本書以MCS-51系列單片機(jī)為基本內(nèi)容，介紹了微型機(jī)的基本概念，闡明了8051機(jī)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)、工作原理、面向用戶的特性、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)以及常用外圍芯片；敘述了單片機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、輸入輸出接口設(shè)計(jì)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)和中斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用；討論了用戶系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)方法；C51高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等；最后還介紹了最新的MCS-51系列中獨(dú)具特色的新型兼容機(jī)及其新增特性。各章均附有習(xí)題與思考題。
本書內(nèi)容豐富、深入淺出、理論聯(lián)系實(shí)際、闡述清楚、通俗易懂、便于自學(xué)，可作為高等院校微機(jī)原理和單片機(jī)原理課程的教材（40～60學(xué)時(shí)），也可作為從事單片機(jī)應(yīng)用和研發(fā)相關(guān)的工程技術(shù)人員的參考書。

　　MCS-51系列是我國(guó)較早引進(jìn)的Intel公司的單片機(jī)產(chǎn)品，由于其性能優(yōu)良，已被國(guó)內(nèi)用戶廣泛認(rèn)可和采用，占有了主要的市場(chǎng)份額。同時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)品的性能在不斷提高，技術(shù)在不斷更新?lián)Q代。近幾年，一些公司面向市場(chǎng)推出以8051為內(nèi)核，獨(dú)具特色、性能卓越的新型系列單片機(jī)，如：ATMEL公司的AT89系列，Philips公司的80C51系列，ADI公司的ADuC系列，以及SIEMENS等公司也都在8051的基礎(chǔ)上先后推出了新型兼容機(jī)。這些產(chǎn)品不僅具有相同的CPU和指令系統(tǒng)，有些產(chǎn)品的引腳功能也完全相同，而其CPU的速度、功能、內(nèi)部資源以及尋址范圍、可擴(kuò)展性等方面都有大幅度提高。凡是學(xué)習(xí)和使用過(guò)MCS-51單片機(jī)的人，再學(xué)習(xí)、掌握和使用該系列兼容機(jī)的新增特性就非常容易了。這樣既保護(hù)了廣大用戶早期對(duì)產(chǎn)品的軟硬件投資，又使產(chǎn)品升級(jí)換代了，保持了計(jì)算機(jī)類教材內(nèi)容的先進(jìn)性。
由于MCS-51系列單片機(jī)具有體積小、功能全、價(jià)廉、面向控制、應(yīng)用軟件豐富、技術(shù)在不斷更新、開(kāi)發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，可以適應(yīng)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同需要，因而具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和生命力，應(yīng)用前景廣闊。今后它仍將是科技界、工業(yè)界廣泛選擇應(yīng)用的8位微控制器，仍將是單片機(jī)應(yīng)用的主流機(jī)種。各高校實(shí)驗(yàn)室大多都配備了MCS-51系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)裝置。所以，它今后仍將是高等院校教材的首選內(nèi)容之一。
本書詳盡闡述了MCS-51基本型面向用戶的特性及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，以較大篇幅介紹了MCS-51系列新型兼容機(jī)的性能。力求做到深入淺出、條理清楚、重點(diǎn)突出、理論聯(lián)系實(shí)際、例題多、便于自學(xué)。另外，其內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)合理、可選擇性好、便于按課程規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)組織教學(xué)，將作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研經(jīng)驗(yàn)融于書中。作為教材文字嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容豐富實(shí)用，系統(tǒng)全面，覆蓋面寬，特別適合教學(xué)體系。
本書由萬(wàn)福君教授主持編寫，潘松峰教授編寫了第9章，劉芳老師編寫了第8章，參加編寫的人員還有吳賀榮、王秀梅老師等。編寫過(guò)程中，各兄弟院校的專家、教授和同行都提出了很好的意見(jiàn)，在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意。
由于作者水平有限，書中仍難免有錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

第0章 緒論1
0.1 微型計(jì)算機(jī)發(fā)展史1
0.2 微型計(jì)算機(jī)的分類2
0.3 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用3
第1章 微型機(jī)的基本知識(shí)4
1.1 微處理器、微型機(jī)和單片機(jī)的概念4
1.2 微型機(jī)模型的組成5
1.2.1 CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)5
1.2.2 存儲(chǔ)器8
1.2.3 I/O接口和外設(shè)9
1.2.4 模型機(jī)的工作過(guò)程9
1.3 微機(jī)系統(tǒng)12
1.3.1 微機(jī)硬件組成12
1.3.2 軟件系統(tǒng)15
1.3.3 衡量計(jì)算機(jī)性能的主要技術(shù)指標(biāo)16
