• 以增強型單片機89C52為對象講解，以C語言作為主要編程語言

• 精選內容，結合單片機的實際講解C語言，注重編程能力的培養

• 接口概念明確，重視接口時序分析和接口應用能力的培養

• 提出“變量存儲區（域）”和“設備變量”等新概念，方便講解和理解相關內容

• 注重開發工具（程序開發軟件Keil C和單片機電路設計、系統模擬運行軟件Proteus）應用、實踐能力的培養

MCS-51單片機雖然走過了30多年的歷史，但以其獨特的系統結構、不斷增加的片內設備，以及強大的指令系統，不僅沒有被淘汰，而且依然是單片機中的主流。隨著技術的發展和應用的需求，MCS-51單片機片內設備越來越豐富，應用也越來越多。所以MCS-51單片機仍然是單片機教學的主要對象。

本書在內容組織和講解上以初學者為對象，結合作者多年來講授單片機、微機原理與接口技術和C語言等課程的教學體會，以及從事單片機、計算機應用項目開發的經驗，在《單片機原理及應用（C語言版）》教材的基礎上，經過修改編寫而成（本書從內容上可看作《單片機原理及應用（C語言版）》的第二版）。本書主要有以下特點：

（1）以增強型單片機89C52為對象講解。當今在實際中使用的單片機多數是增強型，而現在又多用C語言編程，程序的長度很容易超過4KB，另外增強型單片機的價格比89C51多出得很少，并且有更多的片內設備。書中講解了增強型片內高128字節的存儲器，定時器/計數器2的多種用途，片內的A/D轉換器等。

（2）以C語言作為主要編程語言，注重編程能力的培養，用一章內容講解了單片機的C語言。在實際應用中，程序設計多以C語言為主、匯編語言為輔，為了適應實際工作的需要，必須要掌握C語言編程。本書在第2章講解單片機結構原理時，就把C51的概念引入了進來，強調存儲區域概念；在第4章“單片機C語言及程序設計”之后，內容講解、編程舉例、程序設計，都采用C語言；在第5、6、7章這些講解單片機基本內容的章節，為了便于學習匯編語言，也列出了匯編語言程序。

（3）C語言一章更具特色，不僅精選了內容，而且結合單片機的實際講解C語言。一是只講了與單片機結構密切相關的、與普通C語言不同的內容：變量的定義、特殊功能寄存器的定義、位變量的定義、指針的定義、C51的輸入/輸出、C51函數的定義、匯編語言與C語言混合編程等，沒有涉及C語言的基礎內容，因為現在理工科都開設有C語言課程。二是內容講解透徹，定義格式明確、屬性闡述準確，并且在每一種定義中都寫有“使用說明”或“注意”，這些都是作者的應用經驗總結。三是書中設置的例子、思考題與習題（30個）都是結合對內容的理解和實際應用編寫的，學完該章內容后，應該對C語言在單片機中的應用沒有任何障礙。

（4）注重開發工具應用、實踐能力培養。一是在第1章就專門介紹了程序開發軟件Keil C和單片機電路設計、系統模擬運行軟件Proteus的使用方法，教師稍加引導學生就可以完成一些簡單的I/O口實驗。二是書中的例題盡可能地使用Proteus繪制單片機應用電路，其程序在電路中模擬運行。三是書中的部分習題要求用Keil C編程，用Proteus繪制電路并模擬運行程序。

（5）注意接口能力的培養。一是接口概念明確，使讀者真正理解接口含義，8255A是典型的接口芯片，通過該芯片的介紹，能夠使讀者較全面地理解接口的相關概念和接口的相關功能（從簡單和實用的角度考慮，只講了8255A的工作方式0）。二是重視接口時序的分析和應用，幾乎在每個接口中都有體現，使讀者能夠正確使用各種接口芯片。

