前言
单片机（Micro Controller Unit，微控制器）是采用超大规模集成电路技术制成的一种集成电路芯片。
微控制器具有出色的控制能力，配合程序，可以像人脑一样控制电路的运行。如果说数字电路和模拟电路是打开你电子世界的第一扇大门，那么单片机技术，则是让你电子的应用能力更进一步的阶梯。是否具备单片机应用技术将直接影响一个电子爱好者就业机会的多少。
电子技术的迅猛发展、超大规模集成电路设计技术及制造工艺的不断提高，单片机技术也得到迅速发展，人们生活对单片机类电子设备的依赖也日渐增加。目前，单片机技术已经渗透到国防、工业、农业等领域。在智能仪器仪表、工业检测控制、电力电子、汽车电子、机电一体化等方面得到了广泛应用。单片机技术快速发展，促使各种扩展型、增强型的单片机不断推出，美国ATMEL公司、Cypress、STC、飞利浦、西门子、美国DALLAS等公司推出与MCS-51兼容的增强型单片机，但万变不离其宗，都还是以MCS-51单片机为基础进行内核升级和外围设备升级的。本书以MCS-51单片机为基础进行讲解，MCS-51系列的单片机品种多、规格齐、适应性强、应用技术资料多，便于初学者学习和使用。
随着教学课程的改革，许多学校开始撤销“微型计算机原理”课程，直接开设“单片机原理及应用”课程。由于没有“微型计算机原理”课程的先导，缺乏微型计算机系统及结构的知识铺垫，大部分初学者会觉得单片机技术入门困难、汇编语言难以理解。根据以上问题，本书编写时做了如下工作。
1. 相对于传统的单片机书籍而言，本书增加了微型计算机系统及结构的内容，把计算机领域中两大重要分支——嵌入式系统（单片机）和通用计算机系统（微型计算机）有机结合在一起，先介绍微机的基本概念及基础理论，再具体介绍单片机原理及应用，层层递进，有利于初学者迅速掌握单片机技术。
2. 在编程语言方面，传统的“单片机原理与应用”课程普遍采用汇编语言教学，增大了学者对编程语言的学习难度且不利于工程项目的实际应用。汇编语言具有效率高，对硬件可操控性强的特点，但也有不易维护、可移植性很差的不足；C语言具有易维护、可移植性好的优点，但无法直接对硬件控制，需要调用封装库，不利于初学者对单片机工作流程的理解。本书增加了“嵌入式单片机高级C51程序设计”的内容，在多数应用程序的编程中，采用汇编语言和C51的“双”语言编程教学。汇编语言程序设计的学习更有利于加强初学者对单片机的理解，而C语言的学习为大型项目开发做准备。“双”语言编程教学主要是优势互补，让学者对单片机尽快理解的同时，也对将来应用开发打下坚实的基础。
3. 仿真及编译软件方面，本书选用Proteus ISIS仿真软件和Keil μVision编译软件。EDA技术（Electronics Design Automation）的发展使得如今不需要产品板也可以在计算机中建立系统模型进行软件调试，并且还可以通过Proteus ISIS建立和目标产品板相差不大的产品级功能仿真模型，大大减少了硬件的投入和软件调试的等待时间。Keil μVision开发软件集编辑、编译和仿真于一体，支持汇编语言、PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，可快速上手，很适合单片机爱好者使用。
本书共分为12章，第1章为计算机概述；第2章介绍计算机基础知识；第3章介绍微型计算机的基本结构和工作原理。前三章讲述初学者相对较熟悉的计算机系统，并补充基础知识，让初学者循序渐进地对计算机结构和原理有所了解。第4章讲述了单片机概论及增强型51单片机系列介绍，在前面章节的基础上过渡到单片机原理的学习；第5章介绍MCS-51单片机的结构和时序；第6章介绍MCS-51单片机指令系统；第7章介绍汇编语言程序设计；第8章介绍嵌入式单片机高级C51程序设计，读者有了汇编语言基础，对高级语言编程学习和理解就简单多了；第9章介绍基于Proteus ISIS现代嵌入式系统仿真技术；第10章介绍基本51内核内部功能及外部系统扩展和高级应用；第11章介绍基于MCS-51的A/D、D/A应用；第12章以四旋翼飞行器飞控系统的设计项目为实例，讲述单片机应用系统的开发流程。
编写本书时，笔者深入浅出地讲解51单片机原理与应用技术。首先力求以本书为教材的学生能够对MCS-51单片机的主要技术有一个深入的理解，掌握知识的同时能灵活应用；其次，能让使用本书自学的学者快速地理解、掌握和应用单片机关键性技术；最后，希望正在从事单片机系统设计，具有一定实践经验的工程技术人员在阅读本书后也能得到一些帮助。
本书参考了各个系列单片机的最新资料，吸取了单片机开发应用的最新成果，具有较强的系统性、先进性和实用性。内容由浅入深，并配有相应的习题，便于读者学习和实践。
本书可作为高等院校电子信息、自动控制、电气工程、物联网、计算机应用以及机电一体化等工科专业的单片机课程教材，也可作相关工程技术人员的参考书。
本书由肖金球、黄伟军、雷岩编著，参加本书编写的还有冯翼、刘传洋等。南京东南大学信息科学与工程学院的李文渊教授和南京河海大学计算机与信息学院的曹宁教授审阅了全书，并提出了许多宝贵的意见和建议。另外，本教材在编写过程中得到了清华大学出版社的大力支持，邓艳编辑为本书提出了许多宝贵的建议。在本书出版之际，笔者对在本书编写过程中给予帮助的所有老师和同学表示真诚的感谢。
由于时间仓促，笔者水平有限，书中难免会存在疏漏和不足之处，殷切希望广大读者予以批评和指正。
编者