本書以80C51單片機為典型機，詳細介紹了MCS-51系列單片機的構成、工作原理、指令系統、匯編語言程序設計、中斷技術、定時/計數器、串行口通信等內容，并結合應用實際，系統地介紹了MCS-51系列單片機的擴展技術，包括存儲器擴展、I/O口擴展、顯示器與鍵盤接口、A/D及D/A接口技術等。為順應單片機技術的發展趨勢，跟蹤單片機技術的最新發展，滿足不同層次的研究開發人員的需求，本書還詳細介紹了AT89系列單片機及C8051F系列單片機的特點和應用。本書共11章，內容豐富，力求反映當前單片機的最新技術，在對單片機原理全面、準確敘述的基礎上，加強了實踐教學環節。為了便于初學者理解和掌握，本書在內容安排上采用循序漸進的論述方法，從基礎理論到實踐應用，并充分考慮所使用實例的典型性和實用性，期望讀者在學習后，既能掌握單片機的一般原理和接口技術，又能掌握單片機應用系統的設計方法。為加強思政建設，本書融入了思政元素，并在每章之后提供了思政大綱，以供參考。
桑勝舉，男，泰山學院副教授，曾或泰山學院優秀科研成果1、2、3等獎各一次，任中國圖學學會高級會員，山東省科協國家級科技思想庫決策專家，山東省計算機學會理事，泰安市科技咨詢協會常務理事。
目 錄
第1章 緒論 （1）
1.1 單片機技術的發展背景 （1）
1.2 單片機的組成 （2）
1.3 單片機的特點及應用 （3）
1.3.1 單片機的特點 （3）
1.3.2 單片機的應用 （4）
1.4 單片機的發展歷史 （4）
1.5 單片機分類 （5）
1.5.1 按單片機功能分類 （5）
1.5.2 MCS-51系列單片機 （6）
1.6 單片機發展趨勢 （7）
1.7 單片機領域人才需求簡析 （10）
本章小結 （11）
【知識拓展與思政元素】家國情懷、社會
責任、愛崗敬業、人生擔當 （12）
習題1 （12）
第2章 單片機的結構及原理 （13）
2.1 80C51單片機的基本結構 （13）
2.1.1 80C51單片機的組成 （13）
2.1.2 80C51單片機的存儲器 （15）
2.2 并行I/O口 （20）
2.2.1 P0口 （21）
2.2.2 P1口 （22）
2.2.3 P2口 （22）
2.2.4 P3口 （23）
2.3 時鐘電路與復位電路 （23）
2.3.1 時鐘電路與時序 （23）
2.3.2 復位電路 （25）
2.4 單片機的工作方式 （26）
2.4.1 復位方式 （27）
2.4.2 程序執行方式 （27）
2.4.3 節電工作方式 （27）
2.4.4 EPROM編程和校驗方式 （28）
2.5 單片機的工作過程 （28）
2.6 AT89系列單片機簡介 （29）
2.7 單片機最小應用系統 （30）
本章小結 （32）
【知識拓展與思政元素】科技強國、歷史
使命、團隊協作、腳踏實地 （32）
習題2 （33）
第3章 單片機的指令系統 （34）
3.1 指令系統簡介 （34）
3.2 尋址方式 （35）
3.3 數據傳送類指令 （39）
3.3.1 內部RAM傳送指令 （39）
3.3.2 外部RAM傳送指令 （41）
3.3.3 數據交換類指令 （42）
3.3.4 查表指令 （42）
3.3.5 堆棧操作指令 （43）
3.4 算術運算類指令 （44）
3.4.1 加法指令 （44）
3.4.2 減法指令 （47）
3.4.3 乘法指令 （47）
3.4.4 除法指令 （48）
3.5 邏輯運算類指令 （48）
3.5.1 基本邏輯操作 （48）
3.5.2 其他邏輯操作 （50）
3.6 控制轉移類指令 （51）
3.6.1 無條件轉移指令 （51）
3.6.2 條件轉移指令 （54）
3.6.3 調用及返回指令 （55）
3.6.4 空操作指令 （56）
3.7 位操作指令 （56）
3.7.1 位傳送指令 （57）
3.7.2 位修改指令 （57）
3.7.3 位邏輯操作指令 （57）
3.7.4 位判斷轉移類指令 （58）
3.8 基本命令應用舉例 （58）
本章小結 （62）
【知識拓展與思政元素】尊重規則、嚴謹
科學、拼搏進取、辯證思維 （63）
習題3 （63）
第4章 80C51匯編語言程序設計 （66）
4.1 概述 （66）
4.1.1 程序設計語言 （66）
4.1.2 匯編語言偽指令 （66）
4.1.3 程序匯編方法 （69）
4.2 順序程序設計 （71）
4.3 分支程序設計 （73）
