1.基本概念突出、邏輯性強、突出實踐性環節、結構新穎和注重理論與實際相結合，務求實用。

2.文字精練，通俗易懂，深入淺出，起點低，理論環節適中，便于自學。

隨著電子信息科學技術的進步、大規模及超大規模集成電路技術的飛速發展，單片機技術也得到迅速發展。目前，單片機已發展到了第三代的高性能微控制器產品。由于單片機具有體積小、成本低、性能穩定等優點，單片機的開發應用已在工業測控、機電一體化、智能儀表、家用電器、航空航天及辦公自動化等各個領域中占據了重要地位。了解單片機知識，掌握單片機的應用技術，更具有重要的意義。各大專院校相關專業已將單片機課程作為一門重要課程列入教學計劃。

由于單片機技術在各個領域得到越來越廣泛的應用，世界上許多集成電路生產廠家相繼推出了各種類型的單片機。目前，單片機的品種繁多，在單片機家族的眾多成員中，MCS-51系列單片機結構體系完整、指令系統功能完善、內部寄存器規范、性能優越、技術成熟、具有高可靠性和高性價比，因而迅速占領了工業測控和自動化工程應用的主要市場，成為國內單片機應用領域小的主流。

本書以MCS-51系列單片機為機型，介紹了單片機的基礎知識、基本原理、結構、51指令系統、中斷、定時器/計數器、串行通信、C51程序設計、單片機的擴展、應用實例及抗干擾設計等知識。學生通過學習可較全面地掌握單片機的應用技術。

本書具有如下特點：

（1）以電子類學科面向21世紀課程體系和課程內容的改革為目的，強化學生的創新精神和實踐能力。

（2）針對高職高專和應用型院校學生的教學特點，理論與實際相結合，務求實用。

（3）強調應用系統的設計的重要性。結合實例，使讀者能很快地掌握典型的MCS-51單片機應用系統的設計。

（4）融入作者多年教學和科研經驗，突出選取內容的實用性、典型性。書中的應用實例大多來自科研工作及教學實踐，且經過檢驗，內容豐富且均為常用、典型的設計方案，有利于讀者提高設計工作的效率。

（5）緊跟新知識、新技術。對于單片機系統設計所用到的新器件作了詳細介紹。例如各種新型的存儲器芯片、LCD、各種串行總線、新型大功率器件及其他新型接口芯片等。

（6）教學配套資源豐富，教學指導性強。本書是作者多年科研、教學工作的結晶，文字精練，通俗易懂，深入淺出，便于自學。教材的編寫人員都是長期從事單片機教學與科研的教師和工程技術人員，具有豐富的教學和科研經驗。本書適應面廣，既可作為高職高專教材，也適合作為本科生及研究生的設計參考書，同時也適用于非電類的學生及廣大工程技術人員的單片機應用設計。

本書參考60學時左右，第11章僅供參考，可不講，各院校可根據具體情況進行講授。要求通過本課程的學習，能使學生在單片機應用技術方面具備一定的實用能力。

本書由胡輝任主編，李葉紫、胡力平任副主編，李宗睿、王達偉、戴永成等也參加了編寫。具體分工為：第1～4章由胡輝編寫，第5、6章由李葉紫編寫，第7章由胡力平編寫，第8章及第10章的10.5節由戴永成編寫，第9章及第10章的10.1～10.4節由李宗睿編寫，第11章由王達偉編寫。全書由胡輝統稿。參加本書編寫工作的還有王曉、李文杰、郜文參、孟冬青、宗文闖、杜春凱、楊路等。

由于編寫時間倉促，加上編者水平有限，書中難免出現一些錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者和同仁批評指正。

