單片機(jī)基礎(chǔ)及應(yīng)用（第2版）內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)針對(duì)非電類專業(yè)單片機(jī)課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的特點(diǎn)，從實(shí)用角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了80C51單片機(jī)的原理，詳細(xì)地介紹了單片機(jī)的應(yīng)用及開(kāi)發(fā)流程，是一本重在應(yīng)用、兼顧基本理論的實(shí)用教程。 全書(shū)共8章和3個(gè)附錄，內(nèi)容包括： 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)制及編碼、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、單片機(jī)指令系統(tǒng)、單片機(jī)程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展、單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng)、單片機(jī)串行通信、單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)教學(xué)展示板及單片機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。全書(shū)的例題、實(shí)驗(yàn)均經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，具有可行性，每章都配有練習(xí)題以鞏固所學(xué)知識(shí)。 本書(shū)深入淺出，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，可以作為非電類專業(yè)的教材，也可作為單片機(jī)愛(ài)好者的自學(xué)用書(shū)。

單片機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要分支。由于單片機(jī)具有集成度高、體積小、可靠性高、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，在機(jī)電一體化、工業(yè)控制、儀器儀表、家用電器、信息和通信產(chǎn)品、軍事裝備等領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。

考慮到目前8位單片機(jī)應(yīng)用最為廣泛，所以本書(shū)以8位機(jī)中有代表性的80C51單片機(jī)為例，詳細(xì)介紹了單片機(jī)的基本原理和應(yīng)用。

從作者的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，對(duì)于學(xué)機(jī)械的學(xué)生而言，一接觸到電學(xué)、計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的知識(shí)，就覺(jué)得深不可測(cè)，無(wú)從下手，所以本教材力爭(zhēng)將抽象的形象化，將復(fù)雜的簡(jiǎn)單化，對(duì)各章節(jié)的內(nèi)容都進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化、圖例化、實(shí)用化的調(diào)整，并開(kāi)發(fā)了一套小型、實(shí)用的演示系統(tǒng)，書(shū)中的例題可在此教學(xué)系統(tǒng)下實(shí)時(shí)運(yùn)行、演示，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生真正掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

本教材具有以下的特點(diǎn)。

（1） 詳略得當(dāng)，重點(diǎn)突出。針對(duì)學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多的特點(diǎn)，采用實(shí)用內(nèi)容詳講，專業(yè)性強(qiáng)的內(nèi)容略講的策略。如乘除法指令用得較少，所以略講； 并行口結(jié)構(gòu)僅以P0口為例簡(jiǎn)單介紹，達(dá)到會(huì)用即可； 存儲(chǔ)器詳細(xì)說(shuō)明。

（2） 理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。程序的三種典型結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合，可以在課堂上講解本書(shū)例題，詳細(xì)介紹編程思路，在實(shí)驗(yàn)課上主要解決編程、調(diào)試等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。

（3） 知識(shí)表達(dá)方式多樣化。例如，將枯燥乏味的指令歸類介紹； 對(duì)于重要的堆棧概念，采用理論分條介紹并舉實(shí)例繪圖解釋的方式，即使自學(xué)也很容易理解。

(4) 給出了應(yīng)知應(yīng)會(huì)的常用數(shù)值及轉(zhuǎn)換結(jié)果。

(5) 詳細(xì)介紹了Keil C調(diào)試環(huán)境。

(6) 給出由單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程： 程序編制→調(diào)試→仿真→下載→程序運(yùn)行，可以給初學(xué)者指明學(xué)習(xí)方向。

為了方便讀者學(xué)習(xí)，本書(shū)中還附有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及相關(guān)習(xí)題。

作者對(duì)第1版教材作了認(rèn)真地修改，并在第1版的基礎(chǔ)上增加了串口通信內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)、練習(xí)項(xiàng)目。各項(xiàng)目的設(shè)定本著循序漸進(jìn)、由淺入深的原則，并采用匯編和C語(yǔ)言兩種語(yǔ)言編寫(xiě)，旨在培養(yǎng)學(xué)生縝密的邏輯思維和良好的編程習(xí)慣。通過(guò)以上項(xiàng)目，使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)脈沖，學(xué)會(huì)查表，學(xué)會(huì)使用中斷等，這些可供教師授課及學(xué)生課后練習(xí)使用。

