本书是“十四五”职业教育河南省规划教材，根据学生从基础到实践、从实践到应用的全流程学习过程，充分结合单片机的最新技术及发展成果编写而成。全书共有单片机基础原理、应用系统开发、单片机综合应用系统设计三大部分，分十个模块，包括认识单片机、STC8单片机的系统结构、STC8指令系统、STC8汇编语言程序设计基础、STC8C51语言程序设计、STC8中断系统、定时器/计数器、串行通信、其他外围模块、STC851综合应用系统设计。本书所讲内容在保持与传统8051指令集兼容的基础上，进行了大量技术创新，可满足更多复杂应用场景的要求。本书适合作为高等职业院校计算机、物联网、自动化、电子及相关专业的教材，也可作为单片机爱好者的参考书。

单片机系统被广泛应用于嵌入式、电气自动化、机械自动化等领域，可实现数据采集、自动控制等功能。在物联网应用普及的今天，单片机系统的低功耗、低成本、可移动、可通信等特性也随之不断发展，更多单片机被应用于智能硬件、无线传感网等系统中。单片机原理及应用也成为高等职业院校计算机、自动化、机械、电子等专业的必修课程，单片机系统开发能力成为嵌入式系统工程师、自动化系统工程师等岗位的必备技能。
宏晶科技（STC）推出的STC系列单片机对我国单片机技术的发展产生了深远的影响。它以“设计中国人自己的核心芯片”为使命，专注于具有自主知识产权的集成电路设计，特别是8051内核单片机技术处于行业领先地位。宏晶科技设计生产的51单片机占据了全球8051单片机市场80%以上的份额，极大地推动了8051单片机在我国的普及和应用。
STC单片机在保持与传统8051指令集兼容的基础上，进行了大量的技术创新。例如，提高了运行速度（比普通8051快8～12倍），增强了抗干扰能力，降低了功耗，并集成了更多的外设功能（如PWM、ADC、SPI等）。这些技术创新使得STC单片机在性能上更加优越，满足了更多复杂应用场景的需求。
本书选用的STC8A8K64D4单片机具有超高速8051内核（1T），运行速度比传统8051约快12倍，指令代码完全兼容传统8051，包含43个中断源及4级中断优先级，支持在线仿真。该单片机具有最大64 KB Flash程序存储器（ROM），128 B内部直接访问RAM（DATA）、128 B内部间接访问RAM（IDATA）及8 192 B内部扩展RAM（内部XDATA）。它还具有内部高精度IRC（频率为4~45 MHz），支持宽电压供电（1.9~5.5 V）、5路16位定时器、4路高速串口、8组15位增强型PWM，具有SPI、IIC、LCD驱动模块、DMA等丰富的外设接口。该单片机具有丰富的资源和较强的稳定性，适用于智能家居、智能交通、智慧物流等各领域中的小规模单片机应用系统。
本书入选“十四五”职业教育河南省规划教材，面向高等职业院校计算机、物联网、自动化、电子及相关专业学生，介绍STC单片机基本工作原理，并着重讲解STC单片机各模块基本结构及应用开发方法，语言简洁、案例丰富。
本书包含三部分共十个模块：
第一部分为单片机基础原理，包含模块一~模块五。模块一介绍单片机的基本概念、特点及发展趋势，帮助学生了解当前单片机产品的发展现状，了解单片机的典型应用场景；模块二介绍单片机的内部结构和功能特性，重点介绍STC8系列单片机的引脚功能、存储器结构、时钟与复位系统及通用I/O接口使用方法；模块三和模块四介绍STC8单片机指令系统及汇编语言程序设计方法，通过对指令系统及汇编程序的学习帮助学生对单片机结构及特性有更深的理解；模块五介绍单片机C51语言特性及编程方法，以及单片机系统中典型的I/O设备（如按键键盘、数码管、液晶屏）的编程方法。
第二部分为应用系统开发，包含模块六~模块九。其中模块六~模块八分别介绍STC8单片机中断系统、定时器/计数器及串行通信，几乎所有单片机应用系统都会用到这些内容；模块九介绍其他外围功能模块，包含ADC、SPI、I2C、PCA及PWM模块，可以帮助开发者构建更加丰富的单片机应用场景。
第三部分为单片机综合应用系统设计，包含模块十，主要介绍STC8单片机的低功耗及可靠性设计，并通过PCF8591模块、DS1302模块、W25Q16模块等具体芯片实现单片机A/D、D/A、时钟、存储器等功能的扩展，提高单片机系统的实用性。
本书由曹领、常国权任主编，魏胜利、马炳周任副主编。具体编写分工为：曹领编写模块一、二、十，马炳周编写模块三~五，常国权编写了模块六、七，魏胜利编写模块八、九。本书中的所有案例代码均在由常国权开发的STC8单片机开发板上调试通过。本书所配的教学设计、教学PPT课件、案例源代码等教学资源可在“中国铁道出版社教育资源数字化平台”https://www.tdpress.com/51eds下载。在编写过程中，宏晶科技的技术人员给予了必要的指导，在此表示感谢。
由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，敬请读者不吝指正。

第一部分单片机基础原理1 模块一认识单片机2 单元一单片机的基本概念2 1.1.1计算机的基本结构2 1.1.2单片机的基本概念及结构3 单元二单片机的优势4 单元三单片机的发展趋势5 1.3.1单片微型计算机阶段5 1.3.2微控制器阶段5 1.3.3片上系统阶段6 单元四常见单片机种类6 1.4.151系列单片机.6 1.4.2PIC单片机.10 1.4.3AVR单片机11 1.4.4ARM系列单片机.12 单元五单片机的应用12 1.5.1单片机在各领域的应用12 1.5.2单片机与嵌入式系统13 1.5.3单片机与物联网13 小结14 习题15 模块二STC8单片机的系统结构.16 单元一STC8单片机的内部结构16 2.

曹领，硕士，讲师，安阳工学院计算机学院物联网工程教研室主任，主持完成中国农科院棉花所棉花株高监测系统项目。主持及参与完成横向科研项目十余项，发表学术论文8篇，其中EI检索一篇。 常国权，硕士，副教授，任职于安阳工学院计算机学院，专业是计算机应用技术，研究方向为无线射频技术和嵌入式系统技术应用与开发，发表论文10余篇，主编、参与著作4本，主持、参与省级项目10个，主持、参与校级教研项目5个，指导学生大学生创新项目共计30多个。

①获得“十四五”职业教育河南省规划教材。
②自主开发试验平台，支撑理论教学、实践实训和学生双创活动。
③选用国产单片机作为基础芯片，培养国产芯片技术人才，促进国产芯片生态建设。
④既总结提炼现有理论知识精髓，又引入最近技术发展成果，结合多学科领域，拓展学生知识外延。