本书以C语言为主线对单片机的软件程序开发作了详细讲解，详细介绍了单片机各个模块的C语言编程实现。并详细介绍了8051单片机的结构、接口及其编程方法，具体讲述了8051单片机的内部结构、中断系统、人机交互接口、模／数、数／模、串行口等接口芯片及其编程方法。在本书的应用实例中加入了实际的工程项目，通过对具体实例的分析使读者加深对单片机系统的理解，对单片机的实际应用和实际项目的指导性很强，可以使单片机初学者快速入门。

本书以MCS-51单片机为例，详细介绍了单片机的结构及其编程方法，以C语言为主线讲述了常用的编程思想。本书还详细介绍了C语言与汇编语言混合编程的方法及其在Keil中的具体实现。在书中最后章节作者还对多年的项目开发经验进行了总结并对单片机的初学者提出了宝贵建议。

本书可作为单片机初学者的入门教材、本科毕业设计指导用书，也可作为相关技术开发人员的参考书。

第1章 单片机基础及MCS-51结构 1

1.1 单片机概述 1

1.1.1 微机及单片机 1

1.1.2 单片机的实际应用 2

1.1.3 单片机的分类 3

1.1.4 MCS-51系列单片机 3

1.2 MCS-51单片机功能及结构框图 4

1.2.1 8051单片机功能综述 4

1.2.2 8051单片机的结构框图 5

1.3 8051单片机内部结构 5

1.3.1 8051单片机的CPU结构 5

1.3.2 存储器结构 9

1.3.3 I/O端口结构 13

1.3.4 定时器/计数器结构 14

1.3.5 中断系统 14

1.4 MCS-51单片机引脚功能 15

1.4.1 MCS-51芯片封装 15

1.4.2 芯片引脚及功能 16

1.5 MCS-51工作方式 16

1.5.1 复位方式 16

1.5.2 程序执行方式 17

1.5.3 低功耗方式 17

1.6 MCS-51单片机工作时序 18

1.6.1 时钟电路 18

1.6.2 机器周期及指令周期 18

1.6.3 指令的执行时序 19

第2章 Keil C51简介及单片机软件程序设计 21

2.1 Keil C51集成开发环境 21

2.1.1 启动Keil mVision2程序 21

2.1.2 工作环境介绍 21

2.2 建立一个简单的项目 23

2.3 工程项目的编译及运行 26

2.4 单片机软件开发流程 29

2.4.1 建立工程项目 30

2.4.2 可执行文件的生成 32

2.4.3 软件仿真器简述 33

2.4.4 硬件编程器 36

2.4.5 程序的下载及运行 37

第3章 C语言基础及实例剖析 38

3.1 C程序组成 38

3.1.1 C语言中的数据 38

3.1.2 C语言中的函数 39

3.2 C语言中的运算操作 40

3.2.1 赋值、指针和取指运算符 40

3.2.2 算术运算符 41

3.2.3 关系运算符 42

3.2.4 逻辑运算符 43

3.2.5 位运算 44

3.2.6 复合运算符 46

3.3 基本的程序设计结构 47

3.3.1 顺序结构程序设计 47

3.3.2 分支结构程序设计 49

3.3.3 循环结构程序设计 52

3.3.4 子程序设计 56

3.4 Keil中的C样例程序分析 59

第4章 中断系统 63

4.1 中断概述 63

4.1.1 I/O控制方式 63

4.1.2 中断的概念 63

4.1.3 中断的主要功能 64

4.2 8051中断 65

4.2.1 中断源 65

4.2.2 中断优先级 66

4.2.3 中断处理过程 69

4.3 中断控制 71

4.3.1 中断编程方法 71

4.4 中断编程实例 72

4.4.1  中断实例 72

4.4.2  实现中断嵌套实例 73

4.4.3 定时器中断实例 76

4.4.4 串行口中断实例 77

第5章 定时器/计数器 80

5.1 定时器/计数器的结构与工作原理 80

5.1.1 定时器/计数器硬件结构 80

5.1.2 定时器/计数器工作原理 81

5.2 定时器/计数器的工作方式 81

5.2.1 方式0 81

5.2.2 方式1 82

5.2.3 方式2 83

5.2.4 方式3 84

5.3 定时器/计数器的控制 85

5.4 定时器计数器初始化 86

5.5 定时器/计数器应用实例 86

5.5.1 基本工作方式 86

5.5.2 级联工作方式 92

5.5.3 外部中断扩展 96

5.5.4 查询方式的应用 98

第6章 串行通信接口 100

6.1 串行通信方式简介 100

6.1.1 串行通信分类 100

6.1.2 数据的传输模式 101

6.1.3 波特率 102

6.2 串口结构介绍 102

6.2.1 MCS-51串行口的硬件结构 102

6.2.2 数据缓冲寄存器SBUF 102

6.2.3 串行口控制寄存器SCON 103

6.2.4 特殊功能寄存器PCON 104

6.3 MCS-51串口工作方式 105

6.3.1 方式0 105

6.3.2 方式1 106

6.3.3 方式2 106

6.3.4 方式3 107

6.3.5 各方式下波特率的计算 107

6.4 串行通信接口标准 108

6.4.1 RS-232标准 108

6.4.2 串行口通信的连接方法 110

6.5 串口应用实例 110

6.5.1 串行口在方式0下的应用 110

6.5.2 串行口在其他方式下的应用 116

6.6 软件UART原理及实现 116

6.6.1 软件UART处理方法基本思路 116

