目錄
前言
第1章緒論
1.1單片機概述
1.1.1什麼是單片機
1.1.2單片機的特點
1.1.3單片機的應用領域
1.1.4單片機的發展趨勢
1.2主流單片機繫列簡介
1.2.1基於MCS-51內核的單片機
1.2.2TI公司的MSP430繫列單片機
1.2.3Microchip公司的PIC繫列單片機
1.2.4Atmel公司的AVR繫列單片機
1.2.5基於ARM芯核的32位單片機
1.3學習單片機的兩個重要軟件
1.3.1單片機仿真軟件Proteus簡介
1.3.2程序開發軟件Keil uVision簡介
1.3.3應用舉例
本章小結
習題與思考題1
第2章單片機結構及工作原理
2.1單片機內部結構
2.2單片機工作原理
2.2.1運算器
2.2.2控制器
2.2.3指令執行過程
2.3單片機的引腳
2.4存儲器
2.4.1存儲器結構
2.4.2程序存儲器
2.4.3數據存儲器
2.4.4特殊功能寄存器（SFR）
2.5並行I/O口結構
2.5.1P0口
2.5.2P1口
2.5.3P2口
2.5.4P3口
2.6單片機時序及時鐘電路
2.6.1CPU時序及有關概念
2.6.2時鐘電路
2.7單片機工作方式
2.7.1復位方式
2.7.2低功耗方式
本章小結
習題與思考題2
第3章指令繫統與彙編語言程序設計
3.1指令繫統概述
3.2尋址方式概述
3.2.1描述操作數的簡記符號
3.2.2尋址方式
3.3指令繫統
3.3.1數據傳送類指令
3.3.2算術運算類指令
3.3.3邏輯運算類指令
3.3.4控制轉移類指令
3.3.5位操作類指令
3.3.6偽指令
3.4彙編語言程序設計
3.4.1彙編程序設計概述
3.4.2彙編程序設計舉例
本章小結
習題與思考題3
第4章單片機的C語言程序設計
4.1C51的數據結構
4.1.1C51的數據類型
4.1.2C51的變量及存儲類型
4.1.3C51的數組
4.1.4C51的指針
4.2C51語言的運算符與表達式
4.3C51語言的函數
4.3.1函數的分類
4.3.2函數的參數與返回值
4.3.3函數的調用
4.3.4中斷函數
4.3.5常用庫函數
4.4C51的程序結構
4.5C51仿真開發環境
4.5.1Keil uVision編譯環境
4.5.2基於Proteus和Keil C的程序開發過程
4.6並行I/O口的C51編程應用
4.6.1I/O口的簡單應用
4.6.2I/O口的進階應用
本章小結
習題與思考題4
第5章單片機的中斷繫統
5.1中斷的概念
5.2中斷控制繫統
5.2.1中斷繫統的結構
5.2.2中斷的允許和禁止
5.2.3中斷優先級的控制
5.3中斷處理過程
5.3.1中斷響應
5.3.2中斷服務
5.3.3中斷返回
5.4中斷的編程和應用
5.4.1中斷函數
5.4.2中斷程序設計舉例
5.4.3外部中斷源的擴充
本章小結
習題與思考題5
第6章單片機的定時/計數器
6.1定時/計數器的結構與工作原理
6.1.1定時/計數器的結構
6.1.2定時/計數器的工作原理
6.2定時/計數器的控制寄存器
6.3定時/計數器的工作方式
6.3.1工作方式1
6.3.2工作方式2
6.3.3工作方式0
6.3.4工作方式3
6.4定時/計數器的編程和應用
6.5定時/計數器T2
6.5.1T2的寄存器
6.5.2T2的工作方式
6.6定時器T3——WDT監視定時器
6.6.1WDT的功能及應用特點
6.6.2輔助寄存器AUXR
本章小結
習題與思考題6
第7章單片機的串行接口
7.1串行通信概述
7.2串行口結構與控制寄存器
7.2.1串行口內部結構
7.2.2串行口控制寄存器
7.3串行口工作方式
7.3.1工作方式0
7.3.2工作方式1
7.3.3工作方式2
7.3.4工作方式3
7.4多機通信
本章小結
習題與思考題7
第8章單片機的繫統擴展
8.1單片機的外部繫統總線
8.2並行總線存儲器的擴展
8.2.1程序存儲器的擴展
8.2.2數據存儲器的擴展
8.3並行I/O口的擴展
8.3.1並行I/O接口概述
8.3.2簡單並行I/O口擴展
8.3.3可編程並行I/O口擴展
8.4並行輸出A-D轉換器的擴展
8.4.1A-D轉換器概述
8.4.2A-D轉換芯片ADC0809
8.4.3單片機與ADC0809接口
8.5並行輸入D-A轉換器的擴展
8.5.1D-A轉換器概述
8.5.2D-A轉換器芯片DAC0832
8.5.3DAC0832的接口方式與應用
8.6單片機的串行芯片擴展技術
8.6.1串行存儲芯片的擴展
8.6.2串行A-D轉換芯片的擴展
