本书系统介绍了MCS-51系列单片机的基本工作原理、指令系统、程序设计、中断、定时/计数器、串行通信、系统扩展、接口技术、串行总线、应用系统设计等内容。从单片机内部结构讲解到外部扩展理论联系实际。原理讲解之后，配有应用实例。所有例题均有Proteus仿真。所有例题都配有汇编语言程序和C语言程序。

单片机原理与应用
第2版
李林功 吴飞青 王一刚 丁晓　编著
本书以MCS-51为核心，系统地介绍单片机的工作原理、指令系统、汇编语言编程、中断、串行通信、系统扩展以及应用系统设计、开发等，内容系统全面，力求深入浅出、循序渐进、重点突出。

本书特点：
第2版结构更加紧凑，逻辑更加清晰，内容更加精炼，阐述更加深入。
注重理论联系实际，每一章均补充了C51单片机的最新应用实例，旨在提高读者的知识运用能力、开拓创新能力。
强调工程实践性，增强读者的单片机应用开发能力和产品设计能力。

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。
本书将实践项目集中安排在第11章中以突出其重要性。实践内容循序渐进，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。
第2版删除了第1版中不太常用的章节，使内容更加紧凑、简洁；调整了部分内容的次序，逻辑关系更加清晰，讲解、学习更加顺畅；修订了第1版中的错误，更换了部分例题、习题，内容更加精炼，更加实用有趣；各章都增加了C51应用实例，为读者学习、应用提供了参考，为教学提供了更大的选择空间。
全书共分11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5～7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章介绍单片机应用系统的设计方法，并以“温度监控系统”实例，详细阐述单片机应用系统设计、开发的方法和步骤；第11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、C51简介等内容。
本书第2版由浙江大学宁波理工学院李林功、吴飞青、王一刚、丁晓修订完成。
在本书的编写、修订、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

电子与电气工程

本书以MCS-51为核心，系统地介绍单片机的工作原理、指令系统、汇编语言编程、中断、串行通信、系统扩展和系统设计等内容，内容系统全面，力求深入浅出，循序渐进，并注意理论联系实际。
本书特点：
*第2版内容更加紧凑，逻辑关系更加清晰，内容更加精炼，实用性更强。
*本书理论联系实际，每一章均新增了C51单片机的应用举例，旨在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。
* 全书的实践内容循序渐进，重点培养读者对单片机应用开发的技能和方法。

