本书以MCS-51系列的89C51单片机为典型机进行介绍，全书共分十章。详细介绍了MCS-51系列单片机的构成、工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断技术、定时/计数器、串行口通信的使用等内容，并结合应用实际，系统地介绍了MCS-51系列单片机的扩展技术，其中包括存储器扩展、I/O口扩展、显示与键盘接口、A/D及D/A接口技术等。本书内容丰富，力求反映当前单片机技术的最新方法，在对单片机原理叙述全面、准确的基础上，加强了实践教学环节。为了便于初学者理解和掌握，本书在内容安排上采用循序渐进的论述方法，从基础理论到实践应用，并充分考虑所使用实例的典型性和实用性，期望读者在学习后，既能掌握单片机的一般原理和接口技术，又能掌握单片机应用系统的设计方法。

自20世纪80年代初Intel公司研制出MCS-51系列单片机以来，单片机作为最典型的低端嵌入式系统，因其微小的体积和极低的成本，广泛应用于家用电器、机器人、仪器仪表、工业控制、交通运输等领域。单片机在我国也得到了广泛的推广和应用，成为控制系统中最普遍的应用技术。
编者从事过多年的单片机原理与应用的教学工作和单片机应用产品的开发工作，深深体会到当前大部分教学内容与实际应用严重脱节。为了使广大读者熟悉和掌握MCS-51系列单片机，作者结合自己多年的教学和科研实践，并参考了大量相关资料，编写了本书，力图从以往教材局限于具体单片机原理的解析上解脱出来，着重于各种功能的应用。本书内容分为10章，以MCS-51系列单片机为介绍对象，分别介绍MCS-51系列单片机结构原理、MCS-51单片机指令系统、汇编语言程序设计、并行I/O口的使用、并行I/O口的扩展方法及应用、中断系统和定时/计数器、A/D转换接口和D/A转换接口技术、键盘与显示器接口技术等内容。
本书本着理论必需、够用的原则，突出实用性、操作性，加强理论联系实际，语言上通俗易懂，做到了好教易学，以满足目前教学的实际需要。全书在编写过程中，在力求对单片机原理叙述全面、准确的基础上，加强了实践教学环节。为了便于初学者理解和掌握，本书在内容安排上采用循序渐进的论述方法，从基础理论到实践应用，并充分考虑所用实例的典型性和实用性。不仅介绍了MCS-51系列单片机的结构和原理，还从工程设计应用的角度出发，介绍了单片机系统的应用开发，书中列举了大量的例题和实际操作课题，有些实训例题除提供常见的编程方法和接口电路外，还给出简单实用的电路和巧妙的程序。从目前教学的实际需要出发，培养学生的创造性能力、软件编程能力、产品开发能力，力求达到理论与实践的统一。
本书适合作为高等院校计算机应用、自动化、仪器仪表、机电一体化等相关专业学生学习单片机原理的教材，亦可作为从事单片机应用系统设计、产品开发和电气维修工程技术人员的培训教材，以及单片机爱好者学习单片机原理的参考资料。
本书由桑胜举、沈丁担任主编，张军利、吴顺伟、钱艺、王军担任副主编。参与本书编写的有：泰山学院吴月英(1、2章）、钱艺(5章）、栾云才(6章）、宗栋(7、8章）、张岩(9章）、宝鸡文理学院张军利(3、4、10章）。另外，泰山学院杨德运、赵继超、郇正良、王太雷、胡承忠、王春玲、叶长国、李芳、朱莉莉、周京伟、徐萍、李衍青参与了部分章节的编写工作，书中所有图表由吴月英精心绘制。泰安亿辰电子有限责任公司的黄家生、于立平等同志参与了文字及图表的整理工作。全书由桑胜举、沈丁进行统稿定稿。
由于时间仓促，作者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，敬请广大读者批评指正。

第1章 绪论 1
1.1 单片机技术的发展背景 1
1.2 单片机的组成 2
1.3 单片机的特点及应用 4
1.3.1 单片机的特点 4
1.3.2 单片机的应用 4
1.4 单片机的发展历史 5
1.5 单片机的分类及MCS-51系列单片机简介 6
1.5.1 单片机的分类 6
1.5.2 MCS-51系列单片机 7
1.6 单片机发展趋势 8
本章小结 11
习题1 12
第2章 单片机的结构及原理 13
2.1 单片机的结构和原理简介 13
