全书共11章，内容分别为单片机系统概述、单片机硬体系统设计基础、指令系统与编程技术、中断系统与定时器套用、串列通信技术、单片机系统扩展及套用、单片机套用系统开发环境、单片机套用系统设计、系统抗干扰设计、实用外围电路设计、常用感测器。

作者总结多年来教学和科研的实践经验，为了解决读者在学习单片机技术及实际套用中的难点和疑惑，对难点进行详细描述，适当进行要点归纳，力求简洁实用，注重系统设计能力的培养，侧重设计方法和实际套用。

本书可作为工科院校电子信息、通信工程、计算机科学与技术、仪器仪表、工业自动化等相关专业单片机系统设计课程教材，以及高职高专相关专业单片机套用课程教材，对于工程技术人员及广大单片机爱好者，本书也极具参考价值。

第1章 单片机系统概述 1

1.1 单片机内部结构及特点 2

1.2 单片机的发展与分类 3

1.2.1 单片机的发展 3

1.2.2 单片机的分类 4

1.3 单片机技术的发展趋势 6

1.4 单片机的套用领域 7

习题1 8

第2章 单片机硬体系统设计基础 9

2.1 51系列单片机家族成员 9

2.1.1 Intel公司的MCS-51系列单片机 9

2.1.2 Atmel公司的AT89系列单片机 10

2.1.3 Atmel公司的AT89C2051单片机 12

2.1.4 Philips公司的51系列单片机 13

2.2 51系列单片机内部结构及引脚功能 14

2.2.1 51系列单片机内部结构 14

2.2.2 51系列单片机外部引脚及功能 15

2.3 单片机CPU基本模型 17

2.3.1 算术逻辑单元ALU、累加器ACC及暂存器B 18

2.3.2 程式状态字PSW 18

2.3.3 程式计数器PC 19

2.3.4 堆叠指针SP 19

2.3.5 数据指针暂存器DPTR 19

2.4 51系列单片机存储器结构 20

2.4.1 存储器分类及配置 20

2.4.2 程式存储器 20

2.4.3 内部数据存储器 22

2.4.4 外部数据存储器 26

2.5 单片机的并行连线埠及套用 26

2.5.1 并行连线埠的内部结构 26

2.5.2 并行连线埠的套用 29

2.5.3 并行连线埠的负载能力 31

2.6 单片机时序 31

2.6.1 几个基本概念 32

2.6.2 CPU取指令和执行指令的时序 32

2.7 时钟及复位电路 34

2.7.1 时钟电路 34

2.7.2 复位电路 35

习题2 37

第3章 指令系统与编程技术 38

3.1 51系列单片机指令系统概述 38

3.1.1 51系列单片机指令特点及分类 38

3.1.2 51系列单片机彙编语言指令格式 39

3.1.3 指令长度和指令周期 40

3.2 51系列单片机定址方式 41

3.2.1 立即定址 41

3.2.2 暂存器定址 41

3.2.3 直接定址 42

3.2.4 暂存器间接定址 43

3.2.5 变址定址 43

3.2.6 相对定址 44

3.2.7 位定址 44

3.3 指令系统 45

3.3.1 数据传送指令 45

3.3.2 算术运算指令 52

3.3.3 逻辑运算指令与移位指令 55

3.3.4 控制转移指令 57

3.3.5 位操作指令 63

3.4 常用伪指令 65

3.5 程式设计技术 67

3.5.1 数据运算与处理 67

3.5.2 程式分支与转移 68

3.5.3 程式的散转 70

3.5.4 循环程式设计 72

习题3 75

第4章 中断系统与定时器套用 79

4.1 51系列单片机的中断系统 79

4.1.1 中断的概念 79

4.1.2 中断源 80

4.1.3 中断控制 82

4.1.4 中断回响 84

4.1.5 中断系统的套用 85

4.2 定时器/计数器 88

4.2.1 定时器/计数器的基本原理 88

4.2.2 定时器/计数器的控制方式 89

4.2.3 定时器/计数器的工作方式 90

4.2.4 定时器/计数器的套用 93

4.2.5 套用实例 94

习题4 100

第5章 串列通信技术 102

5.1 基本概念 102

5.2 51系列单片机串列通信接口 106

5.2.1 串列口组成及相关暂存器 106

5.2.2 串列口的工作方式 107

5.2.3 波特率设定 110

5.2.4 多机通信 113

5.3 串列口套用实例 114

5.3.1 利用串列口扩展LED显示器 114

5.3.2 利用串列口输入开关量 115

5.3.3 双机通信系统 116

5.3.4 电流环在通信系统中的套用 119