編 者

2007年6月

前言
第1章 單片機基礎知識 1
本章學習目標 1
1.1 單片機的數制表示法 1
1.1.1 二進制、十進制與十六進制 1
1.1.2 數制的轉換 2
1.1.3 原碼、反碼與補碼 4
1.1.4 計算機中常用的編碼 6
1.1.5 二進制的運算 9
1.2 單片機常用邏輯電路簡介 10
1.2.1 基本門電路 10
1.2.2 觸發器 11
1.2.3 寄存器 14
1.2.4 計數器 15
1.2.5 三態門與緩沖器 17
1.2.6 譯碼器 17
本章小結 18
習題 19
第2章 單片機的工作原理 20
本章學習目標 20
2.1 單片機概述 20
2.1.1 單片機的基本概念 20
2.1.2 單片機的發展概況 23
2.1.3 單片機的特點和應用 25
2.1.4 單片機的系列產品介紹 26
2.2 單片機的內部結構 27
2.2.1 內部結構 28
2.2.2 引腳定義及功能 29
2.3 單片機的存儲器結構 31
2.3.1 內部數據存儲器及專用寄存器 32
2.3.2 外部數據存儲器 35
2.3.3 程序存儲器 36
2.4 單片機并行I/O口 38
2.4.1 P0口的結構及特點 38
2.4.2 P1口的結構及特點 39
2.4.3 P2口的結構及特點 40
2.4.4 P3口的結構及特點 40
2.5 單片機的時鐘與時序 41
2.5.1 時鐘電路 41
2.5.2 單片機的CPU時序 42
2.6 單片機的工作方式 44
2.6.1 程序執行方式 44
2.6.2 節電工作方式 44
2.6.3 復位 46
本章小結 47
習題 48
第3章 單片機的指令系統 50
本章學習目標 50
3.1 單片機指令系統概述 50
3.1.1 指令格式 50
3.1.2 指令符號 51
3.1.3 指令分類 51
3.2 尋址方式 53
3.3 指令系統 58
3.3.1 數據傳送類指令 58
3.3.2 算術運算類指令 62
3.3.3 邏輯運算指令 66
3.3.4 移位指令 66
3.3.5 控制轉移類指令 67
3.3.6 位操作指令 71
3.4 偽指令 73
本章小結 75
習題 75
第4章 程序設計 79
本章學習目標 79
4.1 簡單匯編語言程序設計 79
4.1.1 分支程序 79
4.1.2 循環程序 82
4.1.3 延時程序 84
4.2 MCS-51常用子程序 85
4.2.1 代碼轉換類程序設計 85
4.2.2 查表程序設計 88
4.2.3 定點數運算子程序 90
本章小結 96
習題 96
第5章 單片機的中斷系統 99
本章學習目標 99
5.1 中斷的概念 99
5.1.1 中斷的定義 99
5.1.2 中斷源 100
5.1.3 中斷的優先級 101
5.1.4 中斷控制 102
5.1.5 中斷響應 103
5.1.6 中斷響應的撤除 104
5.2 外部中斷的使用 105
5.2.1 外部中斷源的應用 105
5.2.2 利用定時器擴展外部中斷源 109
5.2.3 多級外部中斷的擴展 110
本章小結 113
習題 113
第6章 單片機的定時器/計數器 114
本章學習目標 114
6.1 定時器/計數器 114
6.1.1 定時器/計數器的結構 114
6.1.2 定時器/計數器的控制寄存器 115
6.1.3 定時器/計數器的工作方式 116
6.2 定時器/計數器的應用 118
6.2.1 定時器方式0的應用 118
6.2.2 定時器方式1的應用 119
6.2.3 外部脈沖寬度的測量 120
6.2.4 單片機內部軟件看門狗的應用 121
本章小結 122
習題 122
第7章 單片機的串行通信 124
本章學習目標 124
7.1 串行通信概念 124
7.1.1 串行通信的基本方式 124
7.1.2 串行通信的波特率 125
7.2 串行通信的工作原理及工作方式 126
7.2.1 串行通信口的結構 126
7.2.2 串行通信的工作方式 128
7.3 單片機串行口的應用 131
7.3.1 串行口擴展顯示器及鍵盤 131
7.3.2 單片機與單片機的串行通信 134
7.3.3 計算機與單片機的通信 137
本章小結 143
習題 144
第8章 I/O口的應用與擴展 145
本章學習目標 145
8.1 基本I/O的應用與擴展 145
8.1.1 P1口的應用 145
8.1.2 P0口的擴展 147
8.2 顯示器的擴展 148
