本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是国家级精品资源共享课“单片机原理”的主要成果之一，与“中国大学MOOC（慕课）”网站已上线的哈尔滨工业大学“单片机原理及应用”MOOC课程相配套。本书详细介绍了美国ATMEL公司的AT89S51/AT89S52单片机的硬件结构以及片内外围部件的工作原理，Keil C51编程基础知识，以及AT89S51/AT89S52单片机的各种常用的硬件接口设计和相应的Keil C51接口驱动程序设计。此外还介绍了AT89S51单片机应用系统设计以及典型应用举例，书中所有案例均采用Proteus进行了仿真。

本书为新形态教材，全书一体化设计，将课程讲义、习题解答以及Proteus总体功能介绍等文件内容制作成二维码，扫描即可实现在线同步学习。配套数字资源网站针对全书内容，制作了与本书配套的电子教案(PPT文件)、案例的Proteus虚拟仿真与C程序清单、各章习题解答，以及Proteus V8中文版及最新技术介绍的文件，以方便教师授课，学生自学。此外，读者也可以登录“中国大学MOOC(慕课)”网站或“爱课程”网站，自主学习哈尔滨工业大学开设的“单片机原理及应用”MOOC课程。目前由张毅刚主编的《单片机原理及应用——C51编程+Proteus仿真》（第3版）与《单片机原理及应用》（第4版）、《单片机应用设计案例——C51+Proteus仿真》已形成较完整的系列教材。

本书可作为各类工科院校、职业技术学院电气类、电子信息类、自动化类、计算机类、仪器类及机械类单片机课程教材，也可供从事单片机应用设计的工程技术人员参考。

前辅文
第1章 单片机概述
  1.1 单片机简介
  1.2 单片机的发展历史
  1.3 单片机的特点
  1.4 单片机的应用
  1.5 单片机的发展趋势
  1.6 MCS-51系列与AT89S5×系列单片机
   1.6.1 MCS-51系列单片机
   1.6.2 AT89S5× 系列单片机
  1.7 各种衍生品种的8051单片机
   1.7.1 STC系列单片机
   1.7.2 C8051F×××单片机
   1.7.3 ADμC812单片机
   1.7.4 华邦W77系列、W78系列单片机
  1.8 PIC系列单片机与AVR系列单片机
   1.8.1 PIC系列单片机
   1.8.2 AVR系列单片机
  1.9 其他嵌入式处理器简介
   1.9.1 嵌入式DSP
   1.9.2 嵌入式微处理器
  思考题及习题1
第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构
  2.1 AT89S52单片机的硬件组成
  2.2 AT89S52单片机的引脚功能
   2.2.1 电源及时钟引脚
   2.2.2 控制引脚
   2.2.3 并行I/O口引脚
  2.3 AT89S52单片机的CPU
   2.3.1 运算器
   2.3.2 控制器
  2.4 AT89S52单片机的存储器结构
   2.4.1 程序存储器空间
   2.4.2 数据存储器空间
   2.4.3 特殊功能寄存器
   2.4.4 位地址空间
   2.4.5 存储器结构总结
  2.5 AT89S52单片机的并行I/O端口
   2.5.1 P0口
   2.5.2 P1口
   2.5.3 P2口
   2.5.4 P3口
  2.6 时钟电路与时序
   2.6.1 时钟电路设计
   2.6.2 时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序
  2.7 复位操作和复位电路
   2.7.1 复位操作
   2.7.2 复位电路设计
  2.8 AT89S52单片机的最小应用系统
  2.9 看门狗定时器(WDT）功能简介
  2.10 低功耗节电模式
   2.10.1 空闲模式
   2.10.2 掉电运行模式
  思考题及习题2
第3章 C51编程语言基础
  3.1 C51编程语言简介
   3.1.1 C51语言与8051汇编语言的比较
   3.1.2 C51语言与标准C语言的比较
  3.2 C51语言程序设计基础
   3.2.1 C51语言中的数据类型与存储类型
   3.2.2 C51语言的特殊功能寄存器及位变量定义
   3.2.3 C51语言的绝对地址访问
   3.2.4 C51语言的基本运算
   3.2.5 C51语言的分支与循环程序结构
   3.2.6 C51语言的数组
   3.2.7 C51语言的指针
  3.3 C51语言的函数
   3.3.1 函数的分类
   3.3.2 函数的参数与返回值
   3.3.3 函数的调用
   3.3.4 中断服务函数
   3.3.5 变量及存储方式
   3.3.6 宏定义与文件包含
   3.3.7 库函数
  思考题及习题3
第4章 软件开发工具Keil与虚拟仿真平台Proteus的使用
  4.1 Keil C51的使用
   4.1.1 Keil C51简介
   4.1.2 基本操作
   4.1.3 添加用户源程序文件
   4.1.4 程序的编译与调试