（6）提出了多個新概念，以方便講解和理解相關內容。在第4章提出了“變量存儲區（域）”和“設備變量”的概念。“變量存儲區（域）”的概念在《單片機原理及應用（C語言版）》中首次提出，該概念符合單片機變量保存位置區域的特征，并且與ANSI C變量屬性（存儲類型）不沖突。“設備變量”的概念為本書首次提出，雖然該概念不是必需的，但“設備變量”本身訪問過程的復雜性和它的特指性，對于初學者理解、掌握這類訪問過程復雜的變量會有幫助，對于教師則方便講解。第5章提出了“中斷通道”的概念，該概念符合串行口、定時器T2中斷結構的特征，使中斷結構的相關概念更清晰，更容易理解中斷系統結構，方便教師講解（見表5-1）。

本書由周國運任主編，組織內容及統稿，并且編寫了第4章、與仝選悅共同編寫了第2章、詳細指導了第5、6章，李云強編寫了第1章和附錄，仝選悅還編寫了第3章，趙天翔編寫了第5、6、8章，魯慶賓編寫了第7、9章。

由于編者水平有限，書中難免存在錯誤和不妥之處，敬請同行和讀者批評指正。作者郵箱：zhouguoyun@sina.com。

編 者

2013年10月

序
前言

第1章 單片機及其開發工具 1
1.1 單片機的基本概念 1
1.2 單片機的發展概況 1
1.2.1 單片機的發展歷史 1
1.2.2 單片機技術的發展 3
1.3 單片機的特點及應用 4
1.3.1 單片機的特點 4
1.3.2 單片機的應用 4
1.4 常用單片機簡介 5
1.4.1 MCS-51系列單片機 5
1.4.2 ATMEL89系列單片機 5
1.4.3 STC系列單片機 7
1.4.4 常見的其他系列單片機介紹 8
1.5 單片機程序開發軟件Keil C簡介 9
1.5.1 Keil C操作簡介 9
1.5.2 Keil C程序開發方法 11
1.5.3 Keil C調試運行方法 14
1.6 單片機系統模擬軟件Proteus簡介 17
1.6.1 Proteus ISIS操作簡介 18
1.6.2 Proteus ISIS原理圖設計方法 22
1.6.3 Proteus ISIS原理圖設計舉例 24
1.6.4 Proteus ISIS模擬方法 26
思考題與習題 26
第2章 MCS-51單片機的結構與原理 28
2.1 MCS-51單片機的內部結構及CPU 28
2.1.1 MCS-51單片機的結構及特點 28
2.1.2 MCS-51單片機的內部原理結構 29
2.1.3 MCS-51單片機的CPU 29
2.2 MCS-51單片機的引腳與總線結構 32
2.2.1 MCS-51單片機的引腳信號 32
2.2.2 MCS-51單片機的外部總線結構 35
2.3 MCS-51單片機的存儲器結構 35
2.3.1 程序存儲器結構 36
2.3.2 片內數據存儲器結構 37
2.3.3 片外數據存儲器結構 40
2.4 MCS-51單片機的時鐘及CPU時序 41
2.4.1 時鐘電路及時鐘信號 41
2.4.2 CPU時序 42
2.5 MCS-51單片機的復位 43
2.5.1 復位狀態 43
2.5.2 復位電路 44
2.6 MCS-51單片機的低功耗工作方式 45
2.6.1 低功耗工作結構及控制 45
2.6.2 空閑工作方式 46
2.6.3 掉電工作方式 46
2.7 MCS-51單片機的輸入/輸出端口 47
2.7.1 P1口 47
2.7.2 P2口 48
2.7.3 P3口 49
2.7.4 P0口 50
2.7.5 端口負載能力和接口要求 51
思考題與習題 51
第3章 MCS-51指令系統及匯編程序設計 53
3.1 匯編語言概述 53
3.1.1 指令和機器語言 53
3.1.2 匯編語言 53
3.1.3 匯編語言格式 54
3.2 MCS-51單片機尋址方式 55
3.2.1 立即數尋址 55
3.2.2 寄存器尋址 56
3.2.3 直接尋址 56
3.2.4 寄存器間接尋址 57
3.2.5 變址尋址 58
3.2.6 位尋址 58
3.2.7 指令尋址 59
3.2.8 尋址空間及指令中符號注釋 59
3.3 MCS-51單片機指令系統 60
3.3.1 數據傳送指令 61
3.3.2 算術運算指令 65
3.3.3 邏輯操作指令 67
3.3.4 控制程序轉移指令 69
3.3.5 位操作指令 72
3.4 MCS-51單片機偽指令 74
3.5 匯編語言程序設計 76
3.5.1 簡單程序設計 76
3.5.2 分支程序設計 77
3.5.3 循環程序設計 78
3.5.4 子程序設計 79
思考題與習題 81
第4章 單片機C語言及程序設計 84
4.1 C51概述 84
4.1.1 C語言編程的優勢 84