8.2.1 基本LED顯示原理 148
8.2.2 LED的靜態顯示 150
8.2.3 LED的動態顯示 152
8.2.4 LCD顯示器的擴展 153
8.3 鍵盤的擴展 162
8.3.1 獨立式鍵盤的擴展 162
8.3.2 矩陣式鍵盤的擴展 163
8.4 I/O通用芯片的擴展與應用 166
8.4.1 8255A的應用 166
8.4.2 8279的應用 171
8.5 串行總線芯片的擴展 181
8.5.1 I2C總線 181
8.5.2 SPI總線 188
本章小結 193
習題 194
第9章 A/D、D/A轉換器的應用 195
本章學習目標 195
9.1 A/D轉換器的應用 195
9.1.1 8位逐次逼近式A/D轉換器0809的應用 196
9.1.2 12位串行接口A/D轉換器的應用 200
9.1.3 12位并行A/D轉換器的應用 204
9.2 D/A轉換器的應用 208
9.2.1 8位D/A轉換器0832的應用 208
9.2.2 12位串行接口D/A轉換器的應用 211
本章小結 215
習題 215
第10章 單片機應用系統設計 216
本章學習目標 216
10.1 單片機應用系統設計的開發步驟 216
10.1.1 系統總體設計 217
10.1.2 硬件設計 217
10.1.3 軟件設計 218
10.1.4 系統總體調試 220
10.1.5 程序固化 220
10.2 設計實例1——步進電機的控制 220
10.3 設計實例2——數字電壓表的設計 222
10.4 設計實例3——數字頻率計的設計 227
10.5 DS18B20數字溫度計的設計 231
10.5.1 DS18B20概述 232
10.5.2 DS18B20的使用方法 234
10.5.3 DS18B20構成的數字溫度計 235
本章小結 236
習題 237
第11章 單片機C51程序設計 238
本章學習目標 238
11.1 C51語言概述 238
11.1.1 C51語言的程序結構 238
11.1.2 標識符 239
11.1.3 關鍵字 239
11.2 C51的數據結構 239
11.2.1 C51的基本數據類型 240
11.2.2 C51的構造數據類型 242
11.2.3 C51的擴展數據類型 245
11.3 C51的運算符與表達式 246
11.3.1 運算符和表達式 246
11.3.2 運算符的優先級和結合性 248
11.4 C51的存儲結構 250
11.4.1 存儲區域 250
11.4.2 存儲模式 250
11.5 C51基本程序結構 251
11.5.1 程序語句的概念 251
11.5.2 順序結構 252
11.5.3 選擇結構 252
11.5.4 循環結構 254
11.6 C51的函數 257
11.6.1 函數的定義 257
11.6.2 函數的調用 261
11.6.3 數組與函數調用 262
11.7 指針 263
11.7.1 指針的基本概念 263
11.7.2 變量指針 264
11.7.3 字符串指針 264
11.7.4 數組指針 264
11.7.5 結構體指針 265
11.7.6 指針數組 265
11.8 C51的程序應用 265
11.8.1 延時程序 265
11.8.2 DAC0832波形生成程序 266
11.8.3 單片機通過8255控制微型打印機 268
11.8.4 方波發生器 269
本章小結 270
習題 271
參考文獻 273

1. 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]
2. 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]
3. 單片機原理及應用設計（第二版） [主編 胡輝 ]
4. 單片機原理及典型應用接口技術 [劉甫 陳健美 編著]
5. 單片機原理及應用教程（C語言版） [主編 周國運]
6. 單片機原理及應用 [主 編 李英順]
7. 單片機原理及應用（C語言版） [周國運 主編]
8. 單片機原理及應用設計 [胡輝 主編]
9. 單片機原理與應用 [金龍國 主編]
10. 單片機原理與應用技術 [秦實宏 周龍 肖忠 等編著]
11. 單片機原理及基于單片機的嵌入式系統設計 [蔡方凱 主編]
12. 單片機原理與應用系統設計 [李云鋼 等編著]
13. 計算機硬件技術實驗教程 [張志勇 戴金波 主編]