本教材是以編者的教改成果和教學經驗為基礎，參考了單片機原理基礎課程教學的基本要求編寫而成，內容由淺入深，理論聯系實際，體現了編者多年的教學思想。
本書將內容分解為八個學習情境，每個情境由情境導入、學習導航、若干單元及教學檢測四部分組成，每個單元設置了學習案例。各學習情境內容具體如下。
學習情境一主要介紹單片機的概念和特點、單片機的發展及應用、單片機常用數制的表示方法及轉換、單片機的碼制和編碼、常用編碼。
學習情境二主要介紹了MCS-51系列單片機的內部組成、單片機的基本結構、單片機的內部存儲器、單片機的時鐘電路和時序定時單位。
學習情境三主要介紹了指令系統中所使用符號含義、匯編語言指令格式、指令的尋址方式、8051指令系統。
學習情境四介紹了匯編語言程序設計步驟、各種結構程序的設計方法。
學習情境五介紹了中斷的概念及中斷過程、8051中斷系統結構及中斷控制、中斷系統的應用。
學習情境六介紹了兩個16位的定時器/計數器T0和T1、定時器方式控制寄存器TMOD、定時器控制寄存器TCON、四種定時計數方式。
學習情境七介紹了單片機外部存儲器擴展，按鍵開關去抖動問題及消抖方法，獨立按鍵和矩陣鍵盤的結構特點，典型鍵盤接口電路及程序編制，LED數碼管的結構、分類和技術參數，LED數碼管編程方法，靜、動態顯示方式的結構原理特點，典型LED接口電路及程序編制，ADC和DAC的主要性能指標，ADC0809和DAC0832接口應用編程，I/O接口典型應用電路。
學習情境八介紹了串行通信基礎知識、串行通信制式及異步通信數據幀格式、串行接口工作方式與應用、8051串行接口的應用與編程、PC機與單片機的串行通信。
學習情境一 MCS-51系列單片機概述
情境導入
學習導航
學習單元1 單片機的概念
知識目標
技能目標
基礎知識
一、什么是單片機
二、單片機的特點
三、51系列單片機分類
四、其他公司的51系列單片機
學習案例
案例分析
學習單元2 數制與編碼
知識目標
技能目標
基礎知識
一、數制的基與權
二、數制的轉換
三、計算機中常用的編碼
學習案例
案例分析
情境小結
教學檢測
學習情境二 MCS-51系列單片機的硬件結構
情境導入
學習導航
學習單元1 MCS-51系列單片機的內部組成
知識目標
技能目標
基礎知識
一、MCS-51單片機的內部組成
二、MCS-51單片機的邏輯結構
三、MCS-51的信號引腳
四、單片機的復位
五、并行輸入/輸出口
學習案例
案例分析
學習單元2 8051的內部存儲器
知識目標
技能目標
基礎知識
一、存儲器概述
二、8051的內部數據存儲器
三、MCS-51的堆棧操作
四、內部程序存儲器
學習案例
案例分析
學習單元3 CPU的時鐘電路和時序定時單位
知識目標
技能目標
基礎知識
一、內部時鐘信號的產生
二、外部時鐘信號的產生
三、時序定時單位
四、單片機執行指令的過程
學習案例
案例分析
情境小結
教學檢測
學習情境三 指令系統
情境導入
學習導航
學習單元1 匯編語言指令格式和尋址方式
知識目標
技能目標
基礎知識
一、匯編語言指令格式
二、尋址方式
學習案例
案例分析
學習單元2 8051指令系統
知識目標
技能目標
基礎知識
一、指令系統說明
二、數據傳送指令
三、算術運算指令
四、邏輯運算指令
五、控制轉移指令
六、位操作指令
學習案例
案例分析
情境小結
教學檢測
學習情境四 匯編語言程序設計
情境導入
學習導航
學習單元1 匯編語言程序設計步驟
知識目標
技能目標
基礎知識
學習案例
案例分析
學習單元2 三種程序結構
知識目標
技能目標
基礎知識
一、順序程序的設計
二、分支程序的設計
三、循環程序的設計
學習案例
案例分析
情境小結
教學檢測
學習情境五 MCS-51單片機中斷系統
情境導入
學習導航
學習單元1 中斷控制
知識目標
技能目標
基礎知識
一、中斷的概念
二、中斷的特點
三、中斷源
四、控制寄存器
五、中斷優先級控制原則和控制邏輯
學習案例
案例分析
學習單元2 中斷系統的結構
知識目標
技能目標
基礎知識
一、中斷系統的響應過程
二、中斷檢測、中斷查詢
三、中斷響應時間
學習案例
案例分析
情境小結
教學檢測
學習情境六 定時器/計數器
情境導入
學習導航
學習單元1 概述
知識目標
技能目標
基礎知識
學習案例
案例分析
學習單元2 定時器/計數器的基本結構、工作方式及應用
知識目標
技能目標
基礎知識
一、定時器/計數器基本結構
二、定時器/計數器控制寄存器
三、工作方式及應用
學習案例
案例分析
情境小結
教學檢測
學習情境七 8051單片機系統擴展與接口技術
情境導入
學習導航
學習單元1 單片機外部存儲器擴展
知識目標
技能目標
基礎知識
一、概述
二、單片機擴展的實現
三、程序存儲器的擴展
四、數據存儲器的擴展
學習案例
案例分析
學習單元2 單片機輸入輸出（I/O )口擴展及應用
知識目標
技能目標
基礎知識
一、74LS377芯片及擴展舉例
二、74LS245芯片及擴展舉例
三、74LS244芯片及擴展舉例
四、8155可編程接口及擴展技術
學習案例
案例分析
學習單元3 LED顯示器接口電路及顯示程序
知識目標
技能目標
基礎知識
一、LED顯示器工作原理
二、LED顯示器與單片機的接口電路
學習案例
案例分析
學習單元4 單片機鍵盤接口技術
知識目標
技能目標
基礎知識
一、鍵盤工作原理
二、鍵盤接口的控制方式
學習案例
案例分析
學習單元5 單片機與數模（D/A)及模數(A/D)
知識目標
技能目標
基礎知識
一、A/D轉換接口技術
D/A
MCS-51
1 8051
8051
2 8051
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