8051單片機徹底研究‧基礎篇(附贈光備用)

序言
入門篇
第1章 單片機的來龍去脈
第2章 8051單片機簡介
第3章 單片機的匯編語言
第4章 8051的存儲器
第5章 8051指令的尋址模式
第6章 8051指令說明
第7章 8051單片機的引腳說明
第8章 8051基礎程序練習
第9章 8051控制板線路說明
徹底研究篇
第10章 8051定時/計數徹底研究
第11章 8051中斷徹底研究
第12章 8051串行通信徹底研究（一）
第13章 8051串行通信徹底研究（二）
進階練習篇
第14章 AT2051進階練習（一）
第15章 AT2051進階練習（二）
第16章 AT2051進階練習（三）
第17章 匯編語言的寫法分析與除錯
第18章 8051例程歸納整理
工具善用篇
第19章 混合式波器的認識與使用
第20章 數字電表的使用
第21章 USB燒錄器的安裝與使用
附錄

讓技術生根

10年前，我個人寫了第一本有關8051單片機的書籍—《單片機8051徹底研究》，當時的硬件架構主要是由8051配合外部32KB或64KB的EPROM組成的，而內置4KB的EPROM的8751(或8KB的EPROM的8752)價格還比較昂貴。隨著半導體制造技術的不斷進步，現在我們看到以8051為主體的設計，都改用內置Flash程序空間的AT89C51(4KB)或AT89C52(8KB)，這兩種Ic(集成電路)都是Atmel公司的8051兼容產品，與原廠Intel公司的8751和8’752在使用上完全相同，而且它們可以用+12V的電壓就可以清除內部的程序內容，而不像EPROM需要用紫外線超過30分鐘的照射，才能清除內部的程序。Atmel公司的8051單片機兼容產品可以讓系統設計者獲得設計上極大的彈性，解決了在工具準備上的諸多難題。

在設計工作中，10余年來我也把8051單片機應用在許多工業設計上，保守地估計至少有百件以上。不論是在線路設計或是在程序編寫上，個人深刻感受到了8051單片機的種種優勢，尤其是數年前Atmel公司推出的AT89C2051，內置Hash存儲器，只有20根引腳，程序空間為2KB，但是指令與8051完全兼容，除了串行通信的功能外，還有兩個︰I／O端口(P1與P3，但是少了P3．6)。該芯片還有鎖碼，只要鎖定後就無法再讀回程序內容，這使得8051的硬件線路空間可以變得更小，應用範圍更廣，絲毫不比單片機的另一個競爭對手PIC差。

隨著805l的專利權到期，半導體制造商可通過購買知識產權(IP)的方式，買到8051的整個微代碼(Microcode，也有人稱為Core)，全盤理解後再加上其他特殊的控制電路，這就變成了CD—ROM的專用控制器。有人在8051的Microcode外，又加入高速的模擬一數字轉換器(ADC)，該IC就成為掃描儀專用的控制器，再對部分的硬件稍做修改就成為數碼相機的核心控制單元，這也是近幾年來光驅、掃描儀與數碼相機價格持續下跌的原因之一。上述這些事情正在說明一個事實︰除非你徹底弄懂，否則你只能做表面的修改而已。也唯有真正的技術生根，企業才得以存活下去，個人也要技術生根，否則就會被別人取代。當多數人在擔心產業轉移時，做技術的人真正擔心的是我們有哪些技術真正生了根?單片機系列書籍介紹

在寫本書時，我們的視野與目標是相當開闊的。單靠一本書是無法把8051的指令與所有軟硬件應用都交待清楚的，所以，我們規劃了一系列的8051書籍供你參考︰

(1)《8051單片機徹底研究—入門篇》︰本書包括805l初學者需要的知識與基本程序範例。

(2)《8051單片機徹底研究—基礎篇》︰本書適合初學者閱讀，重點在于對805l指令與架構的認識，以及8051系統的原理與基礎設計。

(3)《8051單片機徹底研究—實習篇》︰主要強調8051的系統擴充與整合應用，許多硬件的用法與設計技巧都在該書中加以介紹。

(4)《8051單片機徹底研究——經驗篇》︰我們在805l應用經驗的分享，其中包括各種燒錄器的設計與程序共享等等，還有8051單片機的優缺點分析，這些都是相當寶貴的專業知識。