   4.1.5 项目的设置
  4.2 Proteus虚拟仿真平台简介
   4.2.1 Proteus功能简介
   4.2.2 Proteus ISIS的虚拟仿真
   4.2.3 Proteus的各种虚拟仿真调试工具
   4.2.4 虚拟设计仿真举例
   4.2.5 Proteus与Keil的联调
  思考题及习题4
第5章 单片机与显示器件以及开关、键盘的接口设计
  5.1 单片机控制发光二极管的显示
   5.1.1 单片机与发光二极管的连接
   5.1.2 I/O端口的编程控制
  5.2 开关状态检测
   5.2.1 开关检测案例1
   5.2.2 开关检测案例2
  5.3 单片机控制LED数码管的显示
   5.3.1 LED数码管的显示原理
   5.3.2 LED数码管的静态显示与动态显示
  5.4 单片机控制LED点阵显示器的显示
   5.4.1 LED点阵显示器的结构与显示原理
   5.4.2 控制16×16 LED点阵显示器的案例
  5.5 单片机控制LCD 1602液晶显示模块的显示
   5.5.1 LCD 1602液晶显示模块简介
   5.5.2 单片机控制字符型LCD 1602液晶显示模块显示案例
  5.6点阵式液晶显示器LCD12864的显示控制
   5.6.1 引脚及显示原理
   5.6.2 控制命令
   5.6.3 单片机控制LCD12864显示的案例
  5.7 键盘接口设计
   5.7.1 键盘接口设计应解决的问题
   5.7.2 独立式键盘接口设计案例
   5.7.3 矩阵式键盘的接口设计案例
   5.7.4 键盘扫描工作方式的选择
   5.7.5 单片机与专用键盘/显示器芯片HD7279的接口设计
  思考题及习题5
第6章 AT89S52单片机的中断系统
  6.1 单片机中断技术概述
  6.2 AT89S52单片机的中断系统结构
   6.2.1 中断请求源
   6.2.2 中断请求标志寄存器
  6.3 中断允许与中断优先级的控制
   6.3.1 中断允许寄存器IE
   6.3.2 中断优先级寄存器IP
  6.4 响应中断请求的条件
  6.5 外部中断的响应时间
  6.6 外部中断的触发方式选择
   6.6.1 电平触发方式
   6.6.2 跳沿触发方式
  6.7 中断请求的撤销
  6.8 中断函数
  6.9 中断系统应用设计案例
   6.9.1 单一外中断的应用
   6.9.2 两个外中断的应用
   6.9.3 中断嵌套的应用
  思考题及习题6
第7章 AT89S52单片机的定时器/计数器
  7.1 定时器/计数器T0与T1的结构
   7.1.1 工作方式控制寄存器TMOD
   7.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON
  7.2 定时器/计数器T0与T1的4种工作方式
   7.2.1 方式0
   7.2.2 方式1
   7.2.3 方式2
   7.2.4 方式3
  7.3 计数器模式对外部输入的计数信号的要求
  7.4 定时器/计数器T1、T0的编程应用
   7.4.1 P1口控制8只LED每0.5 s闪亮一次
   7.4.2 计数器的应用
   7.4.3 控制P1.0产生周期为2 ms的方波
   7.4.4 利用T1控制发出1 kHz的音频信号
   7.4.5 LED数码管秒表的制作
   7.4.6 测量脉冲宽度——门控位GATEx的应用
   7.4.7 LCD时钟的设计
  7.5 定时器/计数器T2的结构与工作方式
   7.5.1 T2的特殊功能寄存器T2CON和T2MOD
   7.5.2 T2的16位自动重装载方式
   7.5.3 T2的捕捉方式
   7.5.4 T2的波特率发生器方式及可编程时钟输出
  思考题及习题7
第8章 串行口的工作原理及应用
  8.1 串行通信基础
   8.1.1 并行通信与串行通信
   8.1.2 同步通信与异步通信
   8.1.3 串行通信的传输模式
   8.1.4 串行通信的错误校验
  8.2 串行口的结构
   8.2.1 串行口控制寄存器SCON
   8.2.2 特殊功能寄存器PCON
  8.3 串行口的4种工作方式
   8.3.1 方式0
   8.3.2 方式1
   8.3.3 方式2
   8.3.4 方式3
  8.4 多机通信
  8.5 波特率的制定方法
   8.5.1 波特率的定义
   8.5.2 定时器T1产生波特率的计算
  8.6 串行口应用设计案例
   8.6.1 串行通信标准接口RS-232、RS-422与RS-485简介
   8.6.2 方式1的应用设计
   8.6.3 方式2和方式3的应用设计
   8.6.4 多机通信的应用设计
   8.6.5 单片机与PC串行通信的设计
   8.6.6 PC与单片机或与多个单片机的串行通信
  思考题及习题8
第9章 单片机系统的并行扩展
  9.1 系统并行扩展技术
   9.1.1 系统并行扩展结构
   9.1.2 地址空间分配
   9.1.3 外部地址锁存器
  9.2 外部数据存储器的并行扩展