4.1.2 C51與ANSI C的區別 85
4.1.3 C51擴充的關鍵字 86
4.2 C51數據類型及存儲 86
4.2.1 C51的數據類型 86
4.2.2 C51的數據存儲 87
4.3 C51一般變量的定義 88
4.3.1 C51變量的定義 88
4.3.2 C51變量的存儲類型 89
4.3.3 C51變量的存儲區 89
4.3.4 C51變量定義舉例 90
4.3.5 C51變量的存儲模式 91
4.3.6 C51變量的絕對定位 91
4.3.7 C51設備變量的概念 92
4.4 C51特殊功能寄存器的定義 92
4.4.1 8位特殊功能寄存器的定義 92
4.4.2 16位特殊功能寄存器的定義 93
4.5 C51位變量的定義 93
4.5.1 bit型位變量的定義 93
4.5.2 sbit型位變量的定義 94
4.6 C51指針與結構體的定義 95
4.6.1 通用指針 95
4.6.2 存儲器專用指針 95
4.6.3 指針變換 96
4.6.4 C51指針應用 97
4.6.5 C51結構體定義 100
4.7 C51的輸入/輸出 100
4.7.1 基本輸入/輸出函數 101
4.7.2 格式輸出函數printf 101
4.7.3 格式輸入函數scanf 102
4.8 C51函數的定義 104
4.8.1 C51函數定義的一般格式 104
4.8.2 C51中斷函數的定義 105
4.9 C51與匯編語言混合編程 106
4.9.1 在C51函數中嵌入匯編程序 106
4.9.2 C51程序與匯編程序混合編程 107
思考題與習題 112
第5章 MCS-51單片機的中斷系統 114
5.1 中斷系統概述 114
5.1.1 中斷的基本概念 114
5.1.2 中斷的功能 114
5.2 中斷系統結構、原理及控制 115
5.2.1 中斷系統結構與原理 115
5.2.2 中斷通道和中斷源 116
5.2.3 外中斷觸發方式 116
5.2.4 中斷請求標志 117
5.2.5 中斷允許控制 118
5.2.6 中斷優先級控制 119
5.3 中斷響應及處理過程 121
5.3.1 中斷響應 121
5.3.2 中斷處理和中斷返回 122
5.4 外部中斷應用舉例 123
5.4.1 中斷應用程序結構 123
5.4.2 外部中斷應用舉例 126
思考題與習題 129
第6章 MCS-51單片機的定時器/計數器 131
6.1 MCS-51單片機定時器/計數器的
結構及原理 131
6.1.1 MCS-51單片機定時器/計數器的結構 131
6.1.2 MCS-51單片機定時器/計數器的
工作原理 132
6.2 定時器/計數器T0、T1 132
6.2.1 T0、T1的特殊功能寄存器 132
6.2.2 T0、T1的工作模式 134
6.2.3 T0、T1的使用方法 136
6.3 定時器/計數器T2 140
6.3.1 T2的特殊功能寄存器 140
6.3.2 T2的工作方式 142
6.4 定時器/計數器應用舉例 145
思考題與習題 153
第7章 MCS-51單片機的串行口 154
7.1 串行通信基礎知識 154
7.1.1 數據通信 154
7.1.2 異步通信和同步通信 155
7.1.3 波特率 156
7.1.4 通信方向 156
7.1.5 串行通信接口種類 157
7.2 串行口結構及控制 157
7.2.1 MCS-51單片機串行口結構 157
7.2.2 串行口特殊功能寄存器 158
7.2.3 波特率設計 159
7.3 串行口工作方式 162
7.3.1 串行口方式0 162
7.3.2 串行口方式1 163
7.3.3 串行口方式2和方式3 165
7.4 串行口應用舉例 166
7.4.1 串行口方式0應用 166
7.4.2 串行口方式1、方式3應用 169
7.5 單片機與PC機通信接口電路 173
7.5.1 接口芯片MAX232簡介 173
7.5.2 單片機與PC機串行通信
接口電路 174
思考題與習題 175
第8章 單片機系統擴展接口技術 176
8.1 接口的基本概念 176
8.1.1 單片機應用系統構成 176
8.1.2 接口的概念 177
8.1.3 接口的基本功能 177
8.1.4 接口的結構 177
8.1.5 端口及編址 178
8.2 用并行方式擴展數據存儲器 179
8.2.1 MCS-51單片機三總線結構 179
8.2.2 常用的數據存儲器 180
8.2.3 單片機訪問片外RAM的
操作時序 181
8.2.4 擴展數據存儲器 182
8.3 用簡單芯片擴展并行I/O口 182
8.3.1 擴展I/O口常用的門電路芯片 182