本書(shū)由趙巍、馮娜主編，具體分工如下：第1章由劉玉山編寫(xiě)，第2章由鄒賓編寫(xiě)，第3、6章由趙巍編寫(xiě)，第4、7章由馮娜、李彬編寫(xiě)，第5章由撒昱、鄒賓編寫(xiě)，第8章由郭曉河編寫(xiě)，附錄A由郭曉河、郝立國(guó)編寫(xiě)，附錄B由趙巍、楊威編寫(xiě)，附錄C由王寬、撒昱編寫(xiě)，全書(shū)由趙巍統(tǒng)稿。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中參考了一些單片機(jī)教材和資料，特向相關(guān)作者表示真誠(chéng)的感謝。

本教材為天津市高等教育規(guī)劃教材，同時(shí)獲得教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目《基于“T I CDIO”理念的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐》的資助。

鑒于本書(shū)作者水平有限，書(shū)中不可避免地存在缺點(diǎn)、錯(cuò)誤，敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。

作者

2013年12月

第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1.1單片機(jī)的概念

1.1.1單片機(jī)的名稱

1.1.2單片機(jī)和單片機(jī)系統(tǒng)

1.2單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

1.2.1單片機(jī)的發(fā)展

1.2.2MCS51系列單片機(jī)

1.2.380C51系列單片機(jī)

1.2.4單片機(jī)的應(yīng)用

練習(xí)題

第2章計(jì)算機(jī)中的數(shù)制及編碼

2.1二進(jìn)制數(shù)與數(shù)制

2.1.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制

2.1.2二進(jìn)制數(shù)及在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

2.1.3其他進(jìn)制數(shù)

2.1.4不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換

2.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法

2.2.1無(wú)符號(hào)數(shù)的表示方法

2.2.2帶符號(hào)數(shù)的表示方法

2.2.3十進(jìn)制數(shù)的表示方法

2.2.4字符數(shù)據(jù)的表示方法

練習(xí)題

第3章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

3.180C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳

3.1.180C51單片機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

3.1.280C51單片機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)

3.1.380C51單片機(jī)的信號(hào)引腳

3.280C51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器

3.2.1內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

3.2.2內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器

3.2.3堆棧操作

3.380C51單片機(jī)的并行I/O口

3.480C51單片機(jī)的時(shí)序單位

3.580C51單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位

3.680C51單片機(jī)的低功耗功能

練習(xí)題

第4章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)

4.1單片機(jī)指令系統(tǒng)概述

4.1.1指令概述

4.1.2指令格式和指令的表示形式

4.1.3指令中的常用符號(hào)

4.1.4指令的字節(jié)數(shù)和指令周期

4.280C51單片機(jī)指令尋址方式

4.2.1立即尋址

4.2.2直接尋址

4.2.3寄存器尋址

4.2.4寄存器間接尋址

4.2.5變址尋址

4.2.6相對(duì)尋址

4.2.7位尋址

4.380C51單片機(jī)指令分類介紹

4.3.1數(shù)據(jù)傳送指令

4.3.2算數(shù)運(yùn)算指令

4.3.3邏輯運(yùn)算及移位指令

4.3.4位操作指令

4.3.5控制轉(zhuǎn)移指令

練習(xí)題

第5章80C51單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

5.1單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言概述

5.1.1單片機(jī)常用的三種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

5.1.2匯編語(yǔ)言語(yǔ)句的種類和格式

5.1.3匯編過(guò)程

5.1.4匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)過(guò)程

5.2匯編語(yǔ)言基本結(jié)構(gòu)

5.2.1順序程序設(shè)計(jì)

5.2.2分支程序設(shè)計(jì)

5.2.3循環(huán)程序設(shè)計(jì)

5.2.4子程序設(shè)計(jì)

練習(xí)題

第6章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展

6.180C51單片機(jī)的并行擴(kuò)展總線

6.2存儲(chǔ)器分類

6.3并行擴(kuò)展系統(tǒng)的芯片選取

6.4存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展

6.4.1程序存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展

6.4.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展

6.580C51單片機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的特點(diǎn)和區(qū)分方法

練習(xí)題

第7章單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng)

