本书按不同层次、不同要求设置实验内容，其中验证型内容与课程内容同步对应，可以巩固相关理论知识；设计型内容则具有一定工程应用价值。教程中每一个实验都分为验证性实验和思考性编程两个部分。前者的实验程序已经给出，便于读者学习，后者则需要读者在验证性实验的基础上进行适当的修改，独立编写出所要求的程序。这种方法有利于读者更好地掌握和灵活地运用单片机的相关知识，而且培养了学生发现、分析和解决问题等实践创新能力。

本书是配合本科生单片机教学而编写的实验教材，侧重基本知识与概念，强调程序的调试过程，注重开发学生分析问题与解决问题的能力，培养学生的创新实践与工程设计的能力。本书采用Keil集成调试软件，对于学习MCS-51单片机具有一定的参考价值。 本书中的每个实验内容包含了相关模块的知识点分析、相关SFR初始化方法以及应用电路和编程思想的描述，读者可以参考在实验台上的实际电路以及对应的程序来进一步加深对内容的理解和掌握。本书中每个实验都分为验证性实验和思考题编程两部分。前者的实验程序已经给出，便于读者学习、掌握；后者则需要读者在验证性实验的基础上进行适当修改，独立编写出所要求的程序，这种方法有利于读者更好地掌握和灵活地运用单片机的相关知识。 汇编语言是一个面向单片机底层硬件的设计语言。从存储器（RAM、ROM等）的单元寻址到程序的结构设计，严格而确切，是初学者最好的学习途径。本书所有的实验例程均采用汇编语言和C语言两种方式编程，给读者提供更多的选择。 本书的内容如下。 第1章对实验系统的硬件和软件调试平台的运行模式进行了描述。 第2章介绍了Keil C51的使用步骤及不同的调试方法。 第3章介绍了MCS-51系列单片机的主要特征、最小系统的概念及组成。 第4章以MCS-51单片机内部各个功能模块为基础，描述了存储器、并行接口、定时器、中断系统、串行接口等单片机内部基本模块的组成、工作原理、初始化方法及其对应的大量的编程实验。本章包含直流电动机的PWM调速、调向，LED数码管动态扫描和矩阵键盘电路的程序设计，步进电动机控制，电子琴设计，12864 液晶显示模块的应用，单总线接口温度采集技术，SPI接口的A/D与D/A转换器接口芯片及编程实验，I2C总线接口芯片的模拟编程等。本章还包含Wi-Fi通信模块、ZigBee通信模块和蓝牙模块等现代通信技术的实验内容。 第5章介绍了远程实体操控实验应用举例。 第6章介绍了基于实验系统上的综合设计题目。 附录提供了MCS-51单片机模拟I2C总线通信子程序、MCS-51单片机指令系统一览表、综合设计报告书样板示例等，这些资料可以供读者在实验编程时参考。 对于单片机的学习，我们强调两点：一是注重理论，掌握单片机内部的存储单元寻址、功能模块的组成结构和工作原理及特殊功能寄存器的初始化等；二是上机实践，一个好的程序不是写出来的，只有经过不断上机调试、寻找程序中的错误，才能将程序的功能完善。所以学习单片机没有任何捷径可走，需要熟练地阅读、编写程序，在调试程序的过程中培养一种认真、坚韧的作风，而这个过程是每位读者不能回避的重要环节。 工程技术人员也可以参考本书学习MCS-51单片机，在自己动手设计的PCB上进行编程实践。我们也建议有条件的读者自己设计、搭建一个“单片机最小系统”，以提高动手实践的能力，深化学习效果。 本书由秦晓梅、王开宇主编，巢明、赵权科副主编，孙鹏、商云晶、程春雨、姜艳红、陈育斌参编，其中秦晓梅和巢明完成了第4章的编写，王开宇完成了第1章的编写，程春雨完成了第2章的编写，其余各章由秦晓梅编写，赵权科、孙鹏、商云晶、姜艳红、陈育斌也参与了部分书稿的讨论、撰写工作，秦晓梅和王开宇完成了统稿工作。感谢金明录教授、盛贤君教授、王宁副教授和张立勇老师仔细审阅了初稿，并且提出了宝贵的修改意见。在编写本书的过程中也参考了大量书籍及网上资料，同时还得到了南京润众科技有限公司陆辉总经理的协助，在此一并表示感谢。 本书所给出的实验参考程序在实验台上均已调试通过。由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。 编 者