6.6.2 软件UART接收原理及其实现 117

6.6.3 软件UART发送原理及其实现 121

6.7 串口调试助手及其作用 125

6.7.1 串口调试助手简介 125

6.7.2 在单片机系统调试运行中的作用 126

第7章 输入设备 127

7.1 输入设备分类及结构 127

7.1.1 开关和按键 127

7.1.2 按键去抖动 128

7.1.3 非编码独立式键盘 130

7.1.4 非编码矩阵式键盘 131

7.1.5 编码键盘 132

7.2 键盘与单片机的接口 132

7.2.1 独立式键盘与单片机的接口 132

7.2.2 行列式键盘与单片机的接口 133

7.3 键盘接口的程序实现 134

7.3.1 查询方式的程序实现 134

7.3.2 中断方式的程序实现 140

7.3.3 串行口扩展键盘接口 149

第8章 输出设备 152

8.1 输出设备种类及结构 152

8.1.1 发光二极管 152

8.1.2 数码管 153

8.1.3 液晶显示模块 154

8.2 输出设备接口及其编程 154

8.2.1 LED指示灯功能的程序实现 155

8.2.2 数码管显示的编程实现 157

8.2.3 数码管的静态显示法 158

8.2.4 数码管的动态显示法 163

8.3 8279接口芯片 165

8.3.1 8279及其编程说明 165

8.3.2 8279与单片机接口及程序实现 171

第9章 MCS-51与常用外设芯片接口 175

9.1 数/模转换 175

9.1.1 D/A转换器 175

9.1.2 D/A转换芯片DAC0832 176

9.1.3 DAC0832应用实例 178

9.2 模/数转换 187

9.2.1 A/D转换器 187

9.2.2 A/D转换芯片ADC0809 189

9.2.3 ADC0809应用实例 192

9.3 定时器计数器8253 199

9.3.1 8253结构 199

9.3.2 8253命令及工作方式 201

9.3.3 8253与8051的连接及编程 206

第10章 MCS-51汇编语言程序设计 209

10.1 指令与寻址方式 209

10.1.1 指令格式 209

10.1.2 MCS-51寻址方式 210

10.2 MCS-51指令系统 214

10.2.1 数据传送类指令 214

10.2.2 算术运算类指令 218

10.2.3 逻辑运算及移位类指令 220

10.2.4 控制转移类指令 222

10.2.5 位操作类指令 225

10.3 汇编语言程序设计 226

10.3.1 汇编 226

10.3.2 伪指令 227

10.3.3 汇编语言程序设计方法 229

10.4 汇编程序实例 230

10.4.1 简单程序实例 230

10.4.2 分支程序实例 233

10.4.3 循环程序实例 234

10.4.4 查表程序实例 238

10.4.5 汇编语言的端口操作程序 239

10.4.6 汇编语言中断程序的编写 240

第11章 C与汇编语言混合编程 242

11.1 程序设计及编程方法 242

11.1.1 单片机程序编制过程 242

11.1.2 各种语言优缺点 243

11.1.3 混合编程的优势 243

11.2 混合编程原理 243

11.2.1 宏汇编器A51 244

11.2.2 C51编译器 246

11.2.3 函数调用中的参数传递 247

11.3 C与汇编语言混合编程实现 247

11.3.1 混合编程项目的建立 247

11.3.2 C语言中调用汇编函数 250

11.3.3 汇编语言中调用C函数 251

11.3.4 Keil中的编译控制命令SRC 253

11.3.5 用汇编语言编写中断函数 257

11.4 混合编程应用实例 258

11.4.1 问题提出 258

11.4.2 C语言产生的误差 259

11.4.3 混合编程的解决办法 260

第12章 单片机系统扩展 266

12.1 系统扩展概述 266

12.1.1 总线 266

12.1.2 并行扩展 267

12.1.3 串行扩展 268

12.2 简单的I/O口扩展 270

12.3 可编程接口扩展芯片 272

12.3.1 8255接口芯片 272

12.3.2 8155接口芯片 278

12.4 存储器扩展 284

12.4.1 程序存储器 284

12.4.2 数据存储器 289

第13章 单片机应用系统设计 293

13.1 应用系统设计的一般方法 293

13.1.1 总体设计 294

13.1.2 硬件设计 294

13.1.3 软件设计 296

13.1.4 系统调试 298

13.2 单片机程序在线装载系统 299

13.2.1 设计任务 300

13.2.2 任务分析及方案选定 301

13.2.3 硬件设计 302

13.2.4 软件设计 304

13.2.5 程序编制 308

13.3 摄像机云台解码器系统设计 315

13.3.1 云台简介 315

13.3.2 云台解码器硬件 315

13.3.3 云台解码器通信协议 317

13.3.4 云台解码器软件编制 318

第14章 对初学者的几点建议 323

14.1 模块化设计思想 323

14.1.1 硬件设计中的模块化 323

14.1.2 软件设计中的模块化 323

14.2 系统开发中的必备工具 326

14.3 隐式过程显化 328

14.3.1 常用方法 328

14.3.2 实例讲解 328