   9.2.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片
   9.2.2 读/写片外RAM的操作时序
   9.2.3 并行扩展数据存储器的设计
   9.2.4 单片机外扩数据存储器RAM 6264的案例设计
  9.3 片内Flash存储器的编程
   9.3.1 使用通用编程器的程序写入
   9.3.2 使用下载线的在线编程
  9.4 E2PROM存储器的并行扩展
   9.4.1 并行E2PROM芯片简介
   9.4.2 AT89S52单片机扩展E2PROM AT2864的设计
  9.5 AT89S52单片机扩展并行I/O芯片82C55的设计
   9.5.1 I/O接口扩展概述
   9.5.2 并行I/O芯片82C55简介
   9.5.3 82C55芯片的3种工作方式
   9.5.4 AT89S52单片机与82C55芯片的接口设计
  9.6 利用74LSTTL芯片扩展并行I/O口
  9.7 用AT89S52单片机的串行口扩展并行输入/输出口
   9.7.1 用74LS165芯片扩展并行输入口
   9.7.2 用74LS164芯片扩展并行输出口
  思考题及习题9
第10章 AT89S52单片机系统的串行扩展
  10.1 单总线串行扩展
   10.1.1 单总线扩展的典型应用DS18B20的温度测量系统
   10.1.2 设计案例：单总线DS18B20温度测量系统
  10.2 SPI总线串行扩展
  10.3 I2C总线的串行扩展
   10.3.1 I2C串行总线系统的基本结构
   10.3.2 I2C串行总线的数据传送规定
   10.3.3 AT89S52的I2C串行总线扩展系统
   10.3.4 I2C串行总线数据传送的模拟
   10.3.5 利用I2C串行总线扩展E2PROM AT24C02的IC卡设计
  思考题及习题10
第11章 AT89S52单片机与DAC、ADC的接口
  11.1 单片机扩展DAC概述
  11.2 单片机扩展并行8位DAC0832芯片的设计
   11.2.1 DAC0832芯片简介
   11.2.2 案例设计：单片机扩展DAC0832芯片的程控电压源
   11.2.3 案例设计：波形发生器的制作
  11.3 单片机扩展串行10位DAC-TLC5615芯片
   11.3.1 串行DAC-TLC5615芯片简介
   11.3.2 案例设计：单片机扩展串行DAC-TLC5615芯片的设计
  11.4 单片机扩展ADC概述
  11.5 单片机并行扩展8位A/D转换器ADC0809
   11.5.1 案例设计：单片机控制ADC0809芯片进行A/D转换
   11.5.2 案例设计：两路输入的数字电压表的设计
  11.6 单片机扩展串行8位A/D转换器TLC549
   11.6.1 TLC549芯片的特性及工作原理
   11.6.2 案例设计：单片机扩展TLC549芯片的设计
  11.7 单片机扩展串行12位A/D转换器TLC2543的设计
   11.7.1 TLC2543芯片的特性及工作原理
   11.7.2 案例设计：单片机扩展TLC2543芯片的设计
  11.8 数据采集的软件滤波
   11.8.1 算术平均滤波
   11.8.2 滑动平均滤波
   11.8.3 中位值滤波
   11.8.4 防脉冲干扰滤波
  思考题及习题11
第12章 单片机各种应用设计
  12.1 单片机控制步进电动机的设计
  12.2 单片机控制直流电动机
  12.3 频率计的制作
  12.4 电话拨号的模拟
  12.5 8位竞赛抢答器设计
  12.6 基于时钟/日历芯片DS1302的电子钟设计
  思考题及习题12
第13章 单片机应用系统抗干扰与可靠性设计
  13.1 干扰的来源
  13.2 供电系统干扰及其抗干扰措施
   13.2.1 电源噪声来源、种类及危害
   13.2.2 供电系统的抗干扰设计
  13.3 过程通道干扰的抑制措施——隔离
   13.3.1 光电隔离的基本配置
   13.3.2 光电隔离的实现
  13.4 空间干扰及抗干扰措施
   13.4.1 接地技术
   13.4.2 屏蔽技术
  13.5 反电动势干扰的抑制
  13.6 印制电路板的抗干扰设计
   13.6.1 地线及电源线设计
   13.6.2 去耦电容的配置
   13.6.3 印制电路板布线的抗干扰设计
  13.7 看门狗定时器的抗干扰编程
  思考题及习题13
第14章 单片机应用系统的设计与调试
  14.1 单片机应用系统的设计步骤
  14.2 单片机应用系统设计
   14.2.1 硬件设计应考虑的问题
   14.2.2 典型的单片机应用系统
   14.2.3 系统设计中的总线驱动
   14.2.4 软件设计考虑的问题
  14.3 单片机应用系统的仿真开发与调试
  思考题及习题14
附录1头文件“LCD1602.h”清单
附录2 头文件“DS1302.h”清单
参考书目

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材