STC15系列增强型8051单片机集成了上电复位电路与高精准R/C振荡器，给单片机芯片加上电源就可跑程序；集成了大容量的程序存储器、数据存储器以及EEPRM，集成了A/D、PWM、SPI等高功能接口部件，可大大地简化单片机应用系统的外围电路，使单片机应用系统的设计更加简捷，系统性能更加高效、可靠。本教材以STC15F2K60S2单片机为主线，系统地介绍了STC15F2K60S2单片机的硬件结构、指令系统与应用编程，单片机应用系统的开发流程与接口设计，同时提出多种实践模式：Keil C集成开发环境、Proteus仿真软件以及实物运行开发环境，使得单片机的学习与应用变得更简单、更清晰。 本书可作为普通高校计算机类、电子信息类、电气自动化与机电一体化等专业的教学用书，基础较好的高职高专也可选用本书。本书还可作为电子设计竞赛、电子设计工程师考证的培训教材。本书也是传统8051单片机应用工程师升级转型的重要参考书籍。

前言 STC系列单片机传承于Intel8051单片机，但在传统8051单片机框架基础上注入了新鲜血液，焕发出新的“青春”，在性能上进行了改进，在功能上进行了扩展。STC单片机的在线下载编程功能（可节省仿真器、编程器）以及分系列的资源配置，增加了单片机型号的选择性，可根据单片机应用系统的功能要求选择合适的单片机，从而降低单片机应用系统的开发难度与开发成本，使得单片机应用系统更加简单、实效，提高了产品的性能价格比。STC系列单片机相比传统的8051单片机具有强大的优势，它在我国应用市场中已占有较大的份额。传统的8051单片机教材与现实中使用的单片机存在较大的差距，本教材使单片机技术的教学与单片机技术的发展同步，保障单片机教学与单片机应用的无缝“链接”。 STC系列单片机作为中国本土MCU的领航者，现已发展了STC89/90系列、STC10/11系列、STC12系列、STC15系列，本教材选用STC最新系列STC15系列的STC15F2K60S2单片机作为主讲机型，系统地介绍了STC15F2K60S2单片机的硬件结构、指令系统与应用编程。 STC系列单片机的指令系统和标准的8051内核完全兼容，原来讲解8051单片机的师资力量可以充分发挥以前讲解单片机原理及应用课程的经验；对于具有8051单片机知识的读者，也不存在转型困难的问题。 本教材力求实用性、应用性与易学性，以提高读者的工程设计能力与实践动手能力为目标。本书具有以下几方面的特点： （1） 单片机机型贴近生产实际。STC单片机是我国8位单片机应用中市场占有率最高的，更难能可贵的是，STC单片机是我国本土的MCU。 （2） 采用“双”语言编程。在绝大多数应用程序的编程中，采用汇编语言和C语言（C51）对照编程。采用汇编语言程序设计的学习更有利于加强对单片机的理解，而C51在功能、结构上以及可读性、可移植性、可维护性方面都有非常明显的优势。 （3） 理论联系实际。在学习单片机指令系统前的第3章就专门介绍了单片机应用的开发工具，贯穿程序的编辑、编译、下载与调试。强化单片机知识的应用性与实践性，不论是一条指令，或若干条指令，或一个程序段都可以用开发工具进行仿真调试或在线联机调试。 （4） 强化单片机应用系统的概念。学习单片机就是为了能开发与制作有具体意义的单片机应用系统，第13章介绍了单片机基本的外围接口技术与典型单片机应用系统的设计与开发。 （5） 在教材的编写中，直接与STC单片机的创始人姚永平先生进行密切沟通与交流，姚永平先生亲自担任本教材的主审，确保了教材内容的系统性与正确性。 （6） 开发与教材配套的STC-15型单片机通用开发板，建立与教材同步的STC教学资源网站（wwwstcstudycom）。 在本书的编写过程中，深圳宏晶科技有限公司技术部工程人员在技术上给予了大力支持和帮助，公司姚永平总经理对全书进行了认真审阅，并提出了宝贵意见。杨军博士给本教材提供了许多有益的建议，在此，对所有提供帮助的人表示感谢！ 由于编者水平有限。书中定有疏漏和不妥之处，敬请读者不吝指正！垦请您的宝贵意见，可发电子邮件到：dingxiangrong65@163com，与作者进一步沟通与交流。 编者 20122于广州 序 21世纪全球全面进入了计算机智能控制/计算时代，而其中的一个重要方向就是以单片机为代表的嵌入式计算机控制/计算。由于最适合中国工程师/学生入门的8051单片机有30多年的应用历史，绝大部分工科院校均有此必修课，有几十万名对该单片机十分熟悉的工程师可以相互交流开发/学习心得，有大量的经典程序和电路可以直接套用，从而大幅降低了开发风险，极大地提高了开发效率，这也是宏晶科技基于STC8051系列单片机产品的巨大优势。 Intel 8051技术诞生于20世纪70年代，不可避免地面临着落伍的危险，如果不对其进行大规模创新，我国的单片机教学与应用就会陷入被动局面。