标题：单片机原理和应用
书名：单片机原理与应用
定价：39.8元  书号：ISBN 978-7-121-11660-5
电子工业出版社2010.9出版     
本书内容
书中应用实例翔实、实验内容丰富，具有参考价值。本书配有电子课件等教学资源。
读者对象
本书可作为高等院校电子信息工程、自动化、通信工程、测控技术与仪器等专业“单片机原理与应用”相关课程的教材，也可作为相关技术人员的参考用书。
本书特色
本书为江西省省级精品课程建设成果。
本书从现实教学和工程实际应用出发，对传统单片机教材内容进行了改良，力求做到与市场接轨，与现实同步。在并行总线扩展问题上，着重介绍了扩展方法和典型应用，对并行器件、并行总线扩展及8255、8155、8279等已基本淘汰的器件进行了精简或摒弃，补充了串行总线技术、串行总线器件接口应用和STC系列单片机内部新增功能部件的使用，以及C51编程规范等内容。
书中有单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等章节，主教材与实验教材整合为一本书，知识量大。
前言
自从1972年Intel公司推出第一颗微处理器以来，计算机技术遵循着摩尔先生提出的摩尔定律，以每18个月为一个周期微处理器性能提高一倍、价格降低一半的速度快步向前发展。以微处理器为核心的微型计算机在最近20年中发生了巨大的变化，闪电般地经历了从8088/8086到286、386、486、586、P-Ⅱ、P-Ⅲ等奔腾(Pentium)系列众多CPU的飞跃。计算机对整个社会进步的影响有目共睹，其应用面的迅速拓宽，对个人与社会等多方面的渗透表明，计算机技术已不再是深踞于高层次科技领域里的宠儿，它已经深入到社会活动的一切领域之中，闯进了平常百姓的生活里，使人们跨入了信息时代、数字时代。
随着电子技术的发展和近代超大规模集成电路的出现，通过对计算机的功能部件进行剪裁及优化，将CPU、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、并行I/O口(PIO)、串行I/O口(SIO)、定时/计数器(CTC)及中断控制器(ICU)等基本部件集成在一块芯片中，制成了单芯片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，简称单片机，又叫微控制器(Micro Controller Unit，简称MCU)。由于它能嵌入到某个电路或电子产品设备中，故被称为嵌入式控制器(Embedded Controller)。要把前面提到的众多功能集合在一起，在过去需要具备专门的知识，采用许多电路组建成一个电子系统来实现。而今却简化成只需选择一片合适的单片机，并对其已有的功能、指标、参数及引脚进行合理的使用即可完成。单片机与可编程逻辑器件相结合，构成了新一代电子工程应用技术。
20世纪90年代，单片机在我国迅速普及。在电子技术日新月异的今天，在人们的生活里，到处都可以看到单片机的具体应用。单片机可以嵌入到各种电子产品之中，成为机电产品的核心部件，控制着各种产品的工作。随着大规模集成电路的发展，单片机已从过去的单一品种，发展成为多品种、多系列机型，内部结构从过去的基本部件发展到集成有A/D、D/A、监控定时器(WDT)、通信控制器(CCU)、脉宽调制器(PWM)、浮点运算器(FPU)、模糊控制器(FCU)、数字信号处理器(DSP)，以及具有I2C、SPI、ISP等众多特殊功能部件，成为功能越来越强的增强型、高档型单片机。由于单片机具有功能强、体积小、功耗低、成本低、裸机编程、软件代码少、工作可靠、自动化程度高、实时响应速度快以及使用方便等特点，因此被广泛应用于工业制造、过程控制、数据采集、通信、智能化仪器仪表、汽车、船舶、航空航天、军工及消费类电子产品中。
如今，由单片机作为主控制器的全自动洗衣机、高档电风扇、电子厨具、变频空调、遥控彩电、摄像机、VCD/DVD机、组合音响、电子琴等产品早已悄悄地包围了人们的生活。从家用消费类电器到复印机、打印机、扫描仪、传真机等办公自动化产品；从智能仪表、工业测控装置到CT、MRI、γ刀等医疗设备；从数码相机、摄录一体机到航天技术、导航设备、现代军事装备；从形形色色的电子货币(如电话卡、水电气卡)到身份识别卡、门禁控制卡、档案管理卡以及相关读/写卡终端机等，都有单片机在里面扮演重要角色。因此有人说单片机“无处不在，无所不能”。
现今，炙手可热的“三网”(即电信网、有线电视网、国际互联网)融合产品、物联科技已开始兴起；在汽车中普遍都需要有30多个单片机被用于其中的空调、音响、仪表盘、自动窗、遥控门、自控前后盖、空气质量监测、反射镜角度调整、自动灭火、防盗报警等的控制，协调控制着发动机、传动器、制动器、安全气囊、车载全球定位系统(GPS)等多方面有条不紊地工作；此外，还有工业自动化控制和军事科技等。这些领域的应用开发都还存在许多技术问题尚要解决，这正是电子技术人员可以大展拳脚的领域。
从学习的角度看，单片机作为一个完整的数字处理系统，具备了构成计算机的主要单元部件，在这个意义上称为单片微机并不过分。通过学习和应用单片机进入计算机硬件设计之门，可达到事半功倍的效果。 
