本書以MCS-51單片機為背景機，從應用角度出發，繫統介紹單片機的組成原理、各功能模塊的使用方法及擴展方法。全書共分10章，內容包括單片機的種類、功能及用途；MCS-51單片機的指令繫統及彙編語言程序設計方法；C語言編程在單片機編程中的使用方法；單片機內部各種功能部件的工作原理及使用方法；單片機擴展和接口技術，包括存儲器擴展、I/O接口擴展、人機交互接口擴展、模擬通道擴展及流行器件的接口技術；單片機繫統的開發方法及模擬仿真實驗的方法；一個典型的課程設計實例。本書提供教學資源，讀者可登錄華信教育資源網www.hxedu.com.cn免費下載。本書既可作為高等院校相關專業單片機原理、微機原理課程的教材或參考書，也可作為廣大電氣、電子、自動化、計算機等行業的研發類崗位求職人員的自學教材，還可作為工程技術人員的參考資料。

莊俊華，北京建築大學副教授，北京理工大學 控制科學與工程專業博士，出版教材及著作、譯作11部。主持校級教研項目1項，參與教研項目多項。講授課程：單片機原理及應用，檢測技術與儀表，過程控制。

目 錄
第1章初識單片機\t1
1．1 什麼是單片機\t1
1．2 單片機的歷史\t2
1．3 單片機的特點和應用\t2
1．3．1 單片機的應用特點\t2
1．3．2 單片機的應用領域\t3
1．4 單片機應用繫統的組成\t4
1．5 典型單片機性能概述\t5
1．6 各類嵌入式處理器簡介\t10
1．6．1 嵌入式微控制器（單片機）\t10
1．6．2 嵌入式數字信號處理器\t10
1．6．3 嵌入式微處理器\t11
1．6．4 嵌入式片上繫統\t12
1．7 計算機中的數制與編碼\t12
1．7．1 無符號數的表示及運算\t12
1．7．2 帶符號數的表示及運算\t16
1．7．3 二進制數編碼\t20
1．7．4 計算機中數的定點表示和浮點表示\t21
習題\t22
第2章 單片機的基本結構\t23
2．1 單片機的結構概述\t23
2．2 中央處理器\t24
2．2．1 運算器\t24
2．2．2 控制器\t25
2．2．3 專用寄存器\t27
2．2．4 振蕩器\t29
2．3 單片機的引腳功能\t30
2．3．1 電源及時鐘引腳\t31
2．3．2 控制引腳\t31
2．3．3 並行I/O接口\t32
2．4 存儲器\t35
2．4．1 程序存儲空間\t36
2．4．2 數據存儲空間\t36
2．5 MCS-51單片機的工作方式\t40
2．5．1 復位方式\t40
2．5．2 程序執行方式\t41
2．5．3 低功耗方式\t41
習題\t41
第3章 單片機的指令繫統\t43
3．1 彙編指令的格式\t43
3．2 尋址方式\t44
3．3 指令繫統\t47
3．3．1 數據傳送類指令\t48
3．3．2 算術運算類指令\t52
3．3．3 邏輯操作類指令\t57
3．3．4 控制轉移類指令\t59
3．3．5 位操作類指令\t64
習題\t65
第4章 彙編語言程序設計\t67
4．1 彙編語言程序的格式\t67
4．2 偽指令\t68
4．3 彙編語言程序的基本結構\t71
4．3．1 順序結構\t71
4．3．2 分支結構\t71
4．3．3循環結構\t73
4．4 繫統編程的步驟、方法和技巧\t78
4．4．1 擬定繫統的工作流程圖\t79
4．4．2 子功能模塊程序或子程序的分解與分析\t79
4．4．3 子功能模塊程序或子程序的設計與調試\t80
4．4．4 繫統程序的連接與調試\t81
4．5 實驗\t81
習題\t84
第5章 單片機的C語言程序設計\t85
5．1 C51語言概述\t85
5．1．1 C51語言與彙編語言的比較\t85
5．1．2 C51語言與標準C語言的比較\t86
5．1．3 使用C51語言編制程序的步驟\t86
5．2 C51語言對標準C語言的擴展\t87
5．2．1 數據類型\t87
5．2．2 存儲類型及存儲區\t89
5．2．3 特殊功能寄存器\t91
5．2．4 位變量的定義\t93
5．2．5 存儲模式\t94
5．2．6 函數的使用\t94
5．2．7 C51語言的指針\t97
5．2．8 訪問絕對地址\t98
5．3 C51和彙編語言的混合編程\t100
5．3．1 命名規則\t100
5．3．2 參數傳遞規則\t100
5．3．3 在C51語言中直接插入彙編語言指令\t101
5．4 使用C51語言編程的技巧\t102
5．5 實驗\t104
習題\t108
第6章 單片機的功能部件\t109
6．1 中斷繫統\t109
6．1．1 中斷概述\t109
6．1．2 單片機的中斷繫統\t110
6．1．3 中斷控制\t112
6．1．4 中斷響應過程\t113