为此，宏晶科技对STC8051单片机进行了全面的技术升级与创新：全部采用Flash技术（可反复编程10万次以上）和ISP/IAP（在系统可编程/在应用可编程）技术；针对抗干扰进行了专门设计，超强抗干扰；进行了特别加密设计，如宏晶STC15系列现无法解密；对传统8051单片机进行了全面提速，指令速度最快提高了24倍；大幅提高了集成度，如集成了A/D、CCP/PCA/PWM (PWM还可当D/A使用）、高速同步串行通信端口SPI、高速异步串行通信端口UART（如宏晶STC15F2K60S2系列集成了两个串行口，分时复用可当5组串口使用）、定时器（STC15F2K60S2系列最多可实现6个定时器）、看门狗、内部高精准时钟（±1%温漂，-40℃ ~ +85℃之间，可彻底省掉外部昂贵的晶振）、内部高可靠复位电路（可彻底省掉外部复位电路）、大容量SRAM（如STC15F2K60S2系列集成了2KB的SRAM）、大容量EEPROM、大容量Flash程序存储器等。 在中国民间草根企业掌握了Intel 8051单片机技术，以“初生牛犊不怕虎”的精神，击溃了欧美竞争对手之后，正在向32位前进的途中，此时欣闻官方国家队也已掌握了Intel 80386通用CPU技术，不由想起“老骥伏枥，志在千里”这句话，相信经过数代人艰苦奋斗，我们一定会赶上和超过世界先进水平！ 明知山有虎，偏向虎山行。 感谢Intel公司发明了经久不衰的8051体系结构，感谢丁向荣老师的新书，保证了中国30年来的单片机教学与世界同步。 STC宏晶科技：姚永平 wwwSTCMCUcom 2012-01-15

第1章微型计算机基础 11数制与编码 111数制及转换方法 112微型计算机中数的表示方法 113微型计算机中常用编码 12微型计算机的基本组成 13指令、程序与编程语言 14微型计算机的工作过程 15微型计算机的应用形态 本章小结 习题1 第2章STC15F2K60S2单片机增强型8051内核 21单片机概述 211单片机的概念 212常见单片机 213STC系列单片机 22STC15F2K60S2系列单片机资源概述与引脚功能 221STC15F2K60S2系列单片机资源与功能概述 222STC15F2K60S2单片机引脚功能 23STC15F2K60S2单片机的内部结构 231STC15F2K60S2单片机的内部结构 232CPU结构 24STC15F2K60S2单片机的存储结构 25STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 251STC15F2K60S2单片机的并行I/O口与工作模式 252STC15F2K60S2单片机的并行I/O口的结构 253STC15F2K60S2单片机并行I/O口的使用注意事项 26STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 261STC15F2K60S2单片机的时钟 262 STC15F2K60S2单片机的复位 本章小结 习题2 第3章单片机应用的开发工具 31 Keil μVision2集成开发环境 311Keil μVision2集成开发环境概述 312Keil C集成开发环境下的程序编辑、编译与调试 32STC系列单片机在线编程 321STC系列单片机在系统可编程（ISP）典型应用线路图 322STC系列单片机PC端下载软件的使用 323虚拟串口的应用 324STC仿真器 33单片机学习的实践模式 331仿真模式 332利用Proteus模拟仿真软件进行调试 333在线系统调试模式 本章小 结 习题3 第4章STC15F2K60S2单片机的指令系统 41概述 42数据传送类指令 43算术运算类指令（24条） 44逻辑运算类与循环移位类指令（24条） 45控制转移类指令（17条） 46位操作类指令（17条） 本章小结 习题4 第5章STC15F2K60S2单片机的程序设计 51汇编语言程序设计 511程序编制的方法和技巧 512程序的模块化设计 513伪指令 52基本程序结构与程序设计举例 53C51程序设计 531C51基础 532C51程序设计 本章小结 习题5 第6章STC15F2K60S2单片机存储器的应用 61STC15F2K60S2单片机的程序存储器 62STC15F2K60S2单片机的基本RAM 63STC15F2K60S2单片机的扩展RAM（XRAM） 64STC15F2K60S2单片机的EEPROM（数据Flash） 本章小结 习题6 第7章STC15F2K60S2单片机中断系统 71中断系统概述 711中断系统的几个概念 712中断的技术优势 713中断系统需要解决的问题 72STC15F2K60S2单片机的中断系统 721STC15F2K60S2单片机的中断请求 722STC15F2K60S2单片机的中断响应 723STC15F2K60S2单片机中断应用举例 