前言

随着社会的发展和科技的进步，人工智能和物联网等技术越来越受到重视。但无论是人工智能还是物联网，其核心都是由不同型号的单片机组成的。单片机又称为MCU（Micro Control Unit），其基本结构是将微型的基本功能部件，如中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/O）、定时器/计数器、中断系统等集成在一个半导体芯片上，功能十分强大。
当今国内单片机教材大多基于汇编语言或C语言编写。汇编语言属于低级语言，在编写控制类语句时很有优势，但不善于完成复杂算法的编程，且代码可读性差，学习难度较大。汇编版单片机教材对于单片机原理的介绍非常全面，但往往不重视实践应用。C语言属于高级语言，编写代码效率高，代码可读性强，初学者容易上手。C语言版单片机教材多重视应用和仿真，却忽视对于单片机工作原理的介绍，比如有些教材把定时器/计数器、串行通信等内容整合在一起，非常不利于初学者学习。单片机是一门实践性很强的课程，边学边做是最好的学习方法，为了强化和巩固前面的单片机技术，本书精选了多个实践性强的项目案例。编者认为理论和实践应该一同重视，希望本书读者既能打好理论基础，又能提高单片机的应用能力。   
本书理论篇以MCS51单片机为基础，项目篇采用增强型51单片机。在理论篇，全面详尽地介绍了单片机硬件结构、C51编程基础、中断系统、定时器/计数器、串行通信知识，补充了应用场合较多的A/D转换器、PWM和系统总线扩展知识。在项目篇，以目前市场上流行的物联网、家电控制、超声波倒车报警等技术为基础，应用数码管、OLED、矩阵键盘、MP3播放、WiFi通信、短信收发控制、红外线遥控、触摸屏等技术形成5个综合项目，讲解硬件原理、教学和学习方法以及编程主要思路，通过学习和实践，让读者真正掌握具有一定价值的实践性技术。
本书理论篇主要引用了《STC15F2K60S2使用手册》内容，并借鉴了以下教材的宝贵经验： 《单片机原理与应用》（张兰红）、《单片机原理及接口技术》（张毅刚）、《基于STC89C52单片机的控制系统设计》（陈中）和《单片机技术及C51程序设计》（唐颖），上述教材让作者非常受益，在此向相关作者表示衷心感谢。
本书由盐城工学院李永建、王福元、陈中、王春娥共同编写。全书由李永建主编并统稿。感谢学生潘翔、尹伟峰、章正来、陈鹏和石崇崇对本书项目案程的贡献。
本书基于编者长期以来从事单片机软硬件项目开发、教学实践，以及指导学生参加各类学科竞赛等实践活动的经验编写而成。全书分为两部分，理论篇介绍单片机工作原理，共9章。第1～3章为单片机概述、硬件结构和C51语言应用，包括单片机的结构和组成，以及单片机工作原理、C语言的应用等。第4章为单片机I/O口应用——显示与键盘，包括数码管、OLED、触摸屏等显示元件以及独立/矩阵键盘的应用。第5章为单片机中断系统设计，包括中断原理、中断寄存器设置以及中断应用等。第6章为定时器/计数器应用，包括定时器/计数器工作原理、初始化步骤和各种工作方式的应用等。第7章为串行通信设计，包括串行通信原理、通信协议和基本通信步骤，以及用助手软件与计算机进行串行通信设计。第8章为A/D转换器与PWM应用，包括A/D转换器工作原理和PWM应用方法。第9章为系统总线扩展，包括I2C通信、同步串行SPI通信和单总线通信，着重介绍三种通信工作原理和应用方法。项目篇介绍单片机综合项目设计,包括格力空调红外遥控功能设计、公交车GPS报站系统设计、倒车安全报警系统设计、 手机短信定时控制系统和WiFi远程刷卡控制系统设计等，使得本书既具有坚实的理论基础，又具有较强的实用性和先进性。
本书得到盐城工学院自编教材出版基金的资助，得到盐城工学院教务处和机械工程学院领导和教师的帮助及支持，在此表示衷心感谢！
为了便于教学和资源，本书配套了丰富的教学资源,包括教学大纲、课件、教案、教学进度表、程序源代码、实验指导书（扫描前言下方二维码下载），教学讲解、演示视频（扫描书中二维码观看），课堂作业、题库系统（扫描封底二维码使用）。
此外，编者可为本书提供技术支持，本书配套有开发板和丰富配件，欢迎加入教师交流群（QQ: 786573054）,或通过邮件（邮箱： tupwenyi@163.com），与作者或清华大学出版社联系。
由于编者水平有限，书中肯定有许多不足之处，衷心希望广大读者批评指正。
 
编者
2021年3月


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