本書以AT89C51為基本機(jī)型，按模塊化方式組織了單片機(jī)的基本工作原理、C51程序設(shè)計(jì)和Proteus虛擬仿真軟件的應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容。針對(duì)讀者需求側(cè)重于講解了單片機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理和實(shí)踐應(yīng)用，在內(nèi)容安排上降低了理論難度，突出了實(shí)踐應(yīng)用的內(nèi)容，使初學(xué)者更容易入門上手，有利于激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)其創(chuàng)新思考。本書可作為普通高職高專非計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教材、高校成人教育培訓(xùn)教材或是自學(xué)參考書，也可作為單片機(jī)初學(xué)者的入門書籍或競(jìng)賽培訓(xùn)資料使用。
本書已經(jīng)在智慧職教平臺(tái)優(yōu)慕課平臺(tái)開通了在線課堂
單片機(jī)是一種應(yīng)用為廣泛的微型計(jì)算機(jī)，因其體積小、功耗低、控制能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、
使用方便，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛，但自身結(jié)構(gòu)和工作原理又相
對(duì)簡(jiǎn)單，便于人們學(xué)習(xí)和研究計(jì)算機(jī)的控制原理和應(yīng)用，所以大多數(shù)高等院校的自動(dòng)控制、通
信信號(hào)、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、電子等專業(yè)都將單片機(jī)作為專業(yè)核心課程之一。學(xué)習(xí)使用單片機(jī)，
會(huì)涉及數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電子技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)，非常有利于學(xué)生知識(shí)的重組和
升華，有利于促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維的形成�？梢哉f(shuō)單片機(jī)課程是
一門有趣、有用、有價(jià)值的重要課程。
本書的讀者對(duì)象為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的高職高專學(xué)生、成人�？茖W(xué)生、單片機(jī)初學(xué)者，因此側(cè)
重于講解單片機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理和實(shí)踐應(yīng)用；在內(nèi)容安排上降低了理論難度，突出了實(shí)踐應(yīng)用
的內(nèi)容，使初學(xué)者更容易入門上手。
本書在編寫上有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)：
（ 1）理論知識(shí)選取寬、淺并重。在理論深度上，充分考慮讀者定位，摒棄復(fù)雜的、艱深的
理論知識(shí)，以實(shí)際應(yīng)用夠用為原則，不作過(guò)多理論堆砌；在寬度安排上，基本涵蓋了各類單片
機(jī)競(jìng)賽的考點(diǎn)以及常用元器件的使用，以激發(fā)興趣、啟迪思考為目的，突出單片機(jī)的實(shí)用功能。
（ 2）應(yīng)用虛擬仿真強(qiáng)化實(shí)踐能力。對(duì)于初學(xué)者，通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，是
好的教學(xué)激勵(lì)手段。但對(duì)于初學(xué)者，馬上購(gòu)買實(shí)驗(yàn)板在資金上、操作能力上都具有壓力。應(yīng)用
虛擬仿真軟件來(lái)模擬單片機(jī)運(yùn)行，一方面降低了學(xué)習(xí)成本和學(xué)習(xí)難度，另一方面能達(dá)到類似于
使用實(shí)驗(yàn)板的實(shí)踐體會(huì)。本書的全部實(shí)例均采用 Proteus 仿真實(shí)踐（仿真電路圖中的圖形符號(hào)
與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)不符，二者對(duì)照關(guān)系見(jiàn)附錄D），能使學(xué)生邊學(xué)邊練，趁熱打鐵，有助于激發(fā)興
趣，提高學(xué)習(xí)效果。
（ 3）單片機(jī)、 C51、虛擬仿真相結(jié)合，立體化結(jié)構(gòu)組織內(nèi)容。學(xué)習(xí)單片機(jī)，離不開語(yǔ)言編
程、離不開動(dòng)手實(shí)踐。本書將單片機(jī)理論、 C51 語(yǔ)言以及 Proteus 仿真結(jié)合為一體。在理論應(yīng)用
過(guò)程中，涉及多少學(xué)習(xí)多少。隨著課程的深入，逐步增加單片機(jī)、 C51 語(yǔ)言和 Proteus 仿真軟件
的應(yīng)用內(nèi)容，使學(xué)生在立體化的知識(shí)結(jié)構(gòu)中循序漸進(jìn)、不知不覺(jué)地提高應(yīng)用能力。
（ 4）豐富的習(xí)題資源和有趣的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。每個(gè)模塊學(xué)習(xí)結(jié)束之后都安排了有趣的虛擬仿真
實(shí)踐環(huán)節(jié)，供讀者動(dòng)手練習(xí)，同時(shí)輔以豐富的習(xí)題，以鞏固學(xué)習(xí)效果。附錄中還提供了全部習(xí)
題的答案，方便讀者自我檢查使用。在習(xí)題中增加了創(chuàng)新設(shè)計(jì)題型，鼓勵(lì)讀者積極思考，創(chuàng)新
思維。
本書已經(jīng)在智慧職教平臺(tái)優(yōu)慕課平臺(tái)開通了在線課堂，讀者可以掃碼登錄參與在線課程學(xué)
習(xí)，獲得更多教育資源。
本書由遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙旭輝、遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊靈任主編，遼寧鐵道職業(yè)
技術(shù)學(xué)院孟祥娜、葛傳琦任副主編。其中趙旭輝編寫了模塊 1～模塊 3，孟祥娜編寫了模塊 4、
模塊 5，葛傳琦編寫了模塊 6、模塊 7，楊靈編寫了模塊 8 以及附錄。全書由趙旭輝統(tǒng)稿。
本書在編寫過(guò)程中，查閱、參考、借鑒、引用了大量的同類書籍和互聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)信息，
