• 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(nèi)容，結(jié)合單片機的實際講解C語言，注重編程能力的培養(yǎng)

• 接口概念明確，重視接口時序分析和接口應(yīng)用能力的培養(yǎng)

• 提出“變量存儲區(qū)（域）”和“設(shè)備變量”等新概念，方便講解和理解相關(guān)內(nèi)容

• 注重開發(fā)工具（程序開發(fā)軟件Keil C和單片機電路設(shè)計、系統(tǒng)模擬運行軟件Proteus）應(yīng)用、實踐能力的培養(yǎng)

MCS-51單片機雖然走過了30多年的歷史，但以其獨特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、不斷增加的片內(nèi)設(shè)備，以及強大的指令系統(tǒng)，不僅沒有被淘汰，而且依然是單片機中的主流。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的需求，MCS-51單片機片內(nèi)設(shè)備越來越豐富，應(yīng)用也越來越多。所以MCS-51單片機仍然是單片機教學(xué)的主要對象。

本書在內(nèi)容組織和講解上以初學(xué)者為對象，結(jié)合作者多年來講授單片機、微機原理與接口技術(shù)和C語言等課程的教學(xué)體會，以及從事單片機、計算機應(yīng)用項目開發(fā)的經(jīng)驗，在《單片機原理及應(yīng)用（C語言版）》教材的基礎(chǔ)上，經(jīng)過修改編寫而成（本書從內(nèi)容上可看作《單片機原理及應(yīng)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(dāng)今在實際中使用的單片機多數(shù)是增強型，而現(xiàn)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(nèi)設(shè)備。書中講解了增強型片內(nèi)高128字節(jié)的存儲器，定時器/計數(shù)器2的多種用途，片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)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(yǎng)，用一章內(nèi)容講解了單片機的C語言。在實際應(yīng)用中，程序設(shè)計多以C語言為主、匯編語言為輔，為了適應(yīng)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(jié)構(gòu)原理時，就把C51的概念引入了進來，強調(diào)存儲區(qū)域概念；在第4章“單片機C語言及程序設(shè)計”之后，內(nèi)容講解、編程舉例、程序設(shè)計，都采用C語言；在第5、6、7章這些講解單片機基本內(nèi)容的章節(jié)，為了便于學(xué)習(xí)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(nèi)容，而且結(jié)合單片機的實際講解C語言。一是只講了與單片機結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的、與普通C語言不同的內(nèi)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(shù)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(chǔ)內(nèi)容，因為現(xiàn)在理工科都開設(shè)有C語言課程。二是內(nèi)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(yīng)用經(jīng)驗總結(jié)。三是書中設(shè)置的例子、思考題與習(xí)題（30個）都是結(jié)合對內(nèi)容的理解和實際應(yīng)用編寫的，學(xué)完該章內(nèi)容后，應(yīng)該對C語言在單片機中的應(yīng)用沒有任何障礙。

（4）注重開發(fā)工具應(yīng)用、實踐能力培養(yǎng)。一是在第1章就專門介紹了程序開發(fā)軟件Keil C和單片機電路設(shè)計、系統(tǒng)模擬運行軟件Proteus的使用方法，教師稍加引導(dǎo)學(xué)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(yīng)用電路，其程序在電路中模擬運行。三是書中的部分習(xí)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(yǎng)。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(guān)概念和接口的相關(guān)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(yīng)用，幾乎在每個接口中都有體現(xiàn)，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(guān)內(nèi)容。在第4章提出了“變量存儲區(qū)（域）”和“設(shè)備變量”的概念。“變量存儲區(qū)（域）”的概念在《單片機原理及應(yīng)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(qū)域的特征，并且與ANSI C變量屬性（存儲類型）不沖突。“設(shè)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(shè)備變量”本身訪問過程的復(fù)雜性和它的特指性，對于初學(xué)者理解、掌握這類訪問過程復(fù)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(jié)構(gòu)的特征，使中斷結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念更清晰，更容易理解中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，方便教師講解（見表5-1）。