1.4 單片微型計(jì)算機(jī)17
1.4.1 單片機(jī)發(fā)展史17
1.4.2 單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)17
1.4.3 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)18
1.4.4 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)19
1.4.5 單片機(jī)典型產(chǎn)品20
1.4.6 單片機(jī)的應(yīng)用26
習(xí)題與思考28
第2章 MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)29
2.1 MCS-51單片機(jī)主要功能特點(diǎn)29
2.2 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析31
2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳功能32
2.3.1 時(shí)鐘電路32
2.3.2 控制信號(hào)33
2.3.3 I/O口35
2.3.4 MCS-51單片機(jī)管腳的應(yīng)用特性38
2.4 MCS-51的存儲(chǔ)器組織39
2.4.1 MCS-51程序存儲(chǔ)器39
2.4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器41
2.4.3 專用寄存器43
2.4.4 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器47
2.5 MCS-51 CPU時(shí)序47
2.5.1 機(jī)器周期、狀態(tài)、相位47
2.5.2 典型指令的取指和執(zhí)行時(shí)序47
2.6 MCS-51低功耗運(yùn)行方式49
2.6.1 HMOS型單片機(jī)掉電運(yùn)行方式49
2.6.2 CHMOS型單片機(jī)的掉電運(yùn)行方式與待機(jī)方式49
2.7 MCS-51內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的寫入、校驗(yàn)和加密50
2.7.1 8751片內(nèi)EPROM的寫入和擦除50
2.7.2 8751/8051內(nèi)部程序校驗(yàn)51
2.7.3 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器加密位52
習(xí)題與思考52
MCS-51單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用目錄第3章 MCS-51指令系統(tǒng)54
3.1 指令系統(tǒng)概述54
3.1.1 指令與指令系統(tǒng)54
3.1.2 程序與程序設(shè)計(jì)54
3.1.3 匯編語(yǔ)言55
3.1.4 偽指令57
3.1.5 MCS-51指令系統(tǒng)的特點(diǎn)60
3.2 MCS-51指令的尋址方式62
3.2.1 立即尋址62
3.2.2 直接尋址63
3.2.3 寄存器尋址64
3.2.4 寄存器間接尋址64
3.2.5 基址寄存器加變址寄存器間接尋址65
3.2.6 相對(duì)尋址66
3.2.7 位尋址67
3.3 MCS-51指令系統(tǒng)介紹67
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令(共29條)68
3.3.2 算術(shù)運(yùn)算指令(共24條)80
3.3.3 邏輯運(yùn)算指令(共24條)91
3.3.4 控制轉(zhuǎn)移指令(共17條)100
3.3.5 布爾處理類指令108
習(xí)題與思考114
第4章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)119
4.1 概述119
4.1.1 采用匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)119
4.1.2 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)步驟119
4.1.3 評(píng)價(jià)程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)120
4.2 簡(jiǎn)單程序120
4.3 分支程序123
4.3.1 簡(jiǎn)單分支程序123
4.3.2 多重分支程序124
4.3.3 N路分支程序125
4.4 循環(huán)程序129
4.4.1 循環(huán)程序的導(dǎo)出129
4.4.2 多重循環(huán)133
4.4.3 編寫循環(huán)程序應(yīng)注意的問(wèn)題135
4.5 查表程序136
4.6 子程序的設(shè)計(jì)及其調(diào)用140
4.6.1 子程序的概念140
4.6.2 調(diào)用子程序的要點(diǎn)140
4.6.3 子程序的調(diào)用及嵌套144
4.7 程序設(shè)計(jì)舉例147
4.7.1 算術(shù)運(yùn)算程序147
4.7.2 代碼轉(zhuǎn)換程序153
習(xí)題與思考156
第5章 MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口及中斷系統(tǒng)159
5.1 MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器159
5.1.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)與工作原理159
5.1.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器161
5.1.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式162
5.1.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2164
5.1.5 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化166