6．1．5 中斷繫統應用實例\t115
6．1．6 中斷程序舉例\t117
6．2 定時/計數器\t118
6．2．1 定時/計數器概述\t118
6．2．2 定時/計數器的結構\t119
6．2．3 定時/計數器的工作方式寄存器\t120
6．2．4 定時/計數器的控制寄存器\t121
6．2．5 定時/計數器的工作方式\t121
6．2．6 定時/計數器應用舉例\t123
6．3 串行接口\t125
6．3．1 數據通信概述\t125
6．3．2 單片機的串行接口\t131
6．3．3 控制串行接口的寄存器\t131
6．3．4 串行接口的4種工作方式\t133
6．3．5 多機繫統通信\t137
6．3．6 波特率計算\t137
6．3．7 單片機與PC通信技術\t138
6．4 實驗\t141
習題\t142
第7章 單片機的繫統擴展\t144
7．1 單片機最小繫統\t144
7．1．1 8051/8751單片機最小繫統\t144
7．1．2 8031單片機最小繫統\t144
7．1．3 最小繫統的工作時序\t145
7．2 並行擴展概述\t146
7．2．1 總線\t146
7．2．2 擴展總線的實現\t147
7．3 程序存儲器擴展\t149
7．3．1 常用程序存儲器和地址鎖存器簡介\t149
7．3．2 典型EPROM擴展電路\t150
7．4 數據存儲器擴展\t152
7．4．1 數據存儲器的讀/寫控制與時序\t152
7．4．2 常用SRAM芯片簡介\t154
7．4．3 典型SRAM芯片擴展電路\t154
7．5 I/O接口擴展\t157
7．5．1 用鎖存器擴展輸出接口\t157
7．5．2 用三態門擴展輸入接口\t158
7．6 可編程並行I/O接口擴展\t160
7．6．1 可編程並行I/O接口芯片8255A\t160
7．6．2 可編程多功能接口芯片8155\t166
習題\t173
第8章 單片機的接口技術\t175
8．1 單片機與鍵盤的接口\t175
8．1．1 鍵盤的工作原理\t175
8．1．2 獨立式鍵盤與單片機的接口\t176
8．1．3 矩陣式鍵盤與單片機的接口\t178
8．2 單片機與LED顯示器的接口\t182
8．2．1 LED顯示器\t182
8．2．2 LED顯示器接口技術\t183
8．3 單片機與字符型LCD的接口\t187
8．3．1 液晶顯示概述\t187
8．3．2 1602字符型LCD簡介\t188
8．4 單片機與ADC的接口\t197
8．4．1 ADC概述\t197
8．4．2 ADC0809芯片\t198
8．4．3 ADC0809芯片與單片機的接口設計\t201
8．5 單片機與DAC的接口\t205
8．5．1 DAC的主要特點與技術指標\t205
8．5．2 DAC0832芯片\t206
8．5．3 DAC0832芯片與單片機的接口設計\t207
8．5．4 DAC0832芯片的應用\t209
8．6 單片機與I2C總線芯片的接口\t210
8．6．1 I2C總線的功能和特點\t210
8．6．2 I2C總線的構成及工作原理\t210
8．6．3 I2C總線的工作方式\t211
8．6．4 具有I2C總線接口的E2PROM\t212
8．7 單片機與DS18B20芯片的接口\t224
8．7．1 DSl8B20芯片的特點\t224
8．7．2 DS18B20芯片封裝形式及引腳功能\t224
8．7．3 DS18B20芯片的內部結構\t224
8．7．4 DS18B20芯片的測溫原理\t226
8．7．5 DS18B20芯片的ROM指令\t227
8．7．6 DS18B20芯片的工作時序\t228
8．7．7 DS18B20芯片與單片機的典型接口設計\t229
習題\t232
第9章 單片機應用繫統的開發\t233
9．1 開發繫統\t233
9．1．1 開發繫統的功能\t233
9．1．2 開發繫統的分類\t233
9．1 Keil μVision2概述\t234
9．2 Keil μVision2的界面組成\t235
9．3 Keil μVision2的設置\t235
9．4 Keil μVision2集成開發繫統的使用\t241
9．4．1 單片機的仿真過程\t241
9．4．2 程序的調試過程\t241
9．4．3 生成HEX文件\t247
9．5 Proteus電路設計快速入門\t247
9．6 Proteus與Keil聯調\t257
第10章 課程設計―溫度反饋控制繫統\t259
附錄A ASCII表\t263
附錄B MCS-51單片機指令表\t264
附錄C C51庫函數\t268
參考文獻\t273