本書由周國運任主編，組織內(nèi)容及統(tǒng)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(dǎo)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(fā)工具 1
1.1 單片機的基本概念 1
1.2 單片機的發(fā)展概況 1
1.2.1 單片機的發(fā)展歷史 1
1.2.2 單片機技術(shù)的發(fā)展 3
1.3 單片機的特點及應(yīng)用 4
1.3.1 單片機的特點 4
1.3.2 單片機的應(yīng)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(fā)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(fā)方法 11
1.5.3 Keil C調(diào)試運行方法 14
1.6 單片機系統(tǒng)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(shè)計方法 22
1.6.3 Proteus ISIS原理圖設(shè)計舉例 24
1.6.4 Proteus ISIS模擬方法 26
思考題與習(xí)題 26
第2章 MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)與原理 28
2.1 MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及CPU 28
2.1.1 MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)及特點 28
2.1.2 MCS-51單片機的內(nèi)部原理結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu) 35
2.3 MCS-51單片機的存儲器結(jié)構(gòu) 35
2.3.1 程序存儲器結(jié)構(gòu) 36
2.3.2 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器結(jié)構(gòu) 37
2.3.3 片外數(shù)據(jù)存儲器結(jié)構(gòu) 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(fù)位 43
2.5.1 復(fù)位狀態(tài) 43
2.5.2 復(fù)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(jié)構(gòu)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(xí)題 51
第3章 MCS-51指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)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(shù)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(tǒng) 60
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令 61
3.3.2 算術(shù)運算指令 65
3.3.3 邏輯操作指令 67
3.3.4 控制程序轉(zhuǎn)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(shè)計 76
3.5.1 簡單程序設(shè)計 76
3.5.2 分支程序設(shè)計 77
3.5.3 循環(huán)程序設(shè)計 78
3.5.4 子程序設(shè)計 79
思考題與習(xí)題 81
第4章 單片機C語言及程序設(shè)計 84
4.1 C51概述 84
4.1.1 C語言編程的優(yōu)勢 84
4.1.2 C51與ANSI C的區(qū)別 85
4.1.3 C51擴充的關(guān)鍵字 86
4.2 C51數(shù)據(jù)類型及存儲 86
4.2.1 C51的數(shù)據(jù)類型 86
4.2.2 C51的數(shù)據(jù)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(qū) 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(shè)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(jié)構(gòu)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(yīng)用 97
4.6.5 C51結(jié)構(gòu)體定義 100
4.7 C51的輸入/輸出 100
4.7.1 基本輸入/輸出函數(shù) 101
4.7.2 格式輸出函數(shù)printf 101
4.7.3 格式輸入函數(shù)scanf 102
4.8 C51函數(shù)的定義 104
4.8.1 C51函數(shù)定義的一般格式 104
4.8.2 C51中斷函數(shù)的定義 105
4.9 C51與匯編語言混合編程 106
4.9.1 在C51函數(shù)中嵌入?yún)R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(xí)題 112
第5章 MCS-51單片機的中斷系統(tǒng) 114
5.1 中斷系統(tǒng)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(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及控制 115
5.2.1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 115
5.2.2 中斷通道和中斷源 116
5.2.3 外中斷觸發(fā)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(yōu)先級控制 119
5.3 中斷響應(yīng)及處理過程 121
5.3.1 中斷響應(yīng) 121
5.3.2 中斷處理和中斷返回 122
5.4 外部中斷應(yīng)用舉例 123
5.4.1 中斷應(yīng)用程序結(jié)構(gòu) 123
5.4.2 外部中斷應(yīng)用舉例 126
思考題與習(xí)題 129
第6章 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器 131
6.1 MCS-51單片機定時器/計數(shù)器的
結(jié)構(gòu)及原理 131
6.1.1 MCS-51單片機定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 131
6.1.2 MCS-51單片機定時器/計數(shù)器的
工作原理 132
6.2 定時器/計數(shù)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(shù)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(shù)器應(yīng)用舉例 145
思考題與習(xí)題 153
第7章 MCS-51單片機的串行口 154
7.1 串行通信基礎(chǔ)知識 154
7.1.1 數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)及控制 157
7.2.1 MCS-51單片機串行口結(jié)構(gòu) 157
7.2.2 串行口特殊功能寄存器 158
7.2.3 波特率設(shè)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(yīng)用舉例 166
7.4.1 串行口方式0應(yīng)用 166
7.4.2 串行口方式1、方式3應(yīng)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(xí)題 175
第8章 單片機系統(tǒng)擴展接口技術(shù) 176
8.1 接口的基本概念 176
8.1.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)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(jié)構(gòu) 177
8.1.5 端口及編址 178
8.2 用并行方式擴展數(shù)據(jù)存儲器 179
8.2.1 MCS-51單片機三總線結(jié)構(gòu) 179
8.2.2 常用的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jié)構(gòu) 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(yīng)用舉例 187
8.5 用串行方式擴展數(shù)據(jù)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(xí)題 195
第9章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)接口技術(shù) 197
9.1 鍵盤接口技術(shù) 197
9.1.1 鍵盤基本問題 197
9.1.2 獨立式鍵盤結(jié)構(gòu)及處理程序 198
9.1.3 行列式鍵盤結(jié)構(gòu)及處理程序 199
9.2 LED顯示器及接口技術(shù) 202
9.2.1 LED顯示器結(jié)構(gòu)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(shù) 205
9.3.1 LM016L的引腳信號 205
9.3.2 操作指令 206
9.3.3 數(shù)據(jù)存儲器 207
9.3.4 基本操作函數(shù) 207
9.4 D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù) 210
9.4.1 并行接口D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832及
接口技術(shù) 210
9.4.2 串行接口D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615及
接口技術(shù) 213
9.5 A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù) 215
9.5.1 并行接口A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809及
接口技術(shù) 216
9.5.2 串行接口A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543及
接口技術(shù) 219
9.5.3 單片機片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用 224
9.6 開關(guān)量輸出接口技術(shù) 225
9.6.1 繼電器接口技術(shù) 226
9.6.2 光電耦合器件接口技術(shù) 227
9.6.3 直流電機控制接口技術(shù) 228
9.6.4 步進電機控制接口技術(shù) 229
思考題與習(xí)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(shù) 237
附錄D LCD1602字符表 245
參考文獻 246

