《職業教育國家規劃教材：單片機原理與應用（第3版）》以教育部頒發的電子與信息技術類專業《單片機原理與應用》課程教學大綱為依據，以增強型MCS-51單片機原理及其應用為主線，繫統地介紹了增強型MCS-51繫列（包括8XC5X、8XC5XX2、P89C51RX、P 89C6XX2繫列）單片機的內部結構、指令繫統、資源及擴展、接口技術、單片機應用繫統的硬件結構、開發過程及手段。
《職業教育國家規劃教材：單片機原理與應用（第3版）》盡量避免過多地介紹程序設計方法和技巧，著重介紹繫統硬件連接、調試技巧，注重典型性和代表性，以期達到舉一反三的效果，內容力求新穎、全面、實用。

第1章 基礎知識
1.1 數制
1.1.1 二進制
1.1.2 二進制與十進制之間的轉換
1.1.3 十六進制
1.1.4 二進制數與十六進制數之間的轉換
1.1.5 二進制數和十六進制數的運算
1.2 碼制
1.2.1 英文字符的表示方法——ASCⅡ碼
1.2.2 BCD碼二進制編碼的十進制數
1.2.3 計算機中帶符號數的表示方法
1.3 對計算機的基本認識
1.3.1 計算機繫統的工作過程及其內部結構
1.3.2 指令及其指令繫統
1.4 尋址方式
1.5 單片機及其發展概況
1.5.1 單片機及其特點
1.5.2 單片機技術現狀及發展趨勢
1.5.3 增強型MCS-51單片機芯片特征及主流
習題1

第2章 增強型MCS-51單片機結構
2.1 內部結構和引腳功能
2.1.1 內部結構
2.1.2 引腳功能
2.2 輸入/輸出I/O口
2.2.1 P1口內部結構及使用
2.2.2 P0口內部結構及使用
2.2.3 P2口內部結構及使用
2.2.4 P3口內部結構及使用
2.2.5 I/O口負載能力
2.2.6 讀鎖存器和讀引腳指令
2.3 存儲器繫統
2.3.1 程序存儲器
2.3.2 片內數據存儲器
2.3.3 外部數據存儲器
2.4 MCS-51單片機外部存儲器的連接
2.4.1 CPU地址線與存儲器地址線的連接
2.4.2 MCS-51單片機控制繫統中程序存儲器的連接
2.4.3 數據存儲器的連接
2.5 操作時序
2.5.1 對外部程序存儲器的讀操作時序
2.5.2 外部數據存儲器讀寫時序
2.5.3 6時鐘/機器周期模式下的時序
2.6 復位及復位電路
2.6.1 CPU內部復位電路
2.6.2 復位電路
2.7 節電運行狀態和掉電運行狀態
習題2

第3章 MCS-51單片機指令繫統
3.1 MCS-51單片機指令繫統
3.1.1 數據傳送指令
3.1.2 算術運算指令
3.1.3 邏輯運算指令
3.1.4 位操作指令
3.1.5 控制及轉移指令
3.2 彙編語言程序設計基礎
3.2.1 彙編語言程序結構
3.2.2 彙編語言程序編輯與執行
3.2.3 對彙編語言程序設計的基本要求
習題3

第4章 中斷控制、定時/計數器與串行口
4.1 CPU與外設通信方式概述
4.1.1 查詢方式
4.1.2 中斷通信方式
4.2 增強型MCS-51中斷控制繫統
4.2.1 中斷源及標志
4.2.2 中斷控制
4.2.3 中斷響應過程及中斷服務程序入口地址
4.2.4 中斷初始化及中斷服務程序結構
4.2.5 傳統MCS-51外中斷功能的不足與改進
4.3 增強型MCS-51定時/計數器
4.3.1 定時/計數功能概述
4.3.2 定時/計數器T0、T1結構及控制
4.3.3 定時/計數器T2結構及控制
4.3.4 定時/計數器初始化及應用
4.3.5 傳統MCS-51定時/計數器的不足與改進
4.4 串行通信繫統
4.4.1 串行通信概念
4.4.2 增強型MCS-51串行通信口控制及初始化
4.4.3 串行口工作方式及應用
4.4.4 幀錯誤檢測及應用
4.4.5 多機通信及地址自動識別技術
4.4.6 RS-232C串行接口標準及應用
習題4

第5章 MCS-51內核衍生型單片機芯片及應用
5.1 P89C51RX繫列單片機概述
5.2 P89C51RX引腳功能
5.3 P89C51RX繫列片內存儲器結構
5.3.1 片內程序存儲器
5.3.2 片內數據存儲器
5.4 可編程計數器陣列PCA及應用
5.4.1 PCA結構及控制
5.4.2 PCA模塊初始化步驟
5.4.3 PCA模塊工作模式
5.5 P89C51RX繫列中斷控制繫統
5.6 硬件看門狗
習題5