如何閱讀本書

本書適合于805l單片機初學者閱讀，我們期望初學者一定要動手去焊接，動腦去寫8051的匯編語言程序，花點時間去研究別人寫的程序，再花一點時間去推敲別人設計的電路，因為我們也是遵循這種法則，掌握相關專業知識的。

人要進步就要一直學習，在8051單片機的知識領域里也是如此，而充實知識最佳的方法為“做中學(Learning by Doing)”，唯有實際地做了才能學得更多。在本書中我們只提到兩個實驗用的裝置︰AT2051控制板(面積相當小，只有80mmx52mm)與USB燒錄器，本書所有的範例都是以AT2051控制板為主要工作平台，當你弄懂AT2051控制板上所有的程序後，就代表你已經熟悉了單片機與數字控制的背景知識，而USB燒錄器則只是一台燒錄AT89C2051的工具而己，但是別忘了，它也是8051單片機的應用實例之一。

在隨書光盤中，包括了本書中所提到的匯編語言範例程序，我們建議你每讀一個章節就進行相關程序的驗證，可以的話也把程序稍做修改，然後觀察結果有何不同，這點是非常重要的!學習新知識的第一步是模仿，第二步是修改，這段時間可能會持續很長，第三步才是創新。若沒經過模仿與修改的過程，是談不上創新的，沒有創新就達不到“技術生根”。我們由衷地希望讀者學習8051單片機的心態是如此，自己裝配時如此，寫程序的時候如此，程序除錯時也是如此。

本書的內容安排

本書共分成七大部分，每部分都有相關的探討主題，閱讀時可依讀者本身的需要，選擇合適的主題進行學習與操作。我們希望8051的初學者能循序漸進地學會本書各章內容，我們更希望這本書是學習8051單片機時，讀者最常參考與翻閱的工具書。

第一部分︰介紹了805l的由來與應用範圍。

第二部分︰講述了805l的指令與匯編語言的用法，並以最簡單的操作來建立單片機系統。

第三部分︰介紹了AT2051控制板的設計原理與用法，知道相關的用法後你就可以開始著手寫些簡單的8051程序了。

第四部分︰介紹了8051單片機最重要的定時／計數與中斷的應用，這一部分一定要實際操作演練才能加深印象。

第五部分︰8051的串行通信徹底研究，我們在AT2051控制板上也設計有串行接口，我們強烈建議，如果你是8051的初學者的話，一定要詳細讀這部分內容。

第六部分︰一系列的8051練習程序，從基礎的LED應用，到高級的串行通信控制都有完整的示範程序案例，這部分有許多珍貴的寶藏正等待你的細心挖掘。

第七部分︰8051程序與相關儀器的使用，總有人會認為寫程序怎麼會用到儀器去檢測，寫程序不就是一連串的修改，不對再改就是了。可是如果有相關儀器的輔助，將可以大幅減少除錯的時間，寫程序可能不需要其他設備幫忙，但是學習8051單片機真地要“軟硬都來”才行。

編寫8051單片機系列書籍絕對不是一個人所能完成的，它絕對是一個團隊工作的整合，3年前我就開始籌備新書的出版事宜，所有的文章與內容經過整理過濾與調整補充，在這段整合的期間，我要特別感謝以下幫助我的人們︰

姜瑩貞小姐︰初步整理已發表過的文章，光是校稿就校了很多次，並拍攝許多照片，讓本系列的書籍得以完成初步的架構。

李浩蓁先生與曾瓊惠小姐︰進行本書版面調整與最後的校稿，整本書是在他們的手中完成的。

太克科技台灣分公司羅仕林先生及浩網科技公司的莊昱宏與黃芳川先生︰提供最高級的示波器與邏輯分析儀，以及技術上的協助，讓本書的圖表資料與數據更有看頭。

旗標出版股份有限公司的施威銘總經理與陳宗賢經理︰對本書的章節安排與內容調整提供最好的建議，讓本書得以對讀者有最佳的學習效果與啟示。

最後，我還是要謝謝家人所給予的鼓勵，尤其是剛在牙牙學語的小女兒，沒有他們幾近狂熱的激勵與支持，就沒有本系列叢書的問世。