并得到了相關(guān)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)熱心網(wǎng)友的無(wú)私幫助（由于參考資料眾多無(wú)法一一提及，如有遺漏、或
資料使用不當(dāng)，請(qǐng)相關(guān)人員聯(lián)系本書編者以便做出修改）。在此深深感謝這些熱心于傳播知識(shí)
的人，正是他們的無(wú)私才使得我們的知識(shí)不斷得以傳承、豐富和發(fā)展。
由于時(shí)間倉(cāng)促，加之編者水平所限，書中疏漏和不足之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)
指正。
編 者
2020 年 7 月
掃碼參與在線課程學(xué)習(xí) 掃碼參與在線課程學(xué)習(xí)
（智慧職教） （優(yōu)慕課平臺(tái)）
趙旭輝，長(zhǎng)期從事一線教學(xué)，先后承擔(dān)了《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》、《無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》等十余門專業(yè)核心課程教學(xué)任務(wù)；指導(dǎo)學(xué)生先后獲得全國(guó)職業(yè)技能大賽（物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目）、藍(lán)橋杯賽（單片機(jī)項(xiàng)目）、挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)效競(jìng)賽等多項(xiàng)賽事并獲得優(yōu)異成績(jī)；主編《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)實(shí)用辦公教程》、《VISIO2010鐵路繪圖應(yīng)用教程》、《XML程序設(shè)計(jì)》等多部教材；主持中國(guó)職業(yè)教育學(xué)會(huì)、遼寧省職業(yè)教育學(xué)會(huì)教科研項(xiàng)目以及沈陽(yáng)鐵路局、秦港鐵運(yùn)公司等校企合作項(xiàng)目；2014年主持計(jì)算機(jī)課程資源建設(shè)獲得遼寧省教育教學(xué)成果三等獎(jiǎng)；主持《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》、《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》兩門課程建設(shè)，先后獲評(píng)校級(jí)精品課程。2016年獲評(píng)遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)名師，2019年獲評(píng)遼寧省職業(yè)教育教學(xué)名師。楊靈，1999-2003于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)就讀計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；2005-2008于大連理工大學(xué)就讀于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)；2003年7月至今任教于遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，主要講授《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《Web系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、《Android移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)》、《PHP程序設(shè)計(jì)》、《XML程序設(shè)計(jì)》、《Java程序設(shè)計(jì)》、《PHP網(wǎng)站開發(fā)實(shí)訓(xùn)》、《軟件測(cè)試》等課程。橫向科研課題《IC卡燃?xì)獗硎蹥廛浖�；橫向科研課題《嚴(yán)氏理療會(huì)員管理系統(tǒng)》；橫向科研課題《柞蠶絲檢驗(yàn)管理系統(tǒng)》；科研課題《在線申報(bào)及評(píng)審系統(tǒng)》；實(shí)用新型專利《一種計(jì)算機(jī)軟件加密保護(hù)裝置》。
模塊 1 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)........................ 1
1.1 單片機(jī)概述 .................................... 1
1.2 單片機(jī)使用中的常用術(shù)語(yǔ) ............. 7
1.3 二進(jìn)制及其運(yùn)算 ...........................14
小結(jié) .................................................... 19
習(xí)題 .................................................... 19
模塊 2 C51 語(yǔ)言與實(shí)驗(yàn)環(huán)境............... 22
2.1 數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符 .......................22
2.2 常用語(yǔ)句與函數(shù) ...........................29
2.3 Keil 軟件的使用 ...........................36
2.4 Proteus 軟件的使用 ......................40
2.5 實(shí)驗(yàn)：Keil Proteus 仿真模擬
實(shí)驗(yàn) ..............................................42
小結(jié) .................................................... 45
習(xí)題 .................................................... 45
模塊 3 并行接口及應(yīng)用...................... 47
3.1 單片機(jī)的并行接口 .......................47
3.2 使用并行接口點(diǎn)亮數(shù)碼管 ............52
3.3 數(shù)碼管模塊的顯示 .......................58
3.4 使用并行接口驅(qū)動(dòng)鍵盤 ...............62
3.5 矩陣式鍵盤的識(shí)別 .......................66
3.6 實(shí)驗(yàn)：51 單片機(jī)并口控制發(fā)光
二極管 ..........................................70
小結(jié) .......
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