8.3.2 簡單擴展I/O口舉例 183
8.4 用可編程芯片擴展并行I/O口 184
8.4.1 8255A的結構 184
8.4.2 8255A的引腳定義 185
8.4.3 8255A的控制字 186
8.4.4 8255A的工作方式 187
8.4.5 8255A的應用舉例 187
8.5 用串行方式擴展數據存儲器 189
8.5.1 I2C總線及操作 189
8.5.2 I2C總線擴展存儲器 193
思考題與習題 195
第9章 單片機應用系統接口技術 197
9.1 鍵盤接口技術 197
9.1.1 鍵盤基本問題 197
9.1.2 獨立式鍵盤結構及處理程序 198
9.1.3 行列式鍵盤結構及處理程序 199
9.2 LED顯示器及接口技術 202
9.2.1 LED顯示器結構及原理 202
9.2.2 LED顯示器的顯示方式 203
9.2.3 LED顯示器與單片機的接口 204
9.3 LCD顯示器及接口技術 205
9.3.1 LM016L的引腳信號 205
9.3.2 操作指令 206
9.3.3 數據存儲器 207
9.3.4 基本操作函數 207
9.4 D/A轉換器及接口技術 210
9.4.1 并行接口D/A轉換器DAC0832及
接口技術 210
9.4.2 串行接口D/A轉換器TLC5615及
接口技術 213
9.5 A/D轉換器及接口技術 215
9.5.1 并行接口A/D轉換器ADC0809及
接口技術 216
9.5.2 串行接口A/D轉換器TLC2543及
接口技術 219
9.5.3 單片機片內A/D轉換器及應用 224
9.6 開關量輸出接口技術 225
9.6.1 繼電器接口技術 226
9.6.2 光電耦合器件接口技術 227
9.6.3 直流電機控制接口技術 228
9.6.4 步進電機控制接口技術 229
思考題與習題 230
附錄A ASCII碼表 232
附錄B MCS-51指令表 233
附錄C C51庫函數 237
附錄D LCD1602字符表 245
參考文獻 246

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2. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
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5. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
6. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
7. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
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10. Python程序設計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
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12. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
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16. C++程序設計實踐教程（第三版） [主編 劉衛國 曹岳輝]
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18. C語言程序設計項目化教程（活頁式） [主編 張利華 潘曉利]
19. 機器人流程自動化（RPA）實戰——基于UiPath [主編　金鑫]
20. Python 語言程序設計實踐指導 [主編　張雙獅]
21. Python程序設計案例教程 [主編 毛錦庚 鐘肖英 周賢來 ]
22. 基于.NET Core框架的分布式系統架構設計 [湯佳 著]
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25. Python程序設計 [李國燕 王新強 劉佳 等編著]
26. Python程序設計項目化教程（活頁式） [主編　盧鳳偉]
27. Java編程基礎案例式教程 [主編 陳艷華 唐春蘭]
28. Python語言同步案例習題精解 [主編 肖朝暉]
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30. PHP程序設計項目化教程 [主 編 杜海穎]