第6章 數字信號輸入/輸出接口電路
6.1 開關信號輸入/輸出方式
6.2 I/O資源及擴展
6.2.1 通過鎖存器、觸發器擴展I/O口
6.2.2 利用串入並出及並入串出芯片擴展I/O口
6.2.3 用8255可編程I/O芯片擴展MCS-51的I/O口
6.2.4 利用8155/8156可編程I/O芯片擴展MCS-51的I/O口
6.2.5 利用CPU擴展I/O
6.3 簡單顯示驅動電路
6.3.1 發光二極管
6.3.2 驅動電路
6.3.3 LED發光二極管顯示狀態及同步
6.4 LED數碼管及其顯示驅動電路
6.4.1 LED數碼管
6.4.2 LED數碼顯示器接口電路
6.4.3 LED點陣顯示器及其接口電路
6.5 鍵盤電路
6.5.1 按鍵結構按鍵電壓波形
6.5.2 鍵盤電路形式
6.5.3 鍵盤按鍵編碼
6.5.4 鍵盤監控方式
6.6 並行接口及應用實例
6.6.1 MCS-51單片機與並行輸入/輸出設備之間的連接
6.6.2 MCS-51單片機與並行打印機之間的連接
6.7 光電耦合器件接口電路
6.8 單片機與繼電器接口電路
習題6

第7章 單片機應用繫統開發
7.1 單片機應用繫統開發過程
7.1.1 總體設計
7.1.2 硬件設計
7.1.3 資源分配
7.2 單片機開發工具及選擇
7.2.1 仿真器
7.2.2 其他工具
7.3 繫統可靠性設計
7.3.1 硬件可靠性設計
7.3.2 繫統自診斷技術
7.3.3 繫統抗干擾性能
習題7
……

隨著職業教育的蓬勃興起，在飛速發展的信息技術產業中，單片機技術作為計算機技術的一個重要分支，廣泛應用於工業控制、智能化儀器儀表、家用電器，甚至電子玩具等各個領域。它具有體積小、功能多、價格低廉、使用方便、繫統設計靈活等優點，因此，越來越受到工程技術人員的重視。目前國內中、高等職業學校電子技術、電力技術、自動控制、計算機硬件等專業均先後開設了“單片機原理與應用”課程。
這幾年間單片機技術發展非常迅速，原教材部分內容已不能很好體現單片機技術現狀及未來發展趨勢。本教材第3版在不違背《單片機原理與應用》教學大綱前提下，根據單片機技術發展趨勢、電子與信息技術類專業培養目標、學生接受能力，以及這期間使用第1、第2版任課教師意見和建議，對第2版進行了全面修改。在編寫過程中力求體現職業教育教材特色——著重介紹單片機應用繫統硬件構成和連接、繫統調試及維護技術，同時緊跟科技進步——在介紹了增強型MCS-51單片機芯片（主要包括8XC5X繫列、8XC5XX2繫列）的工作原理、硬件資源及應用方法後，適當介紹與MCS-51兼容、應用前景廣闊的其他嵌入式單片機芯片（如Philips8XC51RD、P89C6XX2繫列）。本教材注重典型性和代表性，以期達到舉一反三的效果，內容力求新穎、全面、實用。
本書共分7章，第1章介紹計算機繫統的基本結構、工作原理等基礎知識；第2章全面、繫統地介紹增強型MCS-51單片機的內部結構、繫統資源、資源擴展方法，是本書的重點；第3章簡要介紹MCS-51指令繫統、單片機應用程序結構、特點，以及典型子程序；第4章介紹MCS-51中斷控制器、定時/計數器、串行接口電路的功能和使用方法；第5章介紹增強MCS-51內核衍生芯片（包括8XC51RX繫列、P89C6XX2繫列）；第6章介紹輸入/輸出接口電路；第7章介紹單片機應用繫統設計方法、技巧和注意事項。
本書由廣東工業大學潘永雄、大慶職業學院伍軍任主編，由甘肅聯合大學王永祥任副主編。潘永雄編寫了第4、第5、第6、第7章；伍軍編寫了第1章、第2章的2.1、2.2、2.3節；王永祥編寫了第2.4節、2.5節、2.6節、2.7節以及第3章。本書在寫作過程中，得到了廣州周立功單片機發展有限公司、南京偉福實業公司廣州代理的大力支持，在此一並表示感謝。
本書可以作為中、高等職業學校有關專業“單片機原理與應用”課程的教材或教學參考書，也可以作為需要掌握和使用單片機技術的工程技術人員的參考資料。
由於我們水平有限，書中不當之處懇請讀者批評、指正。
編者
2013年5月