本书系统介绍了目前广泛使用的MCS-51系列单片机的工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断、定时器/计数器、串行通信、系统扩展、接口技术、应用系统设计等内容，并将实践环节融入理论学习过程中，使实践应用与理论学习紧密结合。每章都设有结合实际应用的实践环节。目的在于复习、巩固、应用所学知识，达到边学边用、活学活用的目的。
本书特点
●本书内容安排遵从“基础知识的系统性，理论与实践并重”的原则。
●本书中每章都有实践环节，以提高读者的知识运用能力、开拓创新能力和产品设计开发能力。
●全书的实践内容遵从循序渐进、实用适用、自成一体的原则，重点培养读者对单片机应用开发的技能和方法。
无
单片机又称微控制器，它是把中央处理器（CPU）、存储器、中断系统、定时器/计数器、串行接口、输入/输出接口等功能部件集成在一块大规模集成电路芯片上的微型计算机。它具有功能强、价格低、体积小、易扩展、可靠性高、使用灵活等特点，被广泛应用于工业控制、航空航天、军事、医疗、家用电器、智能仪器仪表等领域。
单片机种类繁多，性能各异，有4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机等。但由于8位单片机资源丰富、性价比高，目前应用最为广泛。本书以MCS-51系列8位单片机为例介绍单片机的原理及应用技术。
为体现应用型本科教学特点，本书内容安排遵从“循序渐进，联系实际”的原则。在保证基本原理、基础知识的系统性、完整性的基础上，重点通过结合生活实际和应用实际的例题、习题、实践环节培养、提高学生的知识运用能力、开拓创新能力和产品设计开发能力。为此，本书在讲解单片机基本原理的基础上，还介绍了目前日常生活中常用的FLASH存储器、LCD显示器、IC卡、单片机音乐、键盘控制器、步进电机、集成温度传感器DS18B20的原理与应用等实用技术。
本书将实践项目集中安排以突出其重要性。实践内容系统丰富，每个实践项目都从基础内容入手，又扩展到比较深入的领域，为不同的读者和不同的教学需求提供了广阔的选择余地和发展空间。
全书共分12章，第1章介绍单片机的基础知识，第2章介绍MCS-51单片机的内部结构及外部引脚，第3、4章介绍MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计，第5、6、7章介绍MCS-51单片机的中断、定时器/计数器、串行通信功能，第8章介绍MCS-51单片机的系统扩展，第9章介绍MCS-51单片机的接口技术，第10章介绍串行总线，第11章介绍单片机应用系统的设计方法，并通过“数字温度计”的设计，详细阐述单片机产品开发的方法和步骤，第12章介绍单片机应用实践项目。为方便读者阅读，书后附有ASCII表、MCS-51单片机指令详解表。
本书主要由浙江大学宁波理工学院李林功、吴飞青编著。书中第1、2、6、7章由吴飞青编写，第5章由王兵编写，第3、4、8、9、11章及附录由李林功编写，第10，12章由丁晓编写。与本书配套的资料有：《单片机应用实践指导》（内容包括所有单片机应用实践项目的完整资料、各章习题解答、扩展习题及解答），PPT课件。
在本书的编写、出版过程中，借鉴了许多优秀教材的宝贵经验，得到了机械工业出版社华章分社电子电气编辑部多位编辑的帮助和支持，在此一并表示诚挚的感谢。
由于编者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，敬请读者不吝指正。
编者
2007年3月
本书系统介绍了目前广泛使用的MCS-51系列单片机的工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断、定时器/计数器、串行通信、系统扩展、接口技术、应用系统设计等内容，并将实践环节融入理论学习过程中，使实践应用与理论学习紧密结合。每章都设有结合实际应用的实践环节。目的在于复习、巩固、应用所学知识，达到边学边用、活学活用的目的。
本书特点
●本书内容安排遵从“基础知识的系统性，理论与实践并重”的原则。
●本书中每章都有实践环节，以提高读者的知识运用能力、开拓创新能力和产品设计开发能力。
●全书的实践内容遵从循序渐进、实用适用、自成一体的原则，重点培养读者对单片机应用开发的技能和方法。
目录
前言
第1章单片机概述 1
1.1单片机的基本概念 2
1.2单片机的发展 3
1.3单片机的特点 4
1.4单片机的应用 5
1.5常用单片机简介 5
习题 9
第2章MCS-51单片机硬件结构 10
2.1基本结构 11
2.2封装及引脚 12
2.3I/O口结构及功能 14
2.3.1P0口 15
2.3.2P1口 16
2.3.3P2口 17
2.3.4P3口 18
2.3.5端口输出电路 19
2.3.6端口输入电路 23
2.4存储器配置 25
2.4.1程序存储器 25
2.4.2数据存储器 26
2.5时钟及时序 30
2.5.1时钟电路 30
2.5.2指令时序 31
2.6复位 33
2.7低功耗工作方式 34
2.8单片机工作过程 35
习题 35
第3章MCS-51单片机指令系统 37
3.1MCS-51单片机指令分类 38
3.2MCS-51单片机指令格式 38
3.3MCS-51单片机寻址方式 40
3.3.1立即寻址 40
3.3.2寄存器寻址 40
3.3.3寄存器间接寻址 41
