本书从单片机套用的角度出发，在本书第1版的基础上进行精简、修正、调整和扩充，详尽地阐述了51单片机体系结构、工作原理、指令系统、典型功能部件、软硬体套用开发资源及开发过程。突显了C51程式在各章节的功能描述和套用项目编程。引用了大量的由浅入深的单片机软、硬体仿真调试示例及工程套用实例，引导学生逐步认识、熟知、实践和套用单片机。本书结构完整、层次分明、资源丰富，以套用示例为导向，将知识点贯穿其中，将硬体电路、软体编程、仿真调试及工程套用为一体，各章配有实训项目，即便于教学，又方便读者阅读和操作。

目 录

前　言

第1章 单片机基础知识1

1.1 单片机简介1

1.1.1 单片机的基本概念1

1.1.2 51单片机技术发展简程1

1.1.3 单片机的特点及套用2

1.2 数制和码制3

1.2.1 数制及转换3

1.2.2 编码6

1.3 单片机套用系统的组成9

1.4 单片机套用开发资源10

1.5 实训项目1 51单片机实现闪光灯12

1.6 思考与练习16

第2章 51单片机及其硬体结构17

2.1 51单片机系列17

2.2 51单片机的总体结构18

2.2.1 51单片机的内部结构框图及功能18

2.2.2 51单片机的晶片引脚功能21

2.3 51单片机存储器及位处理器26

2.3.1 51单片机存储器的特点26

2.3.2 程式存储器27

2.3.3 数据存储器28

2.3.4 专用暂存器（SFR）30

2.3.5 位处理器32

2.4 51单片机复位电路32

2.4.1 单片机复位32

2.4.2 复位电路及方式33

2.5 51单片机的时序与时钟电路34

2.5.1 CPU时序34

2.5.2 时钟电路35

2.6 实训项目2 单片机最小系统组成35

2.7 思考与练习36

第3章 51单片机指令系统及彙编语言

程式设计38

3.1 指令系统简介及定址方式38

3.1.1 指令分类及格式38

3.1.2 定址方式39

3.1.3 定址空间及符号注释42

3.2 指令系统及套用示例43

3.2.1 数据传送指令43

3.2.2 算术运算指令46

3.2.3 逻辑操作指令48

3.2.4 位操作指令49

3.2.5 控制转移指令51

3.3 彙编语言程式设计54

3.3.1 伪指令54

3.3.2 彙编语言程式结构及套用56

3.4 实训项目3 单片机指令系统及彙编语言

程式设计60

3.5 思考与练习61

第4章 C51程式设计及套用63

4.1 C51简介63

4.1.1 C语言的标识符和关键字63

4.1.2 C51的扩展64

4.1.3 存储区及存储类型65

4.1.4 存储模式66

4.1.5 数据类型及变数66

4.2 C51运算符及表达式69

4.2.1 算术运算符与表达式69

4.2.2 关係运算符与表达式69

4.2.3 逻辑运算符与表达式70

4.2.4 赋值运算符与表达式71

4.2.5 自增/自减运算符与表达式72

4.2.6 位运算符与表达式72

4.2.7 条件运算符与表达式74

4.3 C51控制语句74

4.3.1 条件语句74

4.3.2 switch/case语句76

4.3.3 循环结构77

4.4 数组79

4.4.1 一维数组的定义、引用及初始化79

4.4.2 一维数组套用示例80

4.5 函式81

4.5.1 库函式及档案包含82

4.5.2 C51自定义函式及调用84

4.6 指针88

4.6.1 指针和指针变数88

4.6.2 通用指针与存储区指针89

4.6.3 一维数组与指针90

4.6.4 指向数组的指针作为函式参数91

4.7 Keil 51单片机集成开发环境92

4.7.1 单片机应用程式开发过程92

4.7.2 Keil开发环境的安装92

4.7.3 Keil工程的建立93

4.7.4 Keil调试功能95

4.7.5 单片机I/O连线埠套用示例97

4.8 实训项目4 C51实现流水灯102

4.9 思考与练习104

第5章 51单片机主要功能部件的结构

及套用105

5.1 中断系统105

5.1.1 中断的概念105

5.1.2 51单片机中断系统结构及中断

控制106

5.1.3 51单片机中断回响过程109

5.1.4 外部中断源扩展111

5.1.5 中断系统套用113

5.2 51单片机定时器/计数器115

5.2.1 定时器/计数器概述115

5.2.2 定时器/计数器的控制116

5.2.3 定时器/计数器的工作模式117

5.2.4 定时器/计数器的套用示例及仿真120

5.3 串列口127

5.3.1 串列通信的基本概念127

5.3.2 51单片机串列口129

5.3.3 串列口的套用134

5.4 51单片机外部中断及定时器中断142

5.4.1 实训项目5 输入口外部中断设计

项目142

5.4.2 实训项目6 输出口程式设计

项目144

5.5 思考与练习146

第6章 单片机系统扩展及I/O接口

技术149

6.1 单片机系统扩展149

6.1.1 单片机系统扩展及接口晶片149

6.1.2 单片机扩展后的汇流排结构150

6.1.3 程式存储器的扩展151

6.1.4 数据存储器的扩展152

6.2 I/O连线埠的扩展154

6.2.1 简单并行输出口的扩展154

6.2.2 简单并行输入口的扩展155

6.2.3 8155可程式多功能接口晶片及

扩展156

6.3 单片机扩展系统外部地址空间的编址

方法161

6.3.1 单片机扩展系统地址空间编址162

6.3.2 线选法162

6.3.3 解码法163

6.4 单片机I/O接口技术及套用164

6.4.1 键盘及接口电路164

6.4.2 LED显示器及接口电路171

6.4.3 液晶显示器及接口177

6.5 A-D转换器、D-A转换器与单片机的

接口182

6.5.1 D-A转换器及套用技术183

6.5.2 A-D转换器及套用技术186

6.6 实训项目7 键盘及LED显示器程式

设计192

6.7 思考与练习194

第7章 单片机套用系统开发及设计

实例196

7.1 单片机套用系统开发过程196

7.1.1 总体设计196

7.1.2 硬体设计196

7.1.3 软体设计197

7.1.4 软硬体仿真调试197

7.1.5 在线上调试197

7.1.6 程式下载198

7.1.7 脱机运行200

7.2 单片机套用系统设计实例201

7.2.1 实训项目8 智慧型循迹小车201

7.2.2 实训项目9 数字电压表205

7.2.3 实训项目10 单片机舵机控制

系统208

7.2.4 实训项目11 LED点阵显示系统217

7.2.5 实训项目12 採用DS12C887时钟

晶片及温度显示的LCD电子时钟224

7.3 思考与练习237

第8章 Proteus使用入门238

8.1 Proteus ISIS基本操作238

8.1.1 Proteus ISIS工作区238

8.1.2 Proteus ISIS激励信号源244

8.1.3 Proteus ISIS VSM虚拟仪器245

8.2 Proteus原理图编辑及仿真250

8.2.1 Proteus ISIS原理图编辑250

8.2.2 Proteus ISIS电路仿真254

附录258

附录A 51单片机指令表258

附录B 常用C51库函式261

附录C ASCII（美国标準信息交换码）

码錶264

附录D 本书仿真电路中部分非标準符号与

国标的对照表264

参考文献266