前言

“单片机原理与应用”是电气工程、自动化、电子信息、计算机、机械等工科专业非常重要的基础课程，也是一门知识性、应用性、实践性很强的综合性技术课程。通过该课程，可以锻炼学生独自开发小型单片机应用系统的硬件设计、分析、制作与软件编写、调试的能力，提高学生的动手实践能力，培养学生的创新意识与创造性思维，最终为学生在校期间参加全国性竞赛（如大学生机器人大赛、智能车大赛等），以及学会采用单片机设计相关控制系统解决专业中的各种具体问题奠定坚实的理论与实践基础，使他们毕业时能获得更好的就业机会与岗位，并成为未来工作中负责应用系统研究开发的技术骨干。可以说，“单片机原理与应用”是一门非常重要的课程。

传统的单片机课程教学主要存在三大问题：一是教学模式采用“先理论讲解，再动手实验”，导致“教学-实验”分离、“理论-实践”不同步，不仅使学生理论理解困难，而且感觉枯燥乏味，使初学者感觉入门较难，难以培养兴趣甚至厌学，最终造成单片机课程教学效果不理想；二是实验教学采用统一的单片机实验箱（板），存在硬件电路固定、实验内容固定、学生不能随意更改、程序无法实时在线仿真调试、与工程实际应用脱节等缺点，很难培养学生的实践动手能力与创造性思维；三是缺乏对单片机系统化设计的培养，教学中通常将软硬件分离介绍，加上实验采用现成的电路板，大多只完成简单、分块的验证性程序设计，基本不涉及硬件设计，导致学生硬件设计与复杂软件设计能力薄弱，在构建实际的单片机应用系统时缺乏硬件平台搭建与系统软件调试能力，最终造成学生的单片机应用系统综合设计能力严重不足。

鉴于传统教学模式存在的不足，本书编者对单片机课程教学进行改革，提出了一种基于Proteus与Keil联调及项目导向的新型单片机教学模式。它的核心思想是将单片机课程教学围绕具体应用项目展开，使项目设计贯穿整个教学过程，授课时将每个应用项目分解为进阶式的多个子模块，按照模块化思路讲解相关软硬件设计的知识点，并采用Proteus与Keil软件构成虚拟实验平台，实现“教师边讲边指导、学生边学边实践”的教学形式，达到理论与实践教学的同步。这种教学形式对学生来说，增强了单片机学习的直观性和生动有趣的真实感，激发了他们的学习兴趣与积极主动性，提高了他们的学习成就感，最终在整体上提高了学生的单片机综合设计能力，使教学效率和教学质量得到大幅度提升；对教师来说，在普通机房或教室（学生自带笔记本计算机）授课即可实现理论与实践结合，不依赖于实验室及其单片机开发板，并能及时了解学生学习单片机时存在的问题与不足，做到及时和有针对性的辅导，提高与巩固教学效果。

本书以工程应用为主调，是编者在单片机教学与开发过程中，对教学模式与教学方法改革成果、实践经验教训、心得感悟的总结和整理。全书围绕“Keil+Proteus联调技术”核心方法，通过多个“Keil+Proteus实际应用案例”帮助学生掌握所学内容，增强对单片机硬件资源的理解与使用，提高学生的实际硬件设计与编程调试能力，使学生在课后易于根据教材自行学习，并采用Keil与Proteus软件进行单片机仿真实验。

本书共11章，内容包括绪论、MCS-51单片机的硬件结构及工作原理、C语言基础与C51程序设计、MCS-51中断系统、MCS-51定时/计数器、MCS-51串行口、MCS-51系统扩展技术、MCS-51单片机接口技术、MCS-51单片机总线技术、Keil C51和Proteus仿真软件及联合调试技术、单片机应用系统设计实例。在每一章前列出了本章的学习目标或重要知识点，每章结尾给出本章小结，以便帮助读者回顾和复习。需要说明的是，由于C语言是当今微控制器或微处理器应用系统的主要开发语言，因此本书不介绍汇编语言，仅在附录列出MCS-51单片机的汇编指令，教师可根据讲解单片机工作原理的需要，自行增加部分汇编语言的基本讲解。

本书部分图片保留了软件固有的元器件符号，可能会与国家标准中的符号不一致，读者可查阅相关资料。

本书获得厦门理工学院教材建设基金资助。全书由陈志英副教授、徐敏教授主编，并参与全书的执笔编写；林峰和曾汉超参编，并为本书做了许多校对工作，在此表示衷心的感谢。

本书编写过程中参阅借鉴了一些相关教材和文献，在此向其编著者表示谢意。由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者