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MCS-51系列單片機與ARM單片機是目前嵌入式系統(tǒng)應用中的兩種重要單片機機型，在傳感、通信、計算機、控制等四大信息支柱技術領域均具有廣泛的應用。單片機的應用屬于芯片級應用，需要設計者掌握單片機的硬件結構與指令系統(tǒng)，了解其它集成電路的應用技術，并熟悉設計單片機系統(tǒng)所需要的相關理論和技術方法。
作者結合自身在單片機應用技術與系統(tǒng)集成方面的科研經(jīng)歷和教學積累，以MCS-51單片機、ARM9單片機為主要對象，系統(tǒng)介紹了兩種單片機的原理與應用技術。具體內容包括：單片機發(fā)展與應用概述、嵌入式系統(tǒng)及其設計方法、單片機的硬件架構與原理、單片機的軟件設計、單片機存儲系統(tǒng)的擴展、單片機的定時/計數(shù)器及應用、單片機的并行口及其擴展與應用、單片機的中斷/異常及應用、單片機的串行通信及應用、單片機的數(shù)據(jù)采集及應用、單片機的輸出控制及應用、單片機的人機交互系統(tǒng)設計與應用。本書著重從實用化的角度闡述兩種單片機的核心技術，并采用對比的方式講述二者的知識點與應用技術的異同，使讀者能夠全面掌握單片機原理與應用技術。
本書可作為電子信息類相關專業(yè)的本科生、研究生的教學用書，也可作為從事自動控制、智能儀器儀表、電力電子、機電一體化以及各類單片機應用的工程技術人員、科研人員、電子愛好者的參考用書。

1970-1980年代，人們采用超大規(guī)模集成技術（VLSI），將具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理（CPU）、存儲器（程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器）、輸入/輸出接口（I/O）、定時/計數(shù)器、串口等多個功能電路集成在同一個芯片上，構成一種片上計算機硬件系統(tǒng)，從而形成了單片機。從本質來講，單片機是一種集成電路芯片，其硬件系統(tǒng)能夠在程序的控制下，準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。
不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術特征不盡相同。單片機的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等。硬件特征取決于單片機芯片的內部結構。用戶要使用某種單片機，必須了解該型號的單片機是否能實現(xiàn)需要的功能，是否符合應用系統(tǒng)所要求的特性與指標。軟件特征包括指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境。指令系統(tǒng)特性包括單片機指令的尋址方式、數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式等；開發(fā)支持環(huán)境包括指令的兼容及可移植性、支持的開發(fā)軟件及硬件資源。因此，要利用某型號的單片機開發(fā)實用化的應用系統(tǒng)，必須掌握好單片機的技術特征。
單片機控制系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，它能夠取代利用復雜電子線路、數(shù)字電路等構成的控制系統(tǒng)，可以通過軟件實現(xiàn)控制功能，并做到智能化、高可靠和低功耗。目前，單片機的應用領域非常廣泛，例如，通信終端、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置。一般來講，單片機的應用屬于芯片級應用，需要用戶掌握單片機的硬件結構與指令系統(tǒng)，了解其它集成電路的應用技術，并熟悉設計單片機系統(tǒng)所需要的相關理論和技術方法。
本書主要講授兩種架構單片機的原理與應用技術：MCS-51單片機（簡稱51單片機）和ARM單片機。在講授基礎知識的同時，結合作者的科研經(jīng)歷和教學心得體會，主要從應用的層面闡述單片機應用系統(tǒng)的設計理念、方法，并給出具有鮮明科研背景的工程應用實例。

鄭傳濤，吉林大學電子科學與工程學院、集成光電子學國家重點聯(lián)合實驗室教授、博士生導師。主要研究紅外激光光譜學與氣體傳感系統(tǒng)。吉林省中青年科技創(chuàng)新領軍人才（2018），中國光學學會高級會員、吉林省光學學會高級會員、理事、激光光譜專委會委員，全國激光光譜技術學術論壇組委會委員，吉林大學電子科學與工程學院學位評定委員會委員。2005、2007年分別獲得吉林大學學士和碩士學位，2010 年獲得博士學位并留校任教。2013 年9 月被聘為副教授、碩士生導師。2016 年12 月被破格聘為博士生導師。2015 年7 月入選吉林大學優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃。2015 年9 月至2016 年9 月赴美國萊斯（Rice）大學做國家公派訪問學者。2018年9月被聘為教授。承擔國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃子課題、國家科技支撐計劃子課題等項目16項。發(fā)表第一（通訊）作者論文168篇（被SCI 檢索118篇，被EI 檢索50篇）。申請國家發(fā)明專利11 項（授權4 項）、出版學術專著1 本、獲吉林省自然科學學術成果獎1項（2014）。教改項目：1. 學術學位研究生核心課程建設與改革項目：《信息論》核心課程建設與改革 2014-2015 吉林大學負責人 2. 吉林大學本科生“十三·五”規(guī)劃教材項目：單片機原理與工程應用2018-2020 吉林大學負責人 3. 物理電子學學術學位研究生高水平課程體系建設 2014-2016 吉林大學參加人 4.青年教師教學能力提升項目：新工科背景下《模擬電子技術基礎》“L-T-R”混合式教學模式的改革研究 2019-2021 吉林大學參加人5.在線課程項目：《模擬電子電路》 2019-2021 吉林大學參加人教改論文：1. 第一作者.《信息論課程教學改革與實踐》，教育教學論壇，2016，6：131-132。2. 通訊作者.本科生MCS-51 和ARM 單片機課程的關聯(lián)性教學，教育現(xiàn)代化，2018，35：252-253。3. 第三作者.基于LabVIEW 的抽象化模擬電路實驗教學系統(tǒng)，吉林大學學報（信息科學版），2019，37(5)：539-544。指導學生競賽獲獎：1. 2011.09，指導全國大學生電子設計競賽，國家二等獎（學生：田崇文、李艷婷、祝曉龍）2. 2011.09，指導全國大學生電子設計競賽，國家二等獎（學生：朱飛亞、王焱、宮振東）3. 2011.09，指導全國大學生電子設計競賽，吉林省一等獎（學生：田崇文、李艷婷、祝曉龍）4. 2011.09，指導全國大學生電子設計競賽，吉林省一等獎（學生：朱飛亞、王焱、宮振東）5. 2010.09，指導吉林省大學生電子設計競賽，吉林省二等獎（學生：張宗達、陳伯洋、李云超）6. 2010.09，指導吉林省大學生電子設計競賽，吉林省三等獎（學生：田崇文、李艷婷、王濤）7. 2012.09，指導吉林省大學生電子設計競賽，吉林省二等獎（學生：王雅超、張紅偉、于掌舵）8. 2012.09，指導吉林省大學生電子設計競賽，吉林省三等獎（學生：吳騰楓、蔡俊、孫迪）9. 2013.09，指導全國大學生電子設計競賽，吉林省二等獎（學生：王雅超、張紅偉、于掌舵）

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