2.1.1 80C51单片机的组成 13
2.1.2 80C51单片机的存储器 16
2.2 并行I/O口 22
2.2.1 P0口 22
2.2.2 P1口 24
2.2.3 P2口 24
2.2.4 P3口 25
2.3 时钟电路与复位电路 25
2.3.1 时钟电路与时序 25
2.3.2 复位电路 28
2.4 单片机的工作方式 29
2.4.1 复位方式 29
2.4.2 程序执行方式 30
2.4.3 节电工作方式 30
2.4.4 编程和校验方式 31
2.5 单片机的工作过程 31
2.6 AT89系列单片机简介 32
本章小结 33
习题2 34
第3章 单片机的指令系统 35
3.1 指令系统简介 35
3.2 寻址方式 36
3.3 数据传送类指令 42
3.3.1 内部RAM传送指令 42
3.3.2 外部RAM传送指令 44
3.3.3 数据交换类指令 44
3.3.4 查表指令 45
3.3.5 堆栈操作指令 46
3.4 算术运算类指令 47
3.4.1 加法指令 47
3.4.2 减法指令 50
3.4.3 乘法指令 50
3.4.4 除法指令 51
3.5 逻辑运算类指令 51
3.5.1 基本逻辑操作 51
3.5.2 其他逻辑操作 53
3.6 控制转移类指令 54
3.6.1 无条件转移指令 54
3.6.2 条件转移指令 57
3.6.3 调用及返回指令 58
3.6.4 空操作指令 59
3.7 位操作类指令 59
3.7.1 位传送指令 60
3.7.2 位修改指令 60
3.7.3 位逻辑操作指令 60
3.7.4 位判断转移类指令 61
本章小结 61
习题3 62
第4章 80C51汇编语言程序设计 64
4.1 概述 64
4.1.1 程序设计语言 64
4.1.2 汇编语言伪指令 65
4.1.3 程序汇编方法 67
4.2 顺序程序设计 69
4.3 分支程序设计 72
4.3.1 一般分支结构程序 73
4.3.2 散转程序设计 77
4.4 循环程序设计 79
4.4.1 循环程序结构 79
4.4.2 循环程序实例 81
4.5 查表程序设计 88
4.6 子程序设计与堆栈技术 88
4.6.1 子程序实例 89
4.6.2 堆栈结构 93
4.6.3 子程序结构 94
4.6.4 代码转换程序 96
4.6.5 算术运算子程序 98
4.6.6 查找、排序程序 103
本章小结 106
习题4 106
第5章 中断系统 111
5.1 中断系统概述 111
5.1.1 中断的概念 111
5.1.2 中断的特点 111
5.1.3 中断系统的功能 112
5.2 中断源与中断寄存器 113
5.2.1 中断源 113
5.2.2 中断寄存器 114
5.3 中断处理过程 117
5.3.1 中断响应 117
5.3.2 中断处理 118
5.3.3 中断返回 119
5.3.4 中断响应时间 119
5.4 中断触发方式 119
5.5 中断源的扩展 120
5.5.1 定时器扩展中断源 120
5.5.2 中断查询扩展 120
5.6 中断请求的撤除 122
5.6.1 撤除定时器中断 122
5.6.2 撤除串行口中断 122
5.6.3 撤除外部中断 122
5.7 中断初始化 123
5.8 应用举例 124
本章小结 128
习题5 128
第6章 定时器/计数器 130
6.1 定时器/计数器的结构与原理 130
6.1.1 定时器/计数器的结构 130
6.1.2 定时器/计数器的工作原理 131
6.2 定时器/计数器相关寄存器 131
6.2.1 方式寄存器TMOD 131
6.2.2 控制寄存器TCON 132
6.3 定时器/计数器的工作方式 133
6.3.1 方式0 133
6.3.2 方式1 134
6.3.3 方式2 134
6.3.4 方式3 135
6.4 定时器/计数器的初始化 136
6.4.1 初始化步骤 136
6.4.2 计数器初值的计算 136
6.4.3 定时器初值的计算 136
6.4.4 初始化实例 137
6.5 定时器/计数器的编程和应用 138
本章小结 146