5.4 RS-232C串列汇流排及套用 120

5.4.1 RS-232C 汇流排 120

5.4.2 RS-232C在工程中的套用 122

习题5 125

第6章 单片机系统扩展及套用 127

6.1 单片机系统汇流排的形成 127

6.2 外部数据存储器的扩展 129

6.2.1 全解码 130

6.2.2 部分解码 133

6.2.3 线选法 134

6.3 外部程式存储器的扩展 135

6.3.1 EPROM扩展 135

6.3.2 E2PROM扩展举例 137

6.4 并行I/O连线埠扩展技术 139

6.4.1 简单I/O连线埠的扩展 140

6.4.2 LED数码显示器扩展 141

6.4.3 键盘接口 146

6.4.4 8255A可程式并行I/O接口扩展 150

6.5 单片机系统扩展举例 156

6.5.1 LED点阵式大萤幕显示器设计 156

6.5.2 智慧型电子钟设计 159

6.5.3 D/A转换器 164

6.5.4 A/D转换器 169

6.5.5 智慧型温度计设计 173

6.5.6 红外遥控器设计 175

习题6 177

第7章 单片机套用系统开发环境 181

7.1 开发系统的组成与功能 181

7.1.1 线上仿真功能 182

7.1.2 调试功能 182

7.1.3 辅助设计功能 183

7.1.4 程式固化功能 184

7.2 套用系统调试 184

7.2.1 硬体调试方法 184

7.2.2 软体调试方法 186

7.3 单片机仿真系统举例 187

7.3.1 仿真器功能 187

7.3.2 仿真器硬体介绍 187

7.3.3 软体安装 188

习题7 189

第8章 单片机套用系统设计 190

8.1 系统设计内容 190

8.1.1 硬体系统组成 190

8.1.2 系统设计内容 193

8.2 系统开发过程 193

8.2.1 需求分析与市场调研 194

8.2.2 可行性分析 194

8.2.3 方案设计 194

8.2.4 样机研製 195

8.2.5 系统调试 195

8.2.6 批量生产 195

8.3 系统设计方法 195

8.3.1 熟悉设计对象 195

8.3.2 确定I/O类型和数量 196

8.3.3 单片机选型 198

8.3.4 确定存储器 199

8.3.5 确定I/O接口晶片 199

8.3.6 系统设计 200

8.3.7 实验板设计 202

8.3.8 实验电路调试 203

8.3.9 系统结构设计 205

8.4 系统调试 206

8.4.1 常用调试工具 206

8.4.2 系统调试方法 209

习题8 213

第9章 系统抗干扰设计 214

9.1 干扰源分析 214

9.2 硬体抗干扰技术 215

9.2.1 元器件选用 215

9.2.2 接外挂程式选择 216

9.2.3 印製电路板抗干扰技术 216

9.2.4 执行机构抗干扰技术 217

9.3 软体抗干扰技术 217

9.3.1 设定软体陷阱 217

9.3.2 软体看门狗 218

9.3.3 软体冗余技术 219

9.3.4 软体抗干扰设计 219

9.3.5 软体自诊断技术 220

9.4 电源抗干扰技术 221

9.4.1 电源系统干扰源 221

9.4.2 电源抗干扰措施 222

9.5 系统接地技术 223

9.5.1 系统地线分类 223

9.5.2 地线的处理原则 223

9.6 I/O通道抗干扰技术 224

9.6.1 开关信号的抗干扰措施 224

9.6.2 模拟通道的抗干扰设计 226

9.6.3 长线传输的抗干扰技术 227

习题9 229

第10章 实用外围电路设计 230

10.1 运算放大器实用技术 230

10.1.1 理想运算放大器 230

10.1.2 基本运算电路 231

10.1.3 实用电路 232

10.1.4 保护电路 239

10.2 电流/电压转换电路 240

10.2.1 电压/电流转换电路 240

10.2.2 电流/电压转换电路 241

习题10 241

第11章 常用感测器 242

11.1 感测器概述 242

11.2 感测器选择与套用 247

11.3 感测器的抗干扰技术 248

11.4 智慧型感测器 251

11.4.1 智慧型感测器概述 251

11.4.2 智慧型感测器的组成及功能 252

习题11 254

附录A： ASCII字元表 255

附录B： 按字母顺序排列51系列单片机指令一览表 256

附录C： 按功能排列51系列单片机指令表 260

参考文献 264