5.1.6 定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例167
5.2 MCS-51串行口170
5.2.1 串行通信的兩種基本方式170
5.2.2 MCS-51串行口結(jié)構(gòu)171
5.2.3 串行口工作方式172
5.2.4 波特率的設(shè)計(jì)175
5.2.5 串行口的應(yīng)用177
5.3 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)180
5.3.1 中斷的一般功能181
5.3.2 中斷請(qǐng)求源182
5.3.3 中斷控制183
5.3.4 中斷響應(yīng)過(guò)程185
5.3.5 外部中斷的響應(yīng)時(shí)序與觸發(fā)方式186
5.3.6 多外部中斷源的設(shè)計(jì)187
5.3.7 用軟件模擬第三個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)189
習(xí)題與思考190
第6章 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)192
6.1 MCS-51系統(tǒng)擴(kuò)展原理192
6.2 MCS-51存儲(chǔ)器系統(tǒng)配置193
6.2.1 程序存儲(chǔ)器193
6.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器194
6.3 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì)194
6.3.1 外部程序存儲(chǔ)器操作時(shí)序194
6.3.2 常用程序存儲(chǔ)器芯片196
6.3.3 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì)201
6.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì)204
6.4.1 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作時(shí)序204
6.4.2 常用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片介紹205
6.4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì)209
6.5 I/O接口概述212
6.6 可編程并行I/O接口芯片8255A213
6.6.1 8255A的結(jié)構(gòu)213
6.6.2 8255A的操作說(shuō)明214
6.6.3 應(yīng)用舉例217
6.7 可編程RAM/IO擴(kuò)展器8155/8156220
6.7.1 8155/8156芯片的結(jié)構(gòu)220
6.7.2 RAM和I/O端口尋址方式及應(yīng)用221
6.7.3 命令寄存器及狀態(tài)寄存器222
6.7.4 8155內(nèi)部定時(shí)器223
6.7.5 MCS-51與8155的接口方法和應(yīng)用實(shí)例224
6.8 用TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口226
6.9 顯示器與鍵盤接口 229
6.9.1 顯示器接口229
6.9.2 鍵盤接口233
6.9.3 可編程鍵盤/顯示接口8279235
6.9.4 MCS-51與8279的連接應(yīng)用舉例243
6.10 并行打印機(jī)接口248
6.10.1 PP40的接口信號(hào)248
6.10.2 PP40的工作方式249
6.10.3 8051與PP40的接口方法252
6.10.4 打印程序設(shè)計(jì)舉例252
習(xí)題與思考258
第7章 數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口260
7.1 D/A轉(zhuǎn)換器260
7.1.1 R-2R T型解碼網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器260
7.1.2 描述D/A轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù)261
7.2 MCS-51單片機(jī)與8位D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)262
7.2.1 DAC0832的技術(shù)指標(biāo)262
7.2.2 DAC0832的結(jié)構(gòu)及原理263
7.2.3 DAC0832管腳功能263
7.2.4 8位D/A轉(zhuǎn)換器接口方法264
7.2.5 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出方式266
7.3 MCS-51單片機(jī)與12位D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)269
7.3.1 DAC1210的技術(shù)指標(biāo)269
7.3.2 DAC1210的結(jié)構(gòu)與原理269
7.3.3 8031與DAC1210轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)271
7.4 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)舉例272
7.4.1 單極性輸出接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)272
7.4.2 雙極性輸出接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)274
7.4.3 雙路D/A同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)277
7.5 A/D轉(zhuǎn)換器278
7.5.1 雙積分A/D轉(zhuǎn)換器原理279
7.5.2 逐位逼近式A/D轉(zhuǎn)換器原理279
7.5.3 描述A/D轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù)280
