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本书以80C51为代表介绍51单片机的工作原理与应用实例。书中采用C51语言和汇编语言编程，其中C51语言作为主要编程语言，汇编语言作为辅助编程语言，以此为单片机的程序开发打下更加坚实的基础；内容编排采用理论与应用实例紧密衔接的做法，解决了教材内容在理论与应用之间存在较大时间差的问题；采用Proteus v8实现了以前要用Proteus v7+Keil两个软件才能进行的C51程序开发，简化了教材内容，降低了学习难度；坚持学以致用的原则，书中所选的应用实例都具有较强的应用背景，其中第9章的综合应用实例——智能仪器设计与PCB布版更加突出了“从概念到产品”的教学理念。本书保持了方便读者学习的传统做法。每章都有内容概述、本章小结、思考与练习，书末附有教学实验。本书的实例都可进行仿真运行，确保程序正确无误。在手机版和电脑版的双系统课程网站（http://51mcu.cn/dpj5/）中提供教学PPT、仿真实例资料、教学实验指南、实例仿真视频、思考与练习答案、思维导图和软件用法阅读材料。本书的C51语言不是从零基础开始的，仅适合于具有一定C语言基础的读者。本书可作为高等工科院校机械类、电气类、电子信息类、计算机类各专业80学时及以下要求的教材，也可作为嵌入式应用系统设计、生产从业人员的岗位培训教材及自学参考书。

第1章  单片机基础知识概述	1
1.1  单片机概述	1
1.1.1  单片机的基本概念	1
1.1.2  单片机的应用领域	2
1.1.3  主流单片机及其特点	3
1.1.4  单片机发展趋势	5
1.1.5  关于学习单片机	8
1.2  单片机预备知识	9
1.2.1  数制及其转换	9
1.2.2  有符号数	11
1.2.3  位、字节和字	11
1.2.4  BCD码	12
1.2.5  ASCII码	12
1.2.6  基本逻辑门电路	13
1.3  Proteus软件简介	14
本章小结	17
思考与练习1	18
第2章  MCS-51单片机的结构组成	20
2.1  单片机的基本结构	20
2.1.1  MCS-51单片机的内部结构	20
2.1.2  MCS-51外部引脚及其功能	22
2.2  单片机的存储器结构	24
2.2.1  存储器划分方法	24
2.2.2  程序存储器	25
2.2.3  数据存储器	26
2.3  单片机的复位与时序	28
2.3.1  单片机的复位	28
2.3.2  单片机的时序	29
2.4  单片机并行I/O口	32
2.4.1  P1口	32
2.4.2  P3口	33
2.4.3  P0口	34
2.4.4  P2口	35
2.5  绘制Proteus原理图	35
2.5.1  创建新工程	36
2.5.2  原理图绘图界面	36
2.5.3  绘图基本方法	38
2.5.4  Proteus绘图实例	39
本章小结	41
思考与练习2	41
第3章  汇编语言及仿真设计基础	44
3.1  汇编语言概述	44
3.1.1  汇编指令格式	44
3.1.2  描述操作数的简记符号	45
3.2  MCS-51指令系统简介	46
3.2.1  数据传送与交换类指令	46
3.2.2  算术运算类指令	50
3.2.3  逻辑运算及移位类指令	52
3.2.4  控制转移类指令	55
3.2.5  寻址方法汇总	58
3.2.6  伪指令	59
3.3  汇编程序仿真设计基础	60
3.3.1  汇编程序设计步骤	60
3.3.2  汇编程序编译方法	61
3.3.3  汇编程序应用举例	66
本章小结	70
思考与练习3	70
第4章  C51语言及通用I/O口应用	73
4.1  C51的程序结构	73
4.1.1  C51语言概述	73
4.1.2  C51的程序结构	74
4.2  C51的数据结构	75
4.2.1  C51变量	75
4.2.2  C51指针	80
4.3  C51与汇编语言的混合编程	81
4.3.1  在C51程序中调用汇编程序	82
4.3.2  在C51程序中嵌入汇编代码	83
4.4  C51仿真开发方法	85
4.4.1  C51程序编译	85
4.4.2  C51仿真调试	88
4.5  通用I/O口方式的简单应用	93
4.5.1  基本输入/输出设备与应用	93
4.5.2  数码管原理与静态显示应用	98
4.6  通用I/O口方式的进阶应用	103
4.6.1  数码管动态显示原理与应用	103
4.6.2  行列式键盘原理与应用	105
本章小结	111
思考与练习4	112
第5章  单片机的中断系统	115
5.1  中断的概念	115
5.2  中断控制系统	118
5.2.1  中断系统结构	118
5.2.2  中断的控制	120
5.3  中断控制过程	123
5.4  中断编程和应用实例	125
5.4.1  中断应用实例	125
5.4.2  扩充外部中断源	132
本章小结	135
思考与练习5	135
第6章  单片机的定时/计数器	138
6.1  定时/计数器的工作原理	138
6.1.1  基本原理	138
6.1.2  结构组成	139
6.2  定时/计数器的控制	140
6.2.1  TMOD寄存器	140
6.2.2  TCON寄存器	141
6.3  定时/计数器的工作方式	142
6.3.1  方式1	142
6.3.2  方式2	145
6.3.3  方式0	147
6.3.4  方式3	149
6.4  定时/计数器的应用实例	149
本章小结	156
思考与练习6	156
第7章  单片机的串行口	159
7.1  串行通信概念	159
7.2  MCS-51的串行口控制器	161
7.2.1  串行口内部结构	161
7.2.2  串行口控制寄存器	162
7.3  串行口工作方式0及其应用	164
7.4  串行口工作方式1及其应用	166
7.5  串行口工作方式2及其应用	170
7.6  串行口工作方式3及其应用	173
本章小结	177
思考与练习7	178
第8章  单片机的外围接口技术	181
8.1  51单片机的三总线结构	181
8.1.1  片外三总线形式	181
8.1.2  地址锁存器的原理与接口	182
8.2  简单并行扩展的原理与接口应用	184
8.2.1  访问扩展接口的软件方法	184
8.2.2  利用74273扩展并行输出口	185
8.2.3  利用74244扩展并行输入口	187
8.3  D/A转换器的原理与接口应用	190
8.3.1  DAC0832的工作原理	190
8.3.2  DAC0832的应用实例	192
8.4  A/D转换器的原理与接口应用	195
8.4.1  ADC0809的工作原理	195
8.4.2  ADC0809的应用实例	196
8.5  开关量驱动原理与接口应用	199
8.5.1  驱动接口方式	199
8.5.2  驱动接口的应用实例	202
8.6  液晶显示模块的原理与接口应用	207
8.6.1  LM1602模块的工作原理	207
8.6.2  LM1602模块的应用实例	209
8.7  串行扩展单元的原理与接口应用	212
8.7.1  串行A/D转换器MAX124X	212
8.7.2  串行D/A转换器LTC145X	216
8.7.3  串并转换器74HC595	218
8.7.4  I2C总线E2PROM存储器AT24CXX	221
8.7.5  串行日历时钟DS1302	229
本章小结	235
思考与练习8	236
第9章  单片机应用系统开发	239
9.1  单片机系统设计开发过程	239
9.1.1  单片机典型应用系统	239
9.1.2  单片机应用系统的开发过程	240
9.2  单片机系统可靠性技术	244
9.2.1  硬件抗干扰技术概述	245
9.2.2  软件抗干扰技术概述	245
9.3  单片机综合应用实例——智能仪器	246
9.3.1  功能概述	246
9.3.2  硬件电路设计	247
9.3.3  软件系统设计	248
9.3.4  仿真开发过程	251
9.4  智能仪器的PCB布版实例	257
9.4.1  PCB布版准备	257
9.4.2  PCB布版结果	259
本章小结	261
思考与练习9	261
附录A  教学实验	264
实验1  绘制电路原理图	264
实验2  指示灯开关控制	265
实验3  LED循环控制	267
实验4  数码管的中断控制	268
实验5  数字秒表显示器	269
实验6  双机串行通信	270
实验7  模数转换电压表	271
实验8  数字电压表的PCB设计	274
参考文献	276

