單片機(jī)（又稱為微控制器）的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，它以體積小、功能全、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)而獨(dú)具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)占鰲頭。51系列單片機(jī)是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣泛的一種8位單片機(jī)之一，經(jīng)過(guò)二十多年的推廣與發(fā)展，51系列單片機(jī)形成了一個(gè)規(guī)模龐大、功能齊全、資源豐富的產(chǎn)品群。當(dāng)前，隨著嵌入式系統(tǒng)、片上系統(tǒng)等概念的提出并普遍被人們接受，而且也被應(yīng)用到實(shí)際工作中，51單片機(jī)的發(fā)展又進(jìn)入了一個(gè)新的階段。許多專用功能芯片中集成了51核，51兼容的微控制器不斷地以IP核的方式在以FPGA為基礎(chǔ)的片上系統(tǒng)中出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)目前眾多高校也大量以51單片機(jī)作為單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程的基本內(nèi)容�？芍^是“眾人拾柴火焰高”，特別是近年來(lái)，基于51單片機(jī)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不斷出現(xiàn)并且被人們加以推廣。這都表明了51系列單片機(jī)在今后的許多年中依然會(huì)活躍如故，而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間中將占據(jù)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的低端市場(chǎng)。
本書(shū)選擇51系列單片機(jī)作為背景，介紹嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟硬件設(shè)計(jì)的基本技術(shù)。其主要特點(diǎn)如下所示。
(1) 系統(tǒng)性強(qiáng)。本書(shū)主要分為基礎(chǔ)篇、接口篇和應(yīng)用篇三大部分。基礎(chǔ)篇重點(diǎn)介紹了51單片機(jī)的基本知識(shí)；接口篇較全面地介紹了單片機(jī)的外圍接口硬件設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)具有普遍的意義；應(yīng)用篇?jiǎng)t突出了以C51為主的嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。本書(shū)還在預(yù)備篇中補(bǔ)充了計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，這樣本書(shū)既可以作為單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)或類似課程的教材，也可以直接作為微機(jī)原理課程的學(xué)習(xí)教材。
(2) 可讀性強(qiáng)。本書(shū)在內(nèi)容的編排上注意由淺入深，方便讀者自學(xué)。以“必須”、“夠用”、“適用”、“會(huì)用”為過(guò)渡，通過(guò)典型例題，使學(xué)生重點(diǎn)掌握基本原理、基本分析方法和軟硬件設(shè)計(jì)方法。全書(shū)將表、圖與文字描述相結(jié)合，使基本理論的表述一目了然，便于記憶。
(3) 操作性強(qiáng)。為便于教學(xué)，我們將教學(xué)大綱中要求的基本內(nèi)容盡量集中且靠前安排，其中標(biāo)有“”的內(nèi)容為任選或作為畢業(yè)設(shè)計(jì)、競(jìng)賽、應(yīng)用時(shí)的參考資料。本書(shū)可為任課教師在授課時(shí)提供一個(gè)操作性很強(qiáng)的組織形式。
(4) 融入Proteus仿真技術(shù)，實(shí)踐性強(qiáng)。本書(shū)部分例題或習(xí)題將采用Proteus軟件繪制而成，讀者只需一臺(tái)能運(yùn)行Proteus仿真軟件的計(jì)算機(jī)，即可在實(shí)驗(yàn)室或家中完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。本書(shū)結(jié)尾部分還編有基于Proteus的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)一章，可以作為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教程使用。Proteus的引入，使得實(shí)驗(yàn)不再受到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與設(shè)備的限制，極大地方便了學(xué)習(xí)者，同時(shí)又不失其一般性。離開(kāi)Proteus或者在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)板上進(jìn)行，本書(shū)介紹的這些實(shí)驗(yàn)同樣具有指導(dǎo)意義。在教材選材的過(guò)程中，本書(shū)還兼顧到全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和PAEE認(rèn)證，因此本書(shū)也適合電子競(jìng)賽培訓(xùn)和PAEE認(rèn)證培訓(xùn)使用。
(5) 力圖反映新技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前非并行總線結(jié)構(gòu)的單片機(jī)及其應(yīng)用方式日趨增多，本書(shū)順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，將串行接口擴(kuò)展集中到一章講解。C51的普遍應(yīng)用，使得51單片機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)效率大幅度提高，本書(shū)在應(yīng)用篇中以較大的篇幅介紹了C51的使用。
(6) 力圖體現(xiàn)新器件的應(yīng)用。本書(shū)介紹了一些實(shí)用的新型器件，如雙口RAM、鐵電存儲(chǔ)器、串行A/D (D/A) , μP監(jiān)控器等，并用一定的篇幅介紹了增強(qiáng)型單片機(jī)中的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用，同時(shí)還提到一些新型51單片機(jī)所具有的一些新的開(kāi)發(fā)技術(shù)，如在系統(tǒng)編程ISP技術(shù)、在應(yīng)用編程IAP技術(shù)、JTAG非侵入式調(diào)試技術(shù)等。
本書(shū)由肖看和李群芳編寫(xiě)。謝瑞和教授提出了寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)。張志軍、楊明、黃建、丁國(guó)榮、王貞炎等老師給予了我們大力幫助。梁國(guó)泓、齊曉莉、李熠、冷巖松、張祎然、陶云彬、姚方、姚園等人完成了書(shū)中部分例題和習(xí)題的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、文字錄入及電路繪制等工作。在此，對(duì)他們的辛勤勞動(dòng)表示感謝。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，我們獲得了廣州市風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司的大力支持與幫助，在此也表示衷心的感謝。由于時(shí)間倉(cāng)促，編者水平有限，書(shū)中難免有錯(cuò)誤或不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
本書(shū)備有與教材實(shí)驗(yàn)配套的Proteus電路設(shè)計(jì)文檔等資料，如果需要可到出版社相關(guān)網(wǎng)站下載或來(lái)信索取。

編 者2010年3月