4.3.1 一般分支程序設計 （74）
4.3.2 散轉程序設計 （77）
4.3.3 分支程序設計實例 （79）
4.4 循環程序設計 （82）
4.4.1 循環程序結構 （82）
4.4.2 循環程序實例 （83）
4.5 查表程序設計 （88）
4.6 子程序設計與堆棧技術 （90）
4.6.1 子程序實例 （90）
4.6.2 堆棧結構 （93）
4.6.3 子程序結構 （94）
4.6.4 代碼轉換程序 （95）
4.6.5 算術運算子程序 （98）
4.6.6 查找、排序程序 （101）
4.6.7 多位BCD碼減法程序 （104）
本章小結 （105）
【知識拓展與思政元素】由簡到繁、循序
漸進、全力以赴、善于積累 （106）
習題4 （106）
第5章 中斷系統 （111）
5.1 中斷系統概述 （111）
5.1.1 中斷的概念 （111）
5.1.2 中斷的特點 （111）
5.1.3 中斷系統的功能 （112）
5.2 中斷源與中斷寄存器 （113）
5.2.1 中斷源 （113）
5.2.2 中斷寄存器 （114）
5.3 中斷處理過程 （116）
5.3.1 中斷響應 （116）
5.3.2 中斷處理 （118）
5.3.3 中斷返回 （119）
5.3.4 中斷響應時間 （119）
5.4 中斷觸發方式 （119）
5.5 中斷源的擴展 （120）
5.5.1 定時器擴展中斷源 （120）
5.5.2 中斷查詢擴展 （120）
5.6 中斷請求的撤除 （121）
5.6.1 撤除定時器溢出中斷 （122）
5.6.2 撤除串行口中斷 （122）
5.6.3 撤除外部中斷 （122）
5.7 中斷初始化 （123）
5.8 應用舉例 （124）
本章小結 （127）
【知識拓展與思政元素】鍥而不舍、因地
制宜、程序可返、人生無“悔” （127）
習題5 （128）
第6章 定時/計數器 （130）
6.1 定時/計數器的結構與工作原理 （130）
6.1.1 定時/計數器的結構 （130）
6.1.2 定時/計數器的工作原理 （131）
6.2 定時/計數器相關寄存器 （131）
6.2.1 方式寄存器TMOD （131）
6.2.2 控制寄存器TCON （132）
6.3 定時/計數器的工作方式 （132）
6.3.1 方式0 （132）
6.3.2 方式1 （133）
6.3.3 方式2 （134）
6.3.4 方式3 （134）
6.4 定時/計數器的初始化 （135）
6.4.1 初始化步驟 （135）
6.4.2 計數器初值的計算 （135）
6.4.3 定時器初值的計算 （136）
6.4.4 初始化實例 （136）
6.5 定時/計數器的編程和應用 （137）
本章小結 （149）
【知識拓展與思政元素】誠信守時、分秒
必爭、工匠精神、精益求精 （149）
習題6 （149）
第7章 串行接口 （151）
7.1 串行通信基礎 （151）
7.1.1 串行通信的分類 （151）
7.1.2 串行通信的制式 （153）
7.1.3 串行通信的接口電路 （153）
7.2 通信總線標準及其接口 （154）
7.2.1 RS-232C接口 （154）
7.2.2 RS-449、RS-422A、RS-423A
標準接口 （155）
7.2.3 20mA電流環接口 （156）
7.3 80C51的串行接口 （157）
7.3.1 80C51串行接口結構 （157）
7.3.2 80C51串行的工作方式 （158）
7.3.3 80C51串行接口的波特率 （160）
7.4 80C51單片機之間的通信 （161）
7.4.1 雙機通信硬件電路 （162）
7.4.2 雙機通信軟件編程 （162）
7.4.3 多機通信 （166）
7.5 PC和單片機之間的通信 （167）
7.5.1 通信接口設計 （167）
7.5.2 軟件編程 （167）
7.6 串行通信的差錯控制編碼技術 （170）
7.6.1 差錯控制編碼的分類 （170）
7.6.2 幾種常用的差錯控制編碼 （170）
7.6.3 CRC檢錯碼查表法的軟件
實現 （175）
7.6.4 CRC檢錯碼計算法的軟件
實現 （177）
7.7 串行接口應用舉例 （178）
本章小結 （187）
【知識拓展與思政元素】協同創新、道路
自信、理論自信、制度自信 （187）
習題7 （187）
第8章 單片機系統擴展 （189）