从应用的角度看，单片机是一片大规模集成电路，可自成一体，对于其他微处理器所需的大量外部器件的连接都在单片机内部完成，各种信息传递的时序关系变得非常简单，易于理解和接受。用单片机实现某个特定的控制功能十分方便。
从设计思想看，单片机的应用意味着“从以硬件电路设计为主的传统设计方法向以软件设计为主的、对单片机内部资源及外部引脚功能加以利用的设计方法的转变”，从而使硬件成本大大降低，设计工作灵活多样。往往只需改动部分程序，就可以增加产品的功能，提高产品的性能。
单片机技术的功效神奇，有时也给人一种神秘莫测，难于驾驭之感。究其原因，很多初学者不太重视实践，缺乏行之有效的经验总结，缺乏将离散的实践经验上升到知识的理解层面。其实，如果从应用的角度来看，单片机既不神秘，也不难驾驭。单片机课程是一门实践性、综合性、应用性很强的课程，初学者应树立在学中“做”，在做中“学”的思想。先学习单片机硬件结构、存储结构、指令系统及中断系统，然后不断地进行编程练习，通过实验提升技能，加深理解，结合最小系统板等实物进行硬件编程控制，提高动手能力。如此循序渐进、举一反三，才会有“登堂入室”之感，才能逐步将单片机应用于各种场合之中解决实际问题。
总之，单片机不同于通用微型计算机，它能够灵活嵌入到各类电子产品中，使电子产品具备智能化和“傻瓜”化操作，已经成为电子自动化技术的核心基础。因此，学习单片机非常有必要。
由于目前的单片机教材大多是沿用20世纪80年代的内容，使用的芯片(如8031)过于陈旧，很多学生学完单片机课程后，到工作单位从事实际的单片机系统设计时总感觉学无所用，而且脱离实际。现在，单片机的应用已真正步入了“单片”的时代。单片机内部集成的功能部件越来越多，功能越来越强，对单片机应用系统的设计已很少采用外部的并行总线扩展RAM和ROM，而是采用选择包含不同存储容量的单片机。即使是需要扩展外部RAM存储器，也往往会选用串行I2C、SPI总线扩展技术。对I/O口的扩展也不再使用8255或8155这样的芯片，而是选择具有不同引脚封装的单片机。当需要的I/O口少时，可以选择封装引脚多的单片机(最少的只有8个引脚，含6个I/O口引脚)；若需要的I/O口较多时，可以选择引脚封装多的单片机(最多的有上百个引脚)。很多单片机内部都集成有8位或10位的中、低精度的A/D、D/A转换器。因此，在精度要求不高的场合，完全可以选用片内带有A/D、D/A转换器的单片机。只有在要求高精度(12位以上)、高速采样的场合，才需要选用扩展外部串行或并行接口的A/D、D/A转换器，这样可以大大降低成本，减小产品的体积。基于上述原因，本书在编写过程中，对原有的单片机教材做了比较大的改良，尽量将那些在实际应用中很少见的，或已经淘汰的芯片不写入教材，而将实际应用中比较流行的技术吸收进来，形成具有时代特色的新型教材，力求做到与市场接轨，与现实同步。为了帮助读者更快地进入单片机应用领域，本书最后补充了实验和课程设计实例。
全书共分16章。第1章是单片机概述，介绍了单片机的发展历程、应用领域和各种常用的低功耗单片机、增强型单片机的性能特点，介绍了国产STC系列单片机的选型；第2章介绍了8051单片机的体系结构、内部主要部件的功能，以及存储器结构与编址范围；第3章介绍了8051单片机指令系统和指令的使用方法；第4章介绍了8051单片机程序结构和设计方法；第5～7章介绍了8051单片机中断系统结构、中断控制、编程和串行口使用方法；第8章以国产STC系列单片机为例介绍了增强型单片机新增功能部件的使用方法；第9章介绍了单片机系统的扩展，重点介绍了串行总线扩展技术，精简了并行总线扩展内容；第10章介绍了单片机与键盘、数码显示、液晶显示、打印机的接口形式和编程方法；第11章介绍了A/D、D/A转换器性能指标、芯片选型，着重介绍了串行A/D、D/A转换器的接口使用方法；第12章介绍了C51在单片机中的编程方法，以及混合编程的具体运用；第13章介绍了如何根据需求进行系统设计；第14～16章以单片机应用实验为主，介绍了使用Proteus进行单片机仿真、精选了十个单片机编程实验项目和四个课程设计应用实例。
全书内容丰富，结构完整，其中第1～4章、第8～16章由朱兆优编写；第5～7章由陈坚编写；邓文娟参与了第4、15章的编写，王海涛参与了第12、16章的编写。参加本书编写工作的还有赵永科、胡文龙，研究生洪俊雄、洪恩华、周更新、王娟、范淑娜和涂晓红老师等对书稿的录入、插图、校对和程序调试做了许多工作。朱兆优负责全书的策划、内容安排、文稿编写修改和审定。
本书在编写过程中得到了家人的全力支持和帮助；还得到了周航慈教授的大力支持，周航慈教授对本书的初稿进行了审阅，并提出了宝贵意见，在此对他们付出的辛勤工作表示衷心感谢！
全书参考教学40～60学时，实验20学时。教学时可以根据实际情况，对各章讲授的内容进行适当取舍。为配合教学，每章都配有适量的练习与思考题。
由于本书涉及的知识点较多，尽管在编写中做了许多努力，但由于时间仓促，难免有不足和疏漏之处，欢迎广大读者提出宝贵意见和建议，以便进一步改进和提高，使之满足实际教学的需要……