本书以89C51系列单片机为例，系统地介绍了单片机的基本原理和应用。全书共分11章，主要内容包括单片机的结构、指令系统、存储器和I/O口的扩展等，最后介绍了单片机应用系统的设计。本书内容全面，语言通俗易懂，实例丰富，讲解详尽，结合编者多年的教学经验，融入了在单片机为控制器的项目开发中的体会，力求体现强化原理、重在应用的编写原则。本书可作为高等学校电子类、计算机类、机械类及其他理工科本科专业的单片机课程和微机原理及接口技术课程的教材，适合自学，既可作为各类电子设计竞赛的培训教材和电子类专业学生毕业设计的参考书，也可供从事单片机开发与应用的工程技术人员参考。

第1章绪论

1.1单片机的概念

1.1.1微处理器的组成

1.1.2存储器和I/O接口

1.2MCS51系列单片机及其他类型单片机

1.2.1MCS51系列单片机

1.2.2AT89C51、AT89S51单片机

1.2.3其他类型单片机

1.3计算机基础知识

1.3.1数制

1.3.2计算机中常用的编码

1.3.3计算机中有符号数的表示方法

习题

第2章89C51的结构和原理

2.189C51单片机的结构

2.1.189C51单片机的基本组成

2.1.289C51单片机的内部结构

2.289C51单片机引脚及功能

2.389C51单片机存储器配置

2.3.1程序存储器地址空间

2.3.2数据存储器（片内、片外）空间

2.4时钟电路与CPU时序

2.4.1片内时钟信号的产生

2.4.2CPU取指、执指时序

2.5输入输出端口结构

2.5.1P0口

2.5.2P1口

2.5.3P2口

2.5.4P3口

2.5.5端口负载能力和接口要求

2.6复位及复位电路

2.6.1复位操作

2.6.2复位信号及其产生

2.6.3复位电路

2.789C51单片机的低功耗工作方式

2.7.1方式的设定

2.7.2空闲（等待、待机）工作方式

2.7.3掉电（停机）工作方式

习题

第3章89C51的指令系统

3.1指令系统概述

3.1.1指令和程序设计语言

3.1.289C51指令格式

3.1.389C51单片机指令系统分类

3.2寻址方式

3.2.1立即数寻址

3.2.2寄存器寻址

3.2.3寄存器间接寻址

3.2.4直接寻址

3.2.5基址加变址寻址

3.2.6相对寻址

3.2.7位寻址

3.2.8寻址方式与寻址空间

3.2.9指令中常用的符号

3.389C51的指令系统

3.3.1数据传送指令

3.3.2算术运算指令

3.3.3逻辑运算指令

3.3.4控制转移指令

3.3.5位操作指令

习题

第4章汇编语言程序设计

4.1编程的步骤、方法和技巧

4.1.1汇编语言源程序的设计步骤

4.1.2汇编语言的语句格式

4.1.3伪指令

4.1.4编程的方法和技巧

4.2汇编语言程序的基本结构

4.2.1顺序结构

4.2.2分支结构

4.2.3循环程序设计

4.2.4子程序

4.3汇编语言源程序的编辑和汇编

4.3.1源程序的编辑和汇编

4.3.2Keil μVision2的使用

习题

第5章中断系统

5.1中断的概念

5.1.1中断系统概述

5.1.2单片机中断系统需要解决的问题

5.1.3中断的主要功能

5.289C51的中断系统结构及中断控制

5.2.189C51中断源

5.2.2中断控制

5.3中断处理过程

5.3.1中断响应

5.3.2中断处理

5.3.3中断返回

5.3.4中断请求的撤销

5.3.5中断服务程序的组成

5.4外部中断扩展方法

5.4.1利用定时器扩展外部中断源

5.4.2中断加查询扩展外部中断源

5.5中断程序举例

5.5.1主程序

5.5.2中断服务程序

习题

第6章定时器/计数器

6.1定时器概述

6.2定时器的控制

6.2.1工作方式控制寄存器TMOD

6.2.2控制寄存器TCON

6.3定时器的四种模式及应用

6.3.1四种工作模式

6.3.2定时器/计数器编程

6.3.3应用举例

6.4单片机定时误差的校正

6.4.1定时误差产生的原因

6.4.2定时误差的校正

习题

第7章89C51串行口及串行通信

7.1串行通信的基本知识

7.1.1串行通信的分类

7.1.2串行通信的制式

7.289C51串行口及应用

7.2.1串行口的结构

7.2.2串行通信过程

7.2.3串行口工作方式及帧格式

7.2.4串行口控制

7.2.5工作方式与波特率设置

7.2.6串行口各工作方式的应用

7.3RS232C及串行通信硬件设计

7.489C51单片机的点对点通信

7.4.1查询方式进行双机通信

7.4.2中断方式进行双机通信

7.589C51与PC间的通信

7.5.1PC通信软件设计

7.5.289C51通信软件设计