李林功：暂无

吴飞青：暂无

王一刚：暂无

丁晓：暂无

前言
第1章　单片机概述1
　1.1　单片机的基本概念1
　1.2　单片机的发展2
　1.3　单片机的特点3
　1.4　单片机的应用3
　习题4
第2章　MCS-51单片机硬件结构5
　2.1　基本结构5
　2.2　封装及引脚6
　2.3　I/O口结构及功能8
　　2.3.1　P0口9
　　2.3.2　P1口10
　　2.3.3　P2口10
　　2.3.4　P3口11
　　2.3.5　端口输出电路12
　　2.3.6　端口输入电路15
　2.4　存储器配置17
　　2.4.1　程序存储器18
　　2.4.2　数据存储器18
　2.5　时钟及时序22
　　2.5.1　时钟电路22
　　2.5.2　指令时序23
　2.6　复位25
　2.7　低功耗工作方式25
　2.8　C51应用举例26
　习题27
第3章　MCS-51单片机指令系统29
　3.1　MCS-51单片机指令分类29
　3.2　MCS-51单片机指令格式29
　3.3　MCS-51单片机寻址方式31
　　3.3.1　立即寻址31
　　3.3.2　寄存器寻址31
　　3.3.3　寄存器间接寻址32
　　3.3.4　直接寻址32
　　3.3.5　变址寻址33
　　3.3.6　相对寻址33
　　3.3.7　位寻址34
　3.4　数据传送类指令35
　3.5　算术运算类指令40
　3.6　逻辑运算类指令43
　3.7　控制转移类指令46
　3.8　位操作类指令48
　3.9　C51常用语句49
　习题53
第4章　MCS-51单片机汇编语言程序设计55
　4.1　概述55
　　4.1.1　计算机程序设计语言55
　　4.1.2　汇编语言语句种类及格式56
　　4.1.3　常用伪指令57
　　4.1.4　汇编语言程序设计方法58
　4.2　顺序程序设计59
　4.3　分支程序设计60
　4.4　循环程序设计64
　4.5　子程序设计66
　4.6　常用程序举例69
　4.7　C51应用举例72
　习题73
第5章　MCS-51单片机中断系统75
　5.1　中断的概念75
　5.2　中断源75
　5.3　中断控制76
　5.4　中断响应78
　5.5　中断处理79
　5.6　中断返回79
　5.7　外部中断源扩展80
　5.8　中断应用举例81
　5.9　C51应用举例82
　习题83
第6章　MCS-51单片机定时器/计数器85
　6.1　定时器/计数器结构85
　6.2　定时器/计数器工作方式87
　　6.2.1　工作方式087
　　6.2.2　工作方式188
　　6.2.3　工作方式288
　　6.2.4　工作方式388
　6.3　定时器/计数器应用举例89
　6.4　单片机音乐93
　6.5　C51应用举例97
　习题99
第7章　MCS-51单片机串行通信100
　7.1　概述100
　7.2　串行通信接口101
　7.3　串行通信工作方式103
　　7.3.1　工作方式0103
　　7.3.2　工作方式1103
　　7.3.3　工作方式2104
　　7.3.4　工作方式3104
　　7.3.5　多机通信105
　7.4　串行通信波特率设置106
　7.5　串行通信应用举例107
　7.6　C51应用举例112
　习题114
第8章　MCS-51单片机系统扩展116
　8.1　概述116
　8.2　程序存储器扩展119
　　8.2.1　程序存储器扩展原理120
　　8.2.2　程序存储器扩展举例121
　8.3　数据存储器扩展125
　　8.3.1　数据存储器扩展原理125
　　8.3.2　数据存储器扩展举例127
　8.4　同时扩展ROM和RAM128
　8.5　闪速存储器及其扩展129
　　8.5.1　FLASH存储器的分类129
　　8.5.2　并行FLASH存储器及其扩展129
　　8.5.3　串行FLASH存储器及其扩展131
　8.6　输入/输出接口扩展135
　　8.6.1　用串行口扩展并行口136
　　8.6.2　并行I/O接口扩展139
　习题140
第9章　MCS-51单片机接口技术141
　9.1　键盘接口141
　　9.1.1　键盘概述141
　　9.1.2　独立式按键143
　　9.1.3　矩阵式键盘144
　　9.1.4　键盘控制器148
　9.2　显示器接口149
　　9.2.1　LED数码管显示器结构149
　　9.2.2　LED数码管显示器工作原理150
　　9.2.3　液晶显示器154
　9.3　A/D转换器接口163
　　9.3.1　概述163
　　9.3.2　A/D转换应用164
　9.4　D/A转换器接口166
　　9.4.1　概述166
　　9.4.2　D/A转换应用167
　9.5　步进电动机控制171
　　9.5.1　步进电动机工作原理171
　　9.5.2　步进电动机与单片机接口172
　　9.5.3　步进电动机应用举例173
　9.6　C51应用举例174
　习题179
第10章　单片机应用系统设计181
　10.1　单片机应用系统构成181
　　10.1.1　输入通道181
　　10.1.2　输出通道182
　　10.1.3　通信接口182
　　10.1.4　人机对话通道182
　10.2　单片机应用系统设计方法183
　　10.2.1　需求分析184
　　10.2.2　可行性分析184
　　10.2.3　体系结构设计184
　　10.2.4　硬件设计184
　　10.2.5　软件设计185
　　10.2.6　综合调试185
　　10.2.7　系统安装186
　10.3　温度监控系统设计186
　　10.3.1　温度监控系统的需求分析186
　　10.3.2　温度监控系统的可行性分析186
　　10.3.3　温度监控系统的体系结构186
　　10.3.4　温度监控系统的硬件设计186
　　10.3.5　温度监控系统的软件设计190
　　10.3.6　温度监控系统调试204
　　10.3.7　系统安装205
　习题205
第11章　单片机应用实践206
　11.1　汇编语言程序调试206
　11.2　彩灯207
　11.3　抢答器208
　11.4　数字秒表208
　11.5　双机通信209
　11.6　存储器扩展209
　11.7　按键与显示210
　11.8　波形发生器211
　11.9　数字温度计211
　11.10　交通灯212
附录A　C51简介213
附录B　MCS-51单片机指令系统表225
附录C　ASCII（美国标准信息交换码）表230
参考文献231