隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生及應(yīng)用，給我們的生活、工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)了翻天覆地的變化。在人們使用這些具有智能性的電子產(chǎn)品時(shí)，有沒(méi)有想過(guò)消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、微波爐、手機(jī)、IC卡、汽車電子設(shè)備等，智能儀表中的數(shù)字示波器、數(shù)字信號(hào)源、自動(dòng)提款機(jī)等，軍事應(yīng)用中的飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈、航天器、智能武器等，它們是如何實(shí)現(xiàn)智能操作的？其實(shí)說(shuō)到底，服務(wù)于現(xiàn)代化生活的神秘之物，正是單片機(jī)！當(dāng)然，單片機(jī)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些，可以說(shuō)單片機(jī)的應(yīng)用隨處可見(jiàn)。
現(xiàn)如今，ARM、DSP、嵌入式等具有更高性能的嵌入式芯片已進(jìn)入了實(shí)用階段，那么是不是現(xiàn)在學(xué)習(xí)51單片機(jī)就沒(méi)有用武之地了？其實(shí)不然。在大部分工控或測(cè)控設(shè)備中，51單片機(jī)已經(jīng)足夠滿足控制要求，加之物美價(jià)廉，因此，學(xué)習(xí)51單片機(jī)是控制行業(yè)從業(yè)者的不錯(cuò)選擇。尤其是對(duì)剛接觸可編程序控制器的新入行人員來(lái)說(shuō)，51單片機(jī)可以作為學(xué)習(xí)更高端芯片的入門教程。
如何學(xué)習(xí)這門課程呢？
首先，大概了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，本書的第2章主要講述了單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及資源。對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了初步了解之后，就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)例練習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作，從而加深對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)。
其次，要做大量的實(shí)例練習(xí)和實(shí)驗(yàn)。對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，不僅要掌握其硬件結(jié)構(gòu)，也要重視軟件編程技巧。在編程時(shí)，要注意程序與硬件是如何結(jié)合的。本書通過(guò)一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，使讀者在實(shí)踐中理解硬件的結(jié)構(gòu)，在軟與硬渾然一體的結(jié)構(gòu)中深刻體會(huì)單片機(jī)知識(shí)的內(nèi)涵。通過(guò)硬件知識(shí)的學(xué)習(xí)，了解如何運(yùn)用編程來(lái)控制硬件；通過(guò)軟件編程的學(xué)習(xí)，又可以更進(jìn)一步地學(xué)習(xí)到單片機(jī)硬件的工作機(jī)制和原理。
再次，要多結(jié)合外圍電路，如流水燈、數(shù)碼管、獨(dú)立鍵盤、矩陣鍵盤、A/D轉(zhuǎn)換器或D/A轉(zhuǎn)換器、液晶、蜂鳴器、太陽(yáng)能、漂移車、熱風(fēng)幕控制板以及單項(xiàng)用電器監(jiān)測(cè)等進(jìn)行練習(xí)，因?yàn)檫@樣可以直觀地看到程序運(yùn)行的結(jié)果。
最后，要結(jié)合自己的實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)一個(gè)完全具有個(gè)人風(fēng)格、功能完善的電子產(chǎn)品。對(duì)于在校學(xué)生，有條件的學(xué)生可以組成團(tuán)隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，沉下心好好地在電子領(lǐng)域小試身手。
讀者也不必為軟件、硬件基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)而煩惱，單片機(jī)中用到的編程并不難，可以說(shuō)主要是配置一些寄存器，不涉及太復(fù)雜的算法和語(yǔ)法，電子元器件也以簡(jiǎn)單應(yīng)用居多。本書接下來(lái)的幾章主要介紹硬件和軟件基礎(chǔ)知識(shí)，這些對(duì)于單片機(jī)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)基本夠用了。另外，讀者在做單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中要慢慢地積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，一步步地鞏固相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，在實(shí)踐中有針對(duì)性地學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。讀者還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從許多關(guān)于單片機(jī)的網(wǎng)站上了解單片機(jī)的發(fā)展動(dòng)向和新的知識(shí)，遇到疑難問(wèn)題也可在網(wǎng)上尋找解決辦法，這樣才會(huì)使學(xué)習(xí)事半功倍。
本書以51系列單片機(jī)為核心，介紹單片機(jī)的原理及應(yīng)用。全書共分9章。第1章介紹單片機(jī)的概念、組成和特點(diǎn)，單片機(jī)的發(fā)展概況以及單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域；第2章主要闡述51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能，包括存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、并行I/O接口、復(fù)位電路和時(shí)序；第3章介紹51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，包括指令格式、尋址方式、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、控制轉(zhuǎn)移指令、位操作指令等，從應(yīng)用角度出發(fā)，討論各種常用匯編程序的設(shè)計(jì)方法，并介紹一些實(shí)用的子程序；第4章講述C51程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句、構(gòu)造數(shù)據(jù)類型以及函數(shù)，并對(duì)Keil C51集成環(huán)境的使用做了詳細(xì)的闡述，結(jié)合相應(yīng)的實(shí)例讓讀者理解C51的編程方法，第5、6、7章分別闡述51系列單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信口和中斷系統(tǒng)等；第8章介紹單片機(jī)的接口技術(shù)和擴(kuò)展技術(shù)，包括存儲(chǔ)器、I/O接口擴(kuò)展、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器擴(kuò)展及其他常用芯片的擴(kuò)展；第9章介紹單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，闡述開(kāi)發(fā)流程，并給出具體的應(yīng)用實(shí)例。
MATLAB單片機(jī)原理及應(yīng)用前言為便于教學(xué)，每章開(kāi)始都給出了本章的教學(xué)提示、學(xué)習(xí)目標(biāo)以及知識(shí)結(jié)構(gòu)，每章的中間給出了大量的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)實(shí)例，每章后面都配有各種類型的習(xí)題。本書的整體編排及每章的結(jié)構(gòu)安排，更加符合教學(xué)的需求。
本書由范立南、李荃高、武剛、范志彬、李雪飛編著。其中，第1章由范立南編寫；第2章由范志彬、李雪飛編寫；第3章由范志彬、李荃高編寫；第4、6章由武剛編寫；第5章由武剛、李雪飛編寫；第7、8、9章由李荃高編寫。全書由范立南統(tǒng)稿。
本書結(jié)合編者多年來(lái)在教學(xué)第一線教授學(xué)生過(guò)程中的理論實(shí)踐以及開(kāi)發(fā)工程實(shí)例，體現(xiàn)出了編者對(duì)單片機(jī)應(yīng)用的科研總結(jié)。同時(shí)，本書參考了各種系列單片機(jī)的最新資料，吸收了單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的最新成果，編者在此對(duì)這些參考文獻(xiàn)的作者表示感謝。
本書可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)的單片機(jī)課程教材，也可作為從事單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員的參考書。
由于編者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，書中的疏漏與錯(cuò)誤之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者指正。

編者