1. C程序設(shè)計實踐教程 [劉衛(wèi)國]
2. C程序設(shè)計（慕課版） [劉衛(wèi)國]
3. 程序設(shè)計基礎(chǔ)實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
4. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
5. SwiftUI完全開發(fā) [李智威 著]
6. MySQL數(shù)據(jù)庫項目式教程 [陳亞峰]
7. C語言程序設(shè)計習(xí)題與實驗指導(dǎo)（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
8. C語言程序設(shè)計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
9. Unity3D虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)實踐 [主 編 劉龍]
10. Python程序設(shè)計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
11. C語言程序設(shè)計實踐教程（活頁式） [主編 鄭茵 陳巍 滕泓虬]
12. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
13. Python程序設(shè)計基礎(chǔ)及實戰(zhàn) [主編　劉健]
14. C語言程序設(shè)計 [姜雪]
15. Python程序設(shè)計實踐教程 [王鶴琴 蔡正保]
16. C++程序設(shè)計實踐教程（第三版） [主編 劉衛(wèi)國 曹岳輝]
17. C++程序設(shè)計（第三版） [主編 曹岳輝 劉衛(wèi)國]
18. C語言程序設(shè)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(zhàn)——基于UiPath [主編　金鑫]
20. Python 語言程序設(shè)計實踐指導(dǎo) [主編　張雙獅]
21. Python程序設(shè)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(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 [湯佳 著]
23. Python語言程序設(shè)計教程 [郭其標 房宜汕]
24. C語言同步案例習(xí)題精解 [主編 肖朝暉]
25. Python程序設(shè)計 [李國燕 王新強 劉佳 等編著]
26. Python程序設(shè)計項目化教程（活頁式） [主編　盧鳳偉]
27. Java編程基礎(chǔ)案例式教程 [主編 陳艷華 唐春蘭]
28. Python語言同步案例習(xí)題精解 [主編 肖朝暉]
29. Unity應(yīng)用開發(fā)與實戰(zhàn)（微課版） [主 編 程永恒]
30. PHP程序設(shè)計項目化教程 [主 編 杜海穎]