令格式 26
3.1.3  指令系統說明 27
3.2  尋址方式 27
3.2.1  寄存器尋址 27
3.2.2  直接尋址 27
3.2.3  寄存器間接尋址 28
3.2.4  立即尋址 28
3.2.5  變址尋址 29
3.2.6  相對尋址指令 29
3.2.7  位尋址 30
3.3  數據傳送指令 30
3.3.1  片內數據傳送指令 30
3.3.2  片外RAM數據傳送指令 34
3.3.3  片外ROM數據傳送指令 34
3.4  算術運算和邏輯運算指令 35
3.4.1  算術運算指令 35
3.4.2  邏輯運算指令 39
3.5  控制轉移類指令 42
3.5.1  無條件轉移指令 42
3.5.2  條件轉移指令 43
3.5.3  子程序調用及返回指令 45
3.5.4  空操作指令 47
3.6  位操作指令 47
3.6.1  位傳送指令 47
3.6.2  位置1、位清0指令 48
3.6.3  位邏輯運算指令 48
3.6.4  位控制轉移指令 48
本章總結 49
習題 50
第4章  匯編語言程序設計 53
4.1  匯編語言程序設計概述 53
4.1.1  程序設計語言 53
4.1.2  匯編語言程序設計步驟 54
4.1.3  匯編語言格式與偽指令 54
4.2  順序程序設計 57
4.2.1  順序程序設計方法 57
4.2.2  程序舉例 57
4.3  分支程序設計 58
4.3.1  分支程序設計方法 58
4.3.2  程序舉例 58
4.4  循環程序設計 59
4.4.1  循環程序設計方法 59
4.4.2  程序舉例 60
4.5  子程序的設計 63
4.5.1  子程序設計方法 63
4.5.2  程序舉例 64
4.6  常用程序設計 65
4.6.1  查表程序設計 65
4.6.2  運算程序設計 67
4.6.3  碼制轉換程序設計 68
本章總結 69
習題 69
第5章  MCS-51單片機定時系統與中斷系統 71
5.1  中斷系統及應用 71
5.1.1  中斷的概念 71
5.1.2  中斷源 71
5.1.3  中斷系統控制 72
5.1.4  中斷處理過程 74
5.2  定時器/計數器的結構及應用 77
5.2.1  定時器/計數器的的結構及功能 78
5.2.2  定時器/計數器的控制 79
5.2.3  定時器/計數器的四種工作方式 81
5.3  MCS-51單片機外部中斷源的擴展 83
5.4  中斷系統的應用 85
本章總結 87
習題 88
第6章  MCS-51單片機的系統擴展與接口技術 90
6.1  概述 90
6.1.1  外部系統總線的構成 90
6.1.2  地址空間的分配 92
6.1.3  I/O接口電路 93
6.2  外部存儲器的擴展 94
6.2.1  外部程序存儲器的擴展 95
6.2.2  外部數據存儲器的擴展 103
6.3  并行I/O口擴展 106
6.3.1  簡單I/O口擴展電路 106
6.3.2  利用可編程并行接口芯片8255A擴展I/O口 109
6.3.3  利用可編程接口芯片8155擴展I/O口 116
6.4  鍵盤接口 121
6.4.1  鍵盤的工作原理 121
6.4.2  獨立式鍵盤 122
6.4.3  矩陣式鍵盤 124
6.5  顯示器接口 127
6.5.1  LED顯示器與接口 128
6.5.2  液晶顯示技術 134
6.6  功率驅動接口技術 136
6.6.1  光電耦合器輸出接口電路 136
6.6.2  繼電器輸出接口電路 137
6.6.3  晶閘管接口電路 138
本章總結 140
習題 140
第7章  MCS-51單片機測控接口 142
7.1  D/A轉換器及應用 142
7.1.1  D/A轉換器概述 143
7.1.2  DAC0832芯片及與單片機接口 144
7.2  A/D轉換器及應用 151
7.2.1  A/D轉換器概述 151
7.2.2  ADC0809芯片及其與單片機的接口 152
7.3  開關量接口 156
7.3.1  開關量輸入接口 156
7.3.2  開關量輸出接口 157
本章總結 159
習題 159