73STC15F2K60S2单片机外部中断的扩展 本章小结 习题7 第8章STC15F2K60S2单片机的定时器/计数器 81STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理 82STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的控制 83STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的工作方式 84STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的应用举例 841STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的定时应用 842STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的计数应用 843单片机秒表的设计 85STC15F2K60S2单片机的定时器T2 851STC15F2K60S2单片机的定时器T2的电路结构 852STC15F2K60S2单片机的定时/计数器T2的控制寄存器 86STC15F2K60S2单片机的可编程时钟输出功能 861STC15F2K60S2单片机的可编程时钟：CLKOUT0、CLKOUT1、CLKOUT2 862STC15F2K60S2单片机可编程时钟的应用举例 本章小结 习题8 第9章STC15F2K60S2单片机的串行口 91串行通信基础 92STC15F2K60S2单片机的串行口1 921串行口1的控制寄存器 922串行口1的工作方式 923串行口的波特率 924串行口的应用举例 93STC15F2K60S2单片机串行口2 931STC15F2K60S2单片机串行口2控制寄存器 932STC15F2K60S2单片机串行口2的工作方式与波特率 94STC15F2K60S2单片机与PC机的通信 941单片机与PC机RS-232C串行通信的接口设计 942单片机与PC机USB总线通信的接口设计 943单片机与PC机串行通信的程序设计 95 STC15F2K60S2单片机串行口1的中继广播方式 96STC15F2K60S2单片机串行口硬件引脚的切换 本章小结 习题9 第10章STC15F2K60S2单片机的A/D转换 101STC15F2K60S2单片机A/D模块的结构 102STC15F2K60S2单片机A/D模块的控制 103STC15F2K60S2单片机A/D模块的应用 本章小结 习题10 第11章STC15F2K60S2单片机CCP/PCA/PWM模块 111STC15F2K60S2单片机的CCP/PCA/PWM模块的结构 112PCA模块的特殊功能寄存器 113CCP/PCA模块的工作模式与应用举例 114PCA模块功能引脚的切换 本章小结 习题11 第12章STC15F2K60S2单片机的SPI接口 121SPI接口的结构 122SPI接口的特殊功能寄存器 123SPI接口的数据通信 124SPI接口的应用举例 125SPI接口功能引脚的切换 本章小结 习题12 第13章单片机应用系统设计与接口技术 131单片机应用系统的开发流程 1311单片机应用系统的设计原则 1312单片机应用系统的开发流程 132单片机人机对话接口设计 1321键盘接口与应用实例 1322LED数码显示接口与应用实例 1323LCD显示接口与应用实例 133串行总线接口技术与应用设计 1331单总线数字温度传感器DS18B20与应用实例 1332I2C串行总线原理与应用 1333I2C总线应用实例——基于时钟芯片PCF8563的电子时钟的实现 134电机控制与应用设计 1341直流电机的控制 1342步进电机的控制 1343步进电机与单片机的接口 135STC15F2K60S2单片机的低功耗设计 1351STC15F2K60S2单片机的慢速模式 1352STC15F2K60S2单片机的空闲（等待）模式与停机(掉电)模式 136STC15F2K60S2单片机的看门狗定时器 1361看门狗定时器 1362STC15F2K60S2单片机的看门狗定时器 1363STC15F2K60S2单片机的看门狗定时器的使用 本章小结 习题13 附录1ASCII码表 附录2STC15F2K60S2单片机指令系统表 附录3STCISP下载编程软件实用程序简介 附录4STC-ISP的自定义下载 附录5STC15系列单片机功能特性表 参考文献

丁向荣，广东轻工职业技术学院教授，自从事教学工作起，一直从事单片机的教学与研究工作，致力于单片机应用系统的开发与研究。

http://www.hxedu.com.cn/hxedu/fg/book/bookinfo.html?code=G0176850