第1章 单片机实验系统简介 （1） 1.1 实验系统的构成 （1） 1.1.1 硬件调试平台 （1） 1.1.2 软件调试平台 （3） 1.2 实验台各个功能模块介绍 （4） 第2章 Keil C51集成调试软件使用简介 （24） 2.1 模拟仿真模式 （24） 2.2 在线调试模式 （36） 2.3 在线调试步骤速查表 （38） 第3章 MCS-51（AT89C51）单片机的基本结构及最小系统 （40） 3.1 MCS-51单片机内部的基本结构及特点 （40） 3.1.1 MCS-51单片机的基本结构 （40） 3.1.2 MCS-51单片机的主要特点 （40） 3.1.3 MCS-51单片机的存储器配置 （42） 3.1.4 MCS-51单片机的特殊功能寄存器 （44） 3.2 MCS-51系列单片机常用产品型号及主要规格 （47） 3.2.1 常见的MCS-51系列单片机型号 （47） 3.2.2 MCS-51单片机的引脚定义 （47） 3.3 MCS-51单片机的最小系统 （48） 第4章 MCS-51（AT89C51）单片机基本结构及典型接口实验 （51） 4.1 MCS-51单片机数据存储器（RAM）的结构及读写实验 （51） 4.1.1 知识点分析 （51） 4.1.2 存储器读写实验 （51） 4.2 MCS-51单片机的并行接口结构及实验 （53） 4.2.1 知识点分析 （53） 4.2.2 MCS-51单片机并行接口实验（一）：输入、输出实验 （57） 4.2.3 MCS-51单片机并行接口实验（二）：流水灯驱动实验 （59） 4.2.4 MCS-51单片机并行接口实验（三）：直流电动机驱动实验 （61） 4.2.5 MCS-51单片机并行接口实验（四）：步进电动机驱动实验 （64） 4.2.6 MCS-51单片机并行接口实验（五）：LED数码管动态扫描驱动实验 （67） 4.2.7 MCS-51单片机并行接口实验（六）：12864液晶显示模块驱动实验 （76） 4.3 MCS-51单片机中断系统结构及外部中断/INT0实验 （88） 4.3.1 知识点分析 （88） 4.3.2 MCS-51单片机的外部中断实验（一）：/INT0中断加1实验 （92） 4.3.3 MCS-51单片机的外部中断实验（二）：中断优先级实验 （95） 4.4 MCS-51单片机的定时/计数器结构及实验 （99） 4.4.1 知识点分析 （100） 4.4.2 定时/计数器实验（一）：秒定时实验 （103） 4.4.3 定时/计数器实验（二）：蜂鸣器及蜂鸣器驱动实验 （106） 4.4.4 定时/计数器实验（三）：简易电子琴设计实验 （109） 4.4.5 定时/计数器实验（四）：PWM电路及直流电动机调速实验 （112） 4.4.6 定时/计数器实验（五）：步进电动机调速实验 （116） 4.5 MCS-51单片机的串行接口SBUF结构及实验 （119） 4.5.1 知识点分析 （119） 4.5.2 MCS-51串行接口实验（一）：单片机之间的点对点通信实验 （122） 4.5.3 MCS-51串行接口实验（二）：单片机与PC之间的通信实验 （126） 4.5.4 MCS-51串行接口实验（三）：通过蓝牙透传模块实现无线通信 （131） 4.5.5 MCS-51串行接口实验（四）：通过Wi-Fi透传模块实现无线通信 （135） 4.6 SPI接口的TLC549串行A/D转换器接口芯片及编程实验 （140） 4.6.1 知识点分析 （140） 4.6.2 SPI接口的TLC549串行A/D转换实验 （143） 4.7 SPI接口的TLC5620 D/A转换器接口芯片及编程实验 （146） 4.7.1 知识点分析 （146） 4.7.2 TLC5620实验：双通道信号发生器 （149） 4.8 单总线接口DS18B20智能温度传感器的特点及编程实验 （154） 4.8.1 知识点分析 （154） 4.8.2 单总线接口DS18B20实验 （160） 4.9 单片机的同步串行接口及I2C总线的结构、工作时序与模拟编程 （169） 4.9.1 知识点分析 （169） 4.9.2 I2C总线外围器件实验（一）：24系列EEPROM芯片AT24C02存储实验 （181） 4.9.3 I2C总线外围器件实验（二）：ZLG7290B动态显示驱动芯片编程实验 （197） 4.9.4 I2C总线外围器件实验（三）：ZLG7290B键盘扫描实验 （217） 4.9.5 I2C总线外围器件实验（四）：A/D转换的十进制显示实验 （230） 4.9.6 I2C总线外围器件实验（五）：PCF8563T低功耗时钟芯片编程实验 （244） 第5章 远程实体操控实验应用举例 （264） 第6章 单片机综合设计题目 （267） 附录A 由汇编语言编制的I2C总线通信子程序 （271） 附录B MCS-51单片机指令系统一览表 （276） 附录C 综合设计报告书样板示例 （281） 附录D 虚实结合远程实验平台使用说明 （285） 参考文献 （307）