8.6.3串行D-A轉換芯片的擴展
8.6.4串行日歷時鐘芯片的擴展
本章小結
習題與思考題8
第9章單片機應用繫統的設計與開發
9.1單片機應用繫統的一般組成結構
9.2單片機應用繫統的設計步驟
9.3應用繫統設計應考慮的問題
9.3.1硬件設計應考慮的問題
9.3.2軟件設計應考慮的問題
9.4單片機應用繫統的仿真開發與調試
9.4.1仿真開發繫統的種類與基本功能
9.4.2仿真開發繫統簡介
9.4.3用戶樣機的仿真調試
9.5單片機應用繫統的抗干擾與可靠性設計
9.5.1AT89S51片內看門狗定時器的使用
9.5.2軟件濾波
9.5.3開關量輸入/輸出軟件抗干擾設計
9.5.4過程通道干擾的抑制措施
9.5.5印制電路板抗干擾布線的基本原則
9.6單片機應用繫統設計實例——智能交通燈控制器
本章小結
習題與思考題9
附錄
附錄AAT89S51/52指令表
附錄BANSI C與C51的關鍵字
附錄C常用邏輯符號對照表
參考文獻

作為微型計算機的一個分支，單片微型計算機（簡稱單片機）在嵌入式應用中扮演著十分重要的角色，成為智能化電子信息繫統中重要的器件之一，廣泛應用於工業自動控制、儀器儀表、交通運輸、通信設備、辦公設備、家用電器等眾多領域。
單片機的典型代表是Intel公司在20世紀80年代初推出的MCS-51繫列單片機，並很快在我國得到推廣並廣泛應用。雖然在20世紀90年代後期Intel公司把主要精力集中在了CPU的研發和生產上，並逐步退出了單片機的市場，但MCS-51的核心技術仍是多家半導體公司的單片機競相采用的內核技術。如Atmel公司將其優勢的Flash存儲器技術與Intel公司的80C51內核技術相結合，生產了AT89繫列單片機，在繼承MCS-51單片機的基礎上，增加了Flash存儲器，進一步推動了單片機市場的發展。
AT89S繫列單片機是Atmel公司繼AT89C繫列之後推出的可在繫統編程的新產品，性能價格比進一步提高，應用更加方便、可靠。本書以AT89S51/52單片機為主體，繫統地介紹了MCS-51內核單片機的片內外結構及工作原理、指令繫統與彙編語言程序設計、C51語言程序設計、中斷繫統、定時/計數器、串行接口、單片機繫統擴展及應用設計。
隨著國家工業信息化和智能化建設的迅速發展，對電子信息類專業技術人纔的需求也日益擴大。為了適應這種新形式的需要，促進電子電氣信息類專業課程教材的發展和改革，編者集多年教學和實踐經驗編寫了本書。本書的特點是緊跟單片機技術的發展，注重單片機的實際應用，將學習和實踐單片機的兩個重要工具軟件Proteus和Keil C貫穿始終，編程以C51語言為主，便於讀者理解和掌握單片機的原理與實際應用，也使單片機的教學不再枯燥無味。
本書共9章。第1章介紹了單片機的概況和學習、實踐單片機的兩個重要軟件工具；第2章介紹了單片機的片內外結構與工作原理；第3章介紹了MCS-51內核單片機的指令繫統與彙編語言程序設計；第4章結合單片機並行I/O口的應用介紹了單片機C51語言程序設計；第5章介紹了單片機的中斷繫統及應用；第6章詳細介紹了單片機的定時/計數器及其應用；第7章對單片機串行口及應用進行了介紹；第8章為單片機的繫統擴展及接口設計；第9章為單片機應用繫統的設計與開發。為方便讀者學習，每章都有歸納小結和習題與思考題。
本書由胡鳳忠、高金定、廖亦凡擔任主編，周龍、黃科、王菁擔任參編，廣州粵嵌通信科技股份有限公司參與了本書的編寫工作。全書由胡鳳忠統稿和定稿，秦國軍教授審閱了本書並提出了寶貴意見。
本書的出版得到湖南省教育廳重點科研項目“基於FPGA的廣域電磁法接收機關鍵數字信號處理技術研究”（編號：15A106）、中南大學博士後研究基金項目“基於擴頻技術的地電觀測技術及實驗裝置”、湖南省自然科學基金面上項目“基於擴頻技術的地電觀測技術及實驗裝置”“《EDA技術》教學內容與課程體繫改革”*產學合作協同育人項目（編號：201701067016）、“嵌入式技術校企聯合實驗室”*產學合作協同育人項目（編號：201701067076）、“電子信息類專業化眾創空間”*產學合作協同育人項目（編號：201702071155）、電子信息類專業湖南省普通高等學校創新創業教育基地建設項目（湘教通［2016］436號）、電子信息類專業湖南省普通高等學校創新創業教育中心建設項目（湘教通［2018］380號）的資助。
在本書的編寫過程中，編者參閱了大量的書籍及文獻，為此，對有關作者表示衷心的感謝。
本書為編者多年從事單片機教學和科研實踐經驗的總結，限於編者水平，書中不足之處在所難免，懇請讀者批評和指正。