习题

第8章单片机系统扩展

8.1单片机系统并行扩展及结构

8.1.1单片机的并行扩展结构

8.1.2单片机系统并行扩展的实现

8.2程序存储器扩展

8.2.1常用的程序存储器芯片

8.2.2程序存储器扩展

8.3数据存储器扩展

8.3.1常用的数据存储器芯片

8.3.2数据存储器扩展

8.4I/O端口的扩展

8.4.1简单的I/O口扩展

8.4.2可编程I/O接口电路的扩展

8.5单片机系统的串行扩展及结构

8.5.1SPI串行外设接口总线

8.5.2I2C总线接口

8.5.3单总线

习题

第9章应用系统配置及接口技术

9.1键盘接口

9.1.1键盘接口需解决的问题

9.1.2独立式按键

9.1.3行列式按键

9.2LED显示器接口

9.2.1LED显示器结构与工作原理

9.2.2LED静态显示方式

9.2.3LED动态显示方式

9.3键盘/显示器组合接口电路

9.3.1并行口控制的键盘/显示器组合接口电路

9.3.2串口扩展键盘/显示器接口电路

9.3.3专用可编程键盘/显示器接口芯片8279

9.4A/D转换器及其接口技术

9.4.1模数（A/D）转换器的概念

9.4.2A/D转换芯片ADC0809

9.4.3A/D转换芯片MC14433

9.4.4单通道串行输出A/D芯片MAX187及接口

9.5D/A转换器及其接口技术

9.5.1数模（D/A）转换器的概念

9.5.2D/A转换芯片DAC0832

9.5.3单通道串行D/A芯片MAX515

习题

第10章89C51的C程序设计

10.189C51的C编程概述

10.1.1C语言在单片机系统开发中的特点

10.1.2C语言在单片机中的开发环境

10.1.3C语言程序开发的具体步骤

10.2C语言的运算符、表达式及语法规则

10.2.1运算符分类与优先级

10.2.2各种运算符与表达式

10.2.3C51的语法规则

10.389C51程序设计

10.3.1单片机上C语言编程的优化

10.3.289C51的C编程举例

习题

第11章89C51应用系统设计

11.1单片机应用系统设计方法

11.1.1系统设计的基本要求

11.1.2总体方案设计

11.1.3硬件设计

11.1.4软件设计

11.1.5应用系统调试

11.2单片机应用系统可靠性设计

11.2.1硬件可靠性设计

11.2.2软件可靠性设计

11.2.3系统抗干扰技术

11.2.4系统自诊断技术

11.3单片机实际应用系统设计

参考文献 2100433B

• 配套教材

《单片机原理及应用（第4版）》配套有《单片机原理及应用（第4版）习题解答、基础实验及课程设计》电子书，电子书的主要内容为与主教材配套的各章习题与解答，用于考试的16套试题及其参考答案，以及22个基础实验题目和87个课程设计题目。

• 课程资源

《单片机原理及应用（第4版）》的数字课程资源包括与全书配套的电子教案（PPT文件）、Proteus 总体功能介绍、Proteus ISIS演示视频文件和25个案例运行文件。此外，读者也可以登录中国大学MOOC网站或爱课程网站学习由哈尔滨工业大学开设的“单片机原理及应用”MOOC。

该书是在《单片机原理及应用（第3版）》的基础上修订而成的，融入了哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所教学以及开发工作的经验体会。

该书由张毅刚担任主编，完成了第1、2、3、5、7章的编写以及全书统稿。副主编由赵光权（第4章、第6章）与刘连胜（第9~14章）担任。该书由哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院李东教授担任主审，其为提高书稿的质量提出了修改意见。

2021年9月6日，《单片机原理及应用（第4版）》由高等教育出版社出版发行。

《单片机原理及应用(第4版)》共分8章。

第1章介绍微型计算机基础知识。

第2～5章分别介绍了at89c51系列单片机硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计及片内资源应用。

第6章介绍了at89c51系列单片机系统扩展技术。

第7章简要介绍了目前比较流行的flash单片机以及单片机应用系统设计方法及设计实例，还介绍了新颖传感器通道接口和应用系统采用的抗干扰措施。

第8章介绍了几个试验。《单片机原理及应用(第4版)》内容全面，说理通透。

《单片机原理及应用(第4版)》由全国职业高中电子类教材编审委员会组织编写，适合作为中职相关专业单片机课程的教材。

《单片机原理及应用(第4版)》配套有电子教学参考资料包，包括《单片机原理及应用(第4版)》习题答案、电子教案及部分实验电子资料，详见前言。