前言
“单片机原理及应用”是电气与电子信息类、机械类等众多工科专业的必修课。在以往的教学安排中，很多学校都是将“微机原理”作为基础必修课，将“单片机原理及应用”作为专业课来开设的，这样，微型计算机的基础理论和实用技术都得以完整体现。随着高等学校教学改革的深入和本科生教学总学时的减少，许多高校计算机类专业以外的其他相关专业已经将这两门课程压缩成了一门课程，并且从偏向于实用性角度出发，这门课程一般也命名为“单片机原理及应用”或相关名称。虽然课程名称未变，但教学内容和教学目标都发生了很大变化。为了能在较少的学时内使读者既能掌握单片机技术以直接解决工程实际问题，又能较系统地获取微机原理的基础知识与基础理论，为今后进一步拓展微机应用的深度和广度打下基础，这就要求对教学内容和教材做出改革。本教材正是基于这样一种思路编写的。在具体内容的组织安排上，重点考虑了如下几个问题。
（1）在内容安排上，本书以数字电子技术为起点，以单片微型计算机技术的学习为主线，围绕这条主线补充微机原理的基础理论，从而将“微机原理”和“单片机原理及应用”这两门课程的内容有机地结合在一起，达到了理论性与实用性兼具的要求。这样安排既有利于读者掌握单片机技术，又有利于读者系统地掌握微型计算机的基础知识和基本理论。
（2）技术的发展使得单片机的开发工具不断推陈出新，如Keil µVision、Proteus这些单片机软/硬件的调试及仿真软件目前已得到广泛应用。这些软件既是单片机开发者的强大工具，也是单片机技术学习者得力的学习助手。因此，本书着力引入了这些新的技术与工具。本书尽量靠前安排这些工具软件的教学内容，以便学生能尽早将这些工具软件用于本课程的学习。除此以外，在所有涉及硬件的例题中给出Proteus的仿真方案，供教师用于演示，从而起到将实验室搬入课堂的作用，同时也能达到活跃课堂气氛、提高学生学习兴趣的目的。
（3）考虑到汇编语言在单片微机原理学习上的重要性，本书依然把它作为基本的编程语言，并在教学内容体系上保持独立完整，不受C51语言程序设计部分的影响。同时，考虑到C51语言在单片机开发工程中的广泛使用，本书也引入了C51程序设计的知识，并在编程例题中同时提供汇编语言和C51语言的程序清单，以便对照学习。这部分内容作为基础教学内容的拓展部分加以星号标识，供教师根据学时数的情况选讲或交由学生自学。
（4）单片机作为嵌入式微控制器，在工业测控系统、智能仪器和家用电器中得到了广泛应用。市场上单片机的品种繁多，但51系列单片机仍不失为单片机中的主流机型。其内部结构相对简单，是初学者学习单片机技术的最好对象，掌握了51系列单片机再延伸到其他单片机就比较容易了。而且51系列单片机有丰富的教学参考资料和价廉质优、易于获取的开发工具相配合，开发工具所提供的优秀的软/硬件仿真功能，为初学者学习单片机工作原理及提高程序设计和调试能力带来很大的便利。因此，本书以51系列单片机为核心，以系列中最具典型性、代表性的AT89S51为具体分析产品，系统地介绍单片微型计算机原理及应用。
（5）由于课时和篇幅所限，本书不可能做到面面俱到，因此，在内容的安排上侧重于把基本原理和基本方法讲清讲透。同时，为了拓宽读者的视野，本书对单片机应用的新技术和新器件也做了介绍，这部分知识作为拓展部分加星号标识，供教师选用。
（6）为了达到强化基础、突出应用和便于自学的目的，本书力求文字精练、通俗易懂、深入浅出。书中提供了大量例题和应用实例，并对其进行了详尽的说明和论述，在每章最后设计了针对性较强的练习与思考题，以帮助学生更好地巩固、理解课堂所学的内容。
（7）单片机原理及应用是一门实践性很强的课程，实验在课程的教学中起着非常重要的作用。但是，不同专业的侧重点不一样，不同学校的实验条件也可能不一样，因此，很难设置一套完美的实验方案普适所有的用户。本书作者准备另外编写单独的实验与课程设计指导书，供用户自由选用。
（8）为减轻教师的教学负担，本书配套完整的教学支持资源，包括多媒体电子课件、调试通过的例题源程序文件、供教师课堂演示用的Proteus仿真的项目文件，以及练习与思考题的参考答案。教师可通过华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载。
本书深入浅出，层次分明，实例丰富，突出实用，可操作性强，特别适合作为普通高等学校非计算机类专业相关课程的教材，亦可作为高职高专或培训班的教材。
全书共分为16章。第1章主要以一个简单易懂的应用实例展示单片机应用系统设计所要面对的基本问题，从而为读者的学习指明方向；第2章介绍微型计算机的基础知识和基本原理，为单片机技术的学习打下基础；第3～10章详细介绍51系列单片机（AT89S51）的硬件结构、指令系统、程序设计方法、软/硬件模拟调试方法及片内各功能部件的原理与使用；第11～15 章介绍单片机系统扩展技术和各种常用硬件接口及软件设计；第16章结合实例介绍单片机应用系统的设计与调试。全书的参考学时数为48～72学时。教师可根据实际情况，对各章节所讲授的内容进行取舍。
本书由华东交通大学徐春辉担任主编，陈忠斌老师、曹晖高级工程师、陈鹏展博士、张永贤副教授参编，本书第1～5章、第14章、附录、全部电子课件和部分仿真程序由徐春辉编写；第7～9章及第11～13章由陈忠斌和徐春辉共同编写；第6、10章由徐春辉和曹晖编写；第15、16章由曹晖、陈鹏展、张永贤和徐春辉共同编写。袁慧林等同学为本书的习题和程序调试工作付出了辛勤的劳动。李宋、高彦丽两位副教授及吴翔老师对本书的编写也提出了宝贵的建议。全书最后由徐春辉统稿和整理。
本书在编写过程中得到了国家级科学技术奖评审专家、“新世纪百千万人才工程”国家级人选、华东交通大学杨辉教授的大力支持，在此表示衷心感谢。
由于计算机技术的发展日新月异，作者水平有限，书中疏漏和不足之处敬请读者批评指正。
编者
2013年8月于华东交通大学