第8章  MCS-51單片機串行通信 162
8.1  串行通信基礎 162
8.1.1  串行通信的基本原理 163
8.1.2  串行通信的數據通信形式 166
8.1.3  串行通信的傳送速率 167
8.1.4  串行通信的錯誤校驗 167
8.1.5  串行通信的接口標準 168
8.2  MCS-51單片機串行接口 173
8.2.1  MCS-51單片機串行接口的結構 173
8.2.2  串行接口的控制寄存器 174
8.2.3  串行接口的工作方式 176
8.3  單片機串行接口應用 182
本章總結 186
習題 186
第9章  MCS-51單片機應用系統的可靠性及抗干擾設計 188
9.1  干擾的來源及影響 188
9.1.1  干擾的來源 188
9.1.2  干擾產生的后果 188
9.2  單片機系統中的硬件抗干擾設計 189
9.2.1  干擾的耦合方式 189
9.2.2  常用硬件抗干擾技術 190
9.3  軟件抗干擾措施 192
9.3.1  模擬輸入信號抗干擾 192
9.3.2  克服系統“死機”的現象 192
9.3.3  系統復位特征 193
9.4  “看門狗”技術和掉電保護 194
9.4.1  “看門狗”技術 194
9.4.2  掉電保護電路 200
習題 202
第10章  單片機應用系統設計與開發 204
10.1  單片機應用系統結構與設計內容 204
10.1.1  單片機應用系統的一般硬件組成 204
10.1.2  單片機應用系統的設計內容 207
10.2  單片機應用系統的一般設計方法 207
10.2.1  確定系統的功能與性能 207
10.2.2  確定系統基本結構 208
10.2.3  單片機應用系統硬件、軟件的設計原則 209
10.2.4  硬件設計 210
10.2.5  軟件設計 211
10.2.6  資源分配 212
10.3  單片機應用系統的開發 213
10.3.1  單片機應用系統的仿真 213
10.3.2  單片機應用系統的制版 213
10.3.3  單片機應用系統的調試 213
10.3.4  單片機應用系統的編程、下載與運行 214
10.4  單片機在溫度數據采集系統中的應用 214
10.4.1  系統硬件設計 214
10.4.2  系統軟件設計 218
本章總結 224
習題 224
附錄A  MCS-51系列單片機指令系統表 225
附錄B  ASCII（美國信息交換標準碼）表 230
參考文獻 233

1. 單片機應用技術項目教程（C語言版）（第三版） [主編　郭志勇]
2. 單片機原理及應用技術（C語言版） [周國運 魯慶賓 趙天翔 編著]
3. 單片機實用技術項目教程 [主編 周威 熊輝]
4. 單片機原理及應用項目化教程（C語言版） [主編 謝四連　王善偉　李石林]
5. 單片機控制技術 [李美菊 劉敏 許艷梅]
6. 單片機應用技術項目教程（C語言版）（第二版） [主編 郭志勇]
7. 單片機技術實驗實訓教程（第二版） [周越 鄭棣]
8. 單片機應用教程 [胡云冰 聶振華]
9. 單片機應用系統設計安裝與調試 [主編 田浩鵬]
10. 單片機原理及應用設計（第二版） [主編 胡輝 ]
11. 單片機原理及典型應用接口技術 [劉甫 陳健美 編著]
12. 單片機原理及應用教程（C語言版） [主編 周國運]
13. 單片機應用系統設計與訓練 [胡輝 主編]
14. 單片機應用技術項目教程（C語言版） [郭志勇]
15. 單片機原理及應用（C語言版） [周國運 主編]
16. 單片機應用技術 [周越 主編]
17. 16位單片機及語音嵌入式系統 [趙定遠 馬洪江 主編]
18. 單片機原理及應用設計 [胡輝 主編]
19. 單片機原理與應用 [金龍國 主編]
20. 單片機原理與應用技術 [秦實宏 周龍 肖忠 等編著]
21. 單片機接口技術（C51版） [張道德 編著]
22. 單片機原理及基于單片機的嵌入式系統設計 [蔡方凱 主編]
23. 單片機原理與應用 [胡輝 主編]
24. 單片機技術實驗實訓教程 [周越 等編著]
25. 單片機原理與應用系統設計 [李云鋼 等編著]
26. 計算機硬件技術實驗教程 [張志勇 戴金波 主編]