3.3.4直接寻址 41
3.3.5变址寻址 42
3.3.6相对寻址 42
3.3.7位寻址 43
3.4数据传送类指令 44
3.5算术运算类指令 50
3.6逻辑运算类指令 53
3.7控制转移类指令 56
3.8位操作类指令 58
习题 59
第4章MCS-51单片机汇编语言程序设计 62
4.1概述 63
4.1.1计算机程序设计语言 63
4.1.2汇编语言语句种类及格式 64
4.1.3常用伪指令 65
4.1.4汇编语言程序设计方法 66
4.2顺序程序设计 67
4.3分支程序设计 69
4.4循环程序设计 74
4.5 子程序设计 76
4.6常用程序举例 80
习题 84
第5章MCS-51单片机中断系统 85
5.1中断的概念 86
5.2中断源 86
5.3中断控制 87
5.4中断响应 90
5.5中断处理 90
5.6中断返回 91
5.7外部中断源扩展 92
5.8中断应用举例 93
习题 94
第6章MCS-51单片机定时器/计数器 96
6.1定时器/计数器结构 97
6.2定时器/计数器工作方式 99
6.2.1工作方式0 99
6.2.2工作方式1 100
6.2.3工作方式2 100
6.2.4工作方式3 101
6.3定时器/计数器应用举例 102
6.4单片机音乐 106
习题 111
第7章MCS-51单片机串行通信 113
7.1概述 114
7.2串行通信接口 115
7.3串行通信工作方式 117
7.3.1工作方式0 117
7.3.2工作方式1 118
7.3.3工作方式2 119
7.3.4工作方式3 119
7.3.5多机通信 120
7.4串行通信波特率设置 121
7.5串行通信应用举例 122
习题 129
第8章MCS-51单片机系统扩展 131
8.1概述 132
8.2程序存储器扩展 136
8.2.1程序存储器扩展原理 136
8.2.2程序存储器扩展举例 137
8.3数据存储器扩展 141
8.3.1数据存储器扩展原理 141
8.3.2数据存储器扩展举例 143
8.4同时扩展ROM和RAM 145
8.5闪速存储器及其扩展 146
8.5.1FLASH存储器的分类 146
8.5.2并行FLASH存储器及其扩展 147
8.5.3串行FLASH存储器及其扩展 148
8.6输入/输出接口扩展 154
8.6.1用串行口扩展并行口 155
8.6.2并行I/O接口扩展 158
8.6.3可编程并行I/O扩展芯片8255A 159
8.6.4可编程并行I/O扩展芯片8155 166
习题 174
第9章MCS-51单片机接口技术 175
9.1键盘接口 176
9.1.1键盘概述 176
9.1.2独立式按键 178
9.1.3矩阵式键盘 180
9.1.4键盘控制器 184
9.2显示器接口 186
9.2.1LED数码管显示器结构 186
9.2.2LED数码管显示器工作原理 187
9.2.3液晶（LCD）显示 191
9.3A/D转换器接口 201
9.3.1概述 201
9.3.2A/D转换应用 202
9.4D/A转换器接口 205
9.4.1概述 205
9.4.2D/A转换应用 206
9.5步进电机控制 211
9.5.1步进电机工作原理 211
9.5.2步进电机与单片机接口 212
9.5.3步进电机应用举例 213
习题 215
第10章串行总线及其应用 218
10.1单总线 219
10.2SPI总线 220
10.3I2C总线 223
习题 232
第11章单片机应用系统设计 234
11.1单片机应用系统构成 235
11.1.1输入通道 235
11.1.2输出通道 236
11.1.3通信接口 236
11.1.4人机对话通道 236
11.2单片机应用系统设计方法 237
11.2.1需求分析 238
11.2.2可行性分析 238
11.2.3体系结构设计 238
11.2.4硬件设计 239
11.2.5软件设计 240
11.2.6综合调试 240
11.2.7系统安装 241
11.3单片机应用系统设计原则 241
11.3.1元器件选择 241
11.3.2单片机资源分配 241
11.3.3硬件系统设计 242
11.3.4印制电路板设计 243
11.3.5软件设计 243
11.4单片机应用系统可靠性设计 244
11.4.1硬件系统可靠性设计 244
11.4.2 软件系统可靠性设计 245
11.5单片机应用系统调试方法 245
11.5.1硬件调试 245
11.5.2软件调试 246
11.6单片机应用系统设计实例——数字温度计 247
11.6.1需求分析 247
11.6.2可行性分析 247
11.6.3总体方案设计 247
11.6.4硬件设计 252
11.6.5软件设计 254
11.6.6软件仿真调试 262
11.6.7系统脱机运行 262
习题 262
第12章单片机应用实践 264
12.1汇编语言程序调试 265
12.2彩灯 266
12.3抢答器 267
12.4数字秒表 268
12.5双机通信 268
12.6存储器扩展 269
12.7键盘与显示 270
12.8波形发生器 270
12.9数字温度计 271
12.10 交通灯 272
附录AASCII（美国标准信息交换码）表 273
附录BMCS-51单片机指令系统表 274
参考文献 279