“单片机原理及应用”是工科院校普遍开设的一门专业技术基础课，旨在使读者通过对MCS-51单片机的学习，掌握单片机软硬件系统的工作原理及单片机初级应用系统的开发技能，为以后从事高性能单片机技术应用奠定理论与实践基础。
作者长期从事单片机的教学与科研工作，曾出版过《单片机原理及应用（C51语言版）》教材，本书作为其姊妹篇，在保持原有风格体系的基础上，采用了C51语言和汇编语言两种编程语言的编排方案，以此为单片机的程序开发打下更加坚实的基础。其中，C51语言作为单片机的主要编程语言，以达到能熟练编程和灵活应用为目标，而汇编语言作为辅助编程语言，以达到能读懂并编写简单源程序为目标。
本书之前版本发行后得到了同行与读者认可，曾入选“‘十二五’普通高等教育本科国家级规划教材”，并获“全国电子信息类优秀教材一等奖”，已被全国150多所院校选为教学用书，成为单片机课程的畅销教材。不过实践也表明，本书之前版本存在着一个软肋，那就是需要将Proteus和Keil两种仿真软件联合使用才能进行C51程序开发，这样就使单片机的学习难度大大增加。
随着Proteus软件升级到v8，Proteus中新增了C51程序的编辑、编译和仿真调试等功能，这使得如同汇编程序一样，仅用Proteus v8一款软件也能进行C51程序开发。虽然C51程序的编译还是需要Keil提供后台支持，但由于不再需要人为操作Keil运行，因而会使C51程序开发难度显著降低。
作者正是看中了Proteus v8的这一变化，认为它可对基于仿真的单片机教材带来一次新的变革。告别Keil不仅有利于简化教材内容，也能让读者将学习精力集中在Proteus v8单一软件上，这无疑是一个降低单片机学习难度的福音。
本次教材再版的主要变化在于，将第4版中基于Keil的仿真原理、仿真实例、教学实验、思考与练习等内容都以Proteus 8.11进行改写。此外，还重新编写了第1章的内容，使其条理性和前沿性显著增强；调整了第8章的编排结构，增减了部分接口内容，使外围接口技术更加充实完整；在第9章的智能仪器实例中增加了PCB布版内容，突出了“从概念到产品”的教学理念；由于本书课程网站中设有“阅读材料”栏目，因而本书附录中不再保留阅读材料内容。
由于本书较第4版的内容变化较多，可能会给使用第4版教材的读者带来一些不便。作为弥补措施，我们已经更新了教学PPT、仿真实例资料、实例仿真视频、教学实验指南、思考与练习答案、思维导图和软件用法阅读材料等，欢迎大家通过课程网站（http://51mcu.cn/dpj5/）选用。
本书由林立和张俊亮共同编写完成，出版过程中得到了电子工业出版社的大力支持和帮助，特别是高等教育分社的凌毅编辑做了大量细致的工作，在此谨致以诚挚的谢意。
本书一定还有许多不妥之处，书中漏误在所难免，殷切期望读者给予批评指正，联系邮箱cmee0@163.com。

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单片机原理及应用——基于Proteus仿真（第5版）