习题6 146
第7章 串行接口 147
7.1 串行通信基础 147
7.1.1 串行通信的分类 147
7.1.2 串行通信的制式 149
7.1.3 串行通信的接口电路 150
7.2 通信总线标准及其接口 150
7.2.1 RS-232C接口 150
7.2.2 RS-449、RS-422A、RS-423A标准接口 152
7.2.3 20mA电流环路串行接口 153
7.3 80C51的串行接口 154
7.3.1 80C51串行口结构 154
7.3.2 80C51串行的工作方式 156
7.3.3 80C51串行口的波特率 158
7.4 80C51单片机之间的通信 159
7.4.1 双机通信硬件电路 159
7.4.2 双机通信软件编程 160
7.4.3 多机通信 164
7.5 PC和单片机之间的通信 165
7.5.1 通信接口设计 165
7.5.2 软件编程 165
7.6 串行通信的差错控制编码技术 168
7.6.1 差错控制编码的分类 168
7.6.2 几种常用的差错控制编码 169
7.6.3 CRC检错码查表法的软件实现 174
7.6.4 CRC检错码计算法的软件实现 176
7.7 串行口应用举例 177
本章小结 179
习题7 179
第8章 单片机系统扩展 180
8.1 程序存储器扩展 180
8.1.1 单片机程序存储器概述 180
8.1.2 EPROM扩展 181
8.1.3 EEPROM扩展 184
8.1.4 常用程序存储器芯片 186
8.2 数据存储器扩展 189
8.2.1 SRAM扩展实例 190
8.2.2 外部RAM与I/O同时扩展 192
8.3 并行I/O口扩展 193
8.3.1 简单的I/O口扩展 194
8.3.2 可编程并行接口芯片8155 195
本章小结 200
习题8 201
第9章 单片机接口技术 203
9.1 单片机与键盘接口 203
9.1.1 键盘工作原理 203
9.1.2 独立式按键 205
9.1.3 矩阵式按键 206
9.2 单片机与显示器接口 210
9.2.1 LED显示和接口 210
9.2.2 可编程接口芯片Intel 8279 220
9.2.3 LED大屏幕显示 222
9.2.4 LCD液晶显示和接口 225
9.3 D/A转换接口 234
9.3.1 数/模转换概述 234
9.3.2 D/A转换芯片DAC0832 234
9.3.3 单缓冲方式的接口与应用 236
9.3.4 双缓冲方式的接口与应用 238
9.4 A/D转换器接口 240
9.4.1 A/D转换器概述 240
9.4.2 A/D转换芯片ADC0809 240
9.4.3 单片机与ADC0809接口 242
9.4.4 应用举例 244
本章小结 245
习题9 246
第10章 单片机产品设计与开发 249
10.1 单片机产品设计步骤 249
10.1.1 设计任务及技术指标 249
10.1.2 总体方案设计 249
10.1.3 产品的硬件设计 250
10.1.4 产品的软件设计 251
10.1.5 产品调试 252
10.2 单片机产品的抗干扰技术 253
10.2.1 干扰源及其传播途径 254
10.2.2 抗干扰措施的电源设计 255
10.2.3 产品的地线设计 257
10.2.4 A/D和D/A转换器的抗干扰措施 258
10.2.5 传输干扰 259
10.2.6 元器件的抗干扰措施 260
10.3 单片机应用系统设计实例 262
10.3.1 应用设计实例一——电脑时钟的设计 263
10.3.2 应用设计实例二——交流工频频率测量 276
本章小结 283
习题10 283
附录A 部分ASCII码表 285
附录B MCS-51单片机指令速查表 286
参考文献 290

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1 桑胜举 博士 工作单位泰山学院 邮政编码 电话 2沈丁 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话