7.1中斷的用途

7.280C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

7.2.180C51單片機(jī)的中斷源

7.2.280C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)控制寄存器

7.2.380C51單片機(jī)的中斷響應(yīng)過(guò)程

7.2.4中斷服務(wù)程序

7.380C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

7.3.1用于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制的寄存器

7.3.2定時(shí)器的工作方式

練習(xí)題

第8章80C51單片機(jī)串行通信

8.1異步串行通信的基本概念

8.1.1異步串行通信的字符格式

8.1.2串行通信的傳輸方式

8.1.3串行通信的傳送速率

8.251系列單片機(jī)的串行通信接口

8.2.1串行口的結(jié)構(gòu)及工作原理

8.2.2串行口的工作方式與波特率

8.3串行通信接口的編程

練習(xí)題

附錄A單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)運(yùn)算指令實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2邏輯操作、位操作和控制轉(zhuǎn)移指令實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)33/8線譯碼器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4中斷程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)6串口通信實(shí)驗(yàn)

附錄B單片機(jī)教學(xué)展示板

附錄C單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

項(xiàng)目1讓某一盞LED點(diǎn)亮（順序結(jié)構(gòu)）

項(xiàng)目2讓一盞LED閃爍（循環(huán)結(jié)構(gòu)）

項(xiàng)目3讓LED形成流水燈（循環(huán)結(jié)構(gòu)）

項(xiàng)目4一位七段LED顯示“1”（靜態(tài)的順序結(jié)構(gòu)）

項(xiàng)目5一位七段LED顯示“0~8”（靜態(tài)）

項(xiàng)目6四位一體七段LED數(shù)碼管顯示“859”（動(dòng)態(tài)）

項(xiàng)目7控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)

項(xiàng)目83/8譯碼器控制LED循環(huán)點(diǎn)亮

項(xiàng)目9定時(shí)器中斷控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)

參考文獻(xiàn)2100433B

• 配套教材

《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第4版）》配套有《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第4版）習(xí)題解答、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)》電子書(shū)，電子書(shū)的主要內(nèi)容為與主教材配套的各章習(xí)題與解答，用于考試的16套試題及其參考答案，以及22個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題目和87個(gè)課程設(shè)計(jì)題目。

• 課程資源

《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第4版）》的數(shù)字課程資源包括與全書(shū)配套的電子教案（PPT文件）、Proteus 總體功能介紹、Proteus ISIS演示視頻文件和25個(gè)案例運(yùn)行文件。此外，讀者也可以登錄中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)站或愛(ài)課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)設(shè)的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”MOOC。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用(第4版)》共分8章。

第1章介紹微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。

第2～5章分別介紹了at89c51系列單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及片內(nèi)資源應(yīng)用。

第6章介紹了at89c51系列單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)。

第7章簡(jiǎn)要介紹了目前比較流行的flash單片機(jī)以及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)實(shí)例，還介紹了新穎傳感器通道接口和應(yīng)用系統(tǒng)采用的抗干擾措施。

第8章介紹了幾個(gè)試驗(yàn)?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用(第4版)》內(nèi)容全面，說(shuō)理通透。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用(第4版)》由全國(guó)職業(yè)高中電子類教材編審委員會(huì)組織編寫(xiě)，適合作為中職相關(guān)專業(yè)單片機(jī)課程的教材。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用(第4版)》配套有電子教學(xué)參考資料包，包括《單片機(jī)原理及應(yīng)用(第4版)》習(xí)題答案、電子教案及部分實(shí)驗(yàn)電子資料，詳見(jiàn)前言。

該書(shū)是在《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第3版）》的基礎(chǔ)上修訂而成的，融入了哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化測(cè)試與控制研究所教學(xué)以及開(kāi)發(fā)工作的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。

該書(shū)由張毅剛擔(dān)任主編，完成了第1、2、3、5、7章的編寫(xiě)以及全書(shū)統(tǒng)稿。副主編由趙光權(quán)（第4章、第6章）與劉連勝（第9~14章）擔(dān)任。該書(shū)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院李東教授擔(dān)任主審，其為提高書(shū)稿的質(zhì)量提出了修改意見(jiàn)。

2021年9月6日，《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第4版）》由高等教育出版社出版發(fā)行。