本书不仅介绍了各种硬件接口的设计，还对如何组成硬件系统进行了详细介绍，并用一些应用实例从简单到复杂将单片机基础知识、单片机系统开发工具的使用方法及单片机开发过程介绍给读者，使读者能很快地掌握51单片机应用系统的设计。

本书力求“淡化理论，够用为度，培养技能，重在应用”，突出了内容的实用性、典型性。结合自制的简单实验开发平台，增加了学习的趣味性，为读者提供了广阔的自我开发空间。

本书以自主开发的51单片机实验平台为基础，辅以各种调试工具，从简单的应用实例入手，全面而翔实地论述了单片机应用系统的结构、原理及应用，并通过对系统设计实例的系统讲解来加深读者对单片机应用系统设计方法与技巧的理解。

本书面向21世纪人才培养的需求，具有鲜明的时代气息与高职高专特色。本书在编写过程中力求“淡化理论，够用为度，培养技能，重在应用”，突出了内容的实用性、典型性，注重培养学生的实用技能，结合自制的简单实验开发平台，增加了学习的趣味性，为读者提供了广阔的自我开发空间。

本书可作为高等院校教材，也可作为单片机培训教材，还可作为51单片机初学者和有一定基础的单片机开发人员的参考用书。

基 础 篇

实例一 单片机应用实例初识 1

1.1 单片机概述 1

1.2 单片机的开发环境 7

1.3 单片机的仿真平台 17

1.4 生日礼物的设计与制作 33

1.5 习题 41

实例二 单片机的基本结构及指令系统 42

2.1 单个发光二极管的点亮 42

2.1.1 数制与编码 43

2.1.2 单个发光二极管控制电路的设计 49

2.1.3 基本程序设计 65

2.2 单个发光二极管的闪烁 71

2.2.1 寻址方式 72

2.2.2 控制转移类指令 76

2.2.3 程序的基本结构 80

2.2.4 子程序及参数传递 82

2.3 单片机端口输出方波 91

2.4 习题 95

实例三 循环、查表和中断系统 96

3.1 多彩流水灯电路的设计 96

3.2 多彩流水灯程序的设计 98

3.2.1 8盏灯轮流式点亮 98

3.2.2 8盏灯缩展式点亮 105

3.2.3 8盏灯复杂循环点亮 107

3.2.4 8盏灯无序点亮 113

3.3 按键控制彩灯的设计 121

3.3.1 按键控制单盏灯 121

3.3.2 按键控制多彩流水灯 125

3.4 单个数码管显示接口的设计 134

3.4.1 单个数码管显示原理 134

3.4.2 单个数码管显示控制 136

3.5 习题 143

实例四 定时器/计数器 144

4.1 简易秒表的设计 144

4.2 简易计数器的设计 161

4.3 简易交通灯控制系统的设计 163

4.4 习题 166

实例五 中断与定时器的应用 167

5.1 按钮中断响应 167

5.1.1 MCS-51单片机的中断系统结构 167

5.1.2 独立按键中断响应 176

5.2 简易全自动洗衣机控制面板设计 181

5.3 习题 185

实例六 人机接口的设计 186

6.1 显示器及其接口的设计 186

6.1.1 LED显示器 186

6.1.2 LED静态显示方式 187

6.1.3 LED动态显示方式 190

6.2 键盘及其接口 194

6.2.1 键盘结构 194

6.2.2 矩阵式键盘识别 198

6.3 简单计算器的设计 202

6.4 习题 211

实例七 单片机与PC机通信 212

7.1 计算机串行通信基础 212

7.1.1 串行通信的分类 213

7.1.2 串行通信的制式 214

7.2 MCS-51单片机的串行接口 215

7.2.1 串行口的结构 216

7.2.2 串行口的控制寄存器 217

7.2.3 串行口的工作方式 218

7.2.4 波特率 221

7.3 串行口通信程序的设计 222

7.4 单片机与PC机通信的设计 229

7.5 习题 236

提 高 篇

实例八 外部存储器的应用设计 237

8.1 I2C总线 237

8.1.1 I2C总线概述 238

8.1.2 I2C总线的数据传输 239

8.1.3 I2C总线的软件模拟 244

8.2 单片机与24C16接口的设计 247

8.3 习题 262

实例九 数/模转换接口的设计 263

9.1 D/A转换器接口 263

9.1.1 D/A转换原理 263

9.1.2 D/A转换器的主要技术指标 265

9.1.3 TLC5620 265

9.2 简单波形发生器的设计 268

9.3 模拟心电图发生器的设计与制作 272

9.4 习题 282

实例十 模/数转换接口的设计 283

10.1 A/D转换器接口 283

10.1.1 A/D转换原理 283

10.1.2 A/D转换器的4要技术指标 284

10.1.3 TLC0834 284

10.2 数字电压表的设计与制作 287

10.3 习题 293

实例十一 单片机应用系统实例 294

11.1 液晶显示万年历的设计 294

11.1.1 背景知识 294

11.1.2 设计任务及分析 299

11.1.3 设计与制作 1299

11.1.4 系统功能测试 324

11.2 数字心率计的设计 325

11.2.1 心率的测量原理 325

11.2.2 数字心率计的硬件设计 326

11.2.3 数字心率计的软件设计 327

11.3 数字温度计的设计 333

11.3.1 基于单片机的数字温度计概述 333

11.3.2 数字温度计的硬件设计 334

11.3.3 数字温度计的软件设计 337

附录A 练习报告 365

附录B 51单片机指令汇总表 366

参考文献 370