8.1 程序存儲器擴展 （189）
8.1.1 單片機程序存儲器概述 （189）
8.1.2 EPROM擴展 （190）
8.1.3 EEPROM擴展 （192）
8.1.4 常用程序存儲器芯片 （194）
8.2 數據存儲器擴展 （198）
8.2.1 SRAM擴展實例 （198）
8.2.2 外部RAM與I/O口同時
擴展 （200）
8.3 并行I/O口擴展 （201）
8.3.1 簡單的I/O口擴展 （202）
8.3.2 可編程并行I/O口芯片擴展 （203）
8.4 擴展實例 （208）
本章小結 （210）
【知識拓展與思政元素】資源調配、善于
借鑒、讀書賦能、豐富人生 （211）
習題8 （211）
第9章 單片機接口技術 （213）
9.1 單片機與鍵盤接口 （213）
9.1.1 鍵盤工作原理 （213）
9.1.2 獨立式鍵盤 （215）
9.1.3 矩陣式鍵盤 （215）
9.2 單片機與顯示器接口 （218）
9.2.1 LED顯示器和接口 （219）
9.2.2 可編程接口芯片INTEL
8279 （228）
9.2.3 LED大屏幕顯示 （229）
9.2.4 液晶顯示器和接口 （232）
9.3 D/A轉換接口 （240）
9.3.1 D/A轉換概述 （240）
9.3.2 D/A轉換芯片DAC0832 （241）
9.3.3 單緩沖方式的接口與應用 （242）
9.3.4 雙緩沖方式的接口與應用 （243）
9.4 A/D轉換器接口 （245）
9.4.1 A/D轉換器概述 （245）
9.4.2 A/D轉換芯片ADC0809 （246）
9.4.3 單片機與ADC0809接口 （247）
9.4.4 應用舉例 （248）
9.5 接口技術應用實例 （249）
本章小結 （257）
【知識拓展與思政元素】風險意識、弘揚
傳統、不忘初心、牢記使命 （258）
習題9 （258）
第10章 單片機產品設計與開發 （261）
10.1 單片機產品設計步驟 （261）
10.1.1 設計任務及技術指標 （261）
10.1.2 總體方案設計 （261）
10.1.3 產品的硬件設計 （262）
10.1.4 產品的軟件設計 （263）
10.1.5 產品調試 （264）
10.2 單片機產品的抗干擾技術 （265）
10.2.1 干擾源及其傳播途徑 （265）
10.2.2 抗干擾措施的電源設計 （266）
10.2.3 產品的地線設計 （268）
10.2.4 A/D和D/A轉換器的抗干擾
措施 （269）
10.2.5 傳輸干擾 （270）
10.2.6 抗干擾措施的元器件 （271）
10.3 單片機應用系統設計實例 （273）
10.3.1 應用設計實例一—計算機時鐘
的設計 （273）
10.3.2 應用設計實例二—交流工
頻頻率測量 （284）
本章小結 （291）
【知識拓展與思政元素】技術應用、創新
驅動、揚長避短、良性競爭 （291）
習題10 （292）
第11章 基于51核的片上系統簡介 （293）
11.1 近年來51系列單片機的最新
發展 （293）
11.2 C8051F簡介 （294）
11.2.1 C8051F系列單片機片上
資源 （294）
11.2.2 C8051F系列 CPU （295）
11.2.3 C8051F存儲器 （296）
11.2.4 可編程數字I/O口和交叉
開關 （297）
11.2.5 可編程計數器陣列 （299）
11.2.6 多類型串行總線端口 （301）
11.2.7 模/數、數/模轉換器 （304）
11.2.8 全速的在線調試接口
（JTAG） （307）
11.3 Cygnal C8051典型應用 （309）
11.3.1 精密混合型 （309）
11.3.2 汽車電子應用 （310）
11.3.3 手持設備、傳感器應用 （310）
11.3.4 USB應用 （311）
11.3.5 CAN應用 （311）
11.3.6 低成本應用 （312）
11.3.7 低電壓、低功耗系列 （312）
11.3.8 電容觸摸傳感系列 （313）
本章小結 （313）
【知識拓展與思政元素】問題導向、項目
驅動、職業規劃、志存高遠 （314）
習題11 （314）
附錄A：部分ASCII碼表 （315）
附錄B：MCS51單片機指令速查表 （316）
附錄C：C8051系列單片機SFR表 （321）
參考文獻 （323）
新書資訊