7.6 MCS-51單片機(jī)與8位A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)281
7.6.1 ADC0808/0809的主要功能281
7.6.2 ADC0808/0809的組成及工作原理281
7.6.3 ADC0808/0809管腳功能282
7.6.4 8031與ADC0808/0809接口設(shè)計(jì)283
7.7 MCS-51單片機(jī)與12位A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)287
7.7.1 AD574的技術(shù)指標(biāo)288
7.7.2 AD574結(jié)構(gòu)及工作原理288
7.7.3 AD574轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用290
7.7.4 AD574與單片機(jī)的接口及程序設(shè)計(jì)291
7.8 測(cè)控系統(tǒng)中的模擬量輸入通道292
7.8.1 模擬量輸入通道的結(jié)構(gòu)形式293
7.8.2 多通道模擬開(kāi)關(guān)294
7.8.3 多通道模擬開(kāi)關(guān)的擴(kuò)展應(yīng)用296
7.8.4 采樣/保持電路297
7.9 A/D轉(zhuǎn)換中數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)299
7.9.1 算術(shù)平均值法濾波299
7.9.2 中值法濾波300
7.9.3 滑動(dòng)平均值法濾波300
7.9.4 程序判斷法濾波300
7.9.5 復(fù)合法數(shù)字濾波300
習(xí)題與思考301
第8章 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)303
8.1 C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的編程特點(diǎn)303
8.1.1 匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)303
8.1.2 C語(yǔ)言的特點(diǎn)303
8.1.3 C51的特點(diǎn)304
8.2 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介304
8.2.1 概述304
8.2.2 C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型305
8.2.3 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換307
8.2.4 基本運(yùn)算符和表達(dá)式308
8.2.5 C程序的語(yǔ)句311
8.3 C51對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的擴(kuò)展317
8.3.1 數(shù)據(jù)類型317
8.3.2 變量存儲(chǔ)類型318
8.3.3 存儲(chǔ)器模式319
8.3.4 特殊功能寄存器319
8.3.5 指針321
8.3.6 絕對(duì)地址的訪問(wèn)322
8.3.7 函數(shù)的使用323
8.4 C51典型程序設(shè)計(jì)舉例324
8.4.1 數(shù)據(jù)分析和處理325
8.4.2 硬件（接口）的操控328
習(xí)題與思考333
第9章 與MCS-51兼容的新型單片機(jī)334
9.1 ATMEL 89系列單片機(jī)334
9.1.1 概述334
9.1.2 AT89C2051/AT89C1051單片機(jī)336
9.1.3 AT89C51/52與AT89LV51/52單片機(jī)340
9.2 Philips公司8XC552系列單片機(jī)342
9.2.1 8XC552的主要性能342
9.2.2 8XC552內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳描述342
9.2.3 8XC552特殊功能寄存器SFR343
9.2.4 8XC552并行I/O端口及復(fù)用功能345
9.2.5 脈沖寬度調(diào)制器PWM346
9.2.6 A/D轉(zhuǎn)換器347
9.2.7 定時(shí)器T2和捕捉比較邏輯349
9.2.8 監(jiān)視定時(shí)器T3352
9.2.9 8XC552 中斷系統(tǒng)353
9.2.10 I2C總線簡(jiǎn)介354
9.3 ADI公司ADuC系列微轉(zhuǎn)換器356
9.3.1 ADuC812356
9.3.2 ADuC816373
9.3.3 ADuC824376
習(xí)題與思考379
第10章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制方法380
10.1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)380
10.1.1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述380
10.1.2 總體設(shè)計(jì)380
10.1.3 硬件設(shè)計(jì)382
10.1.4 可靠性設(shè)計(jì)383
10.1.5 保密性設(shè)計(jì)387
10.1.6 軟件設(shè)計(jì)388
10.2 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)392
10.2.1 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)工具392
10.2.2 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的功能393
10.3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試395
10.3.1 硬件調(diào)試方法395
10.3.2 軟件調(diào)試方法397
習(xí)題與思考399
附錄A REG51.H文件400
附錄B ABSACC.H文件403
附錄C ASCII碼字符表404
附錄D MCS-51系列單片機(jī)指令表405
參考文獻(xiàn)412