前    言
C语言是目前最为基础、最为流行的程序设计语言，具有简洁、紧凑、灵活、实用、高效、可移植性好等优点。C语言的数据类型丰富，可直接面向机器，既可用来编写系统程序，又可用来编写应用程序。目前，C语言已是嵌入式系统应用编程中最为重要的编程语言，是嵌入式应用学子不可或缺的编程语言。
本教材在编写策略上，相比传统C语言程序设计教材有较大的突破。将C语言与嵌入式应用领域紧密结合，将C语言课程与单片机课程有机融合，突显C语言学习的应用性，做到有的放矢，又保证单片机学习的系统性，充分体现C语言与单片机在电子产品设计中的应用性。本教材是在大学“C语言课程”与“单片机课程”融合的背景下，选用当前市场占用率最高的STC单片机为教学平台，以代表STC最新、最高水平的STC15W4K32S4系列单片机为教学机型，围绕STC大学合作计划赠送STC15实验箱开发的。本书是STC大学计划推荐教材，STC高性能单片机联合实验室上机实践指导教材，STC杯单片机系统设计大赛参考教材，是STC推荐的全国大学生电子设计竞赛STC单片机参考教材。使用本书作为教材的院校将优先免费获得STC可仿真的STC15系列实验箱的支持（主控芯片为STC可仿真的IAP15W4K58S4）。
本书注重实践性、应用性与工程性，理论联系实际，书中大部分例程具有一定的单片机应用系统功能，实验、实践操作性强。全书共13章，包括C语言概述、STC单片机开发环境的建立、IAP15W4K58S4单片机的存储器与I/O口、函数、顺序程序结构与应用编程、选择程序结构与应用编程、循环程序结构与应用编程、数组与指针、IAP15W4K58S4单片机的定时/计数器、IAP15W4K58S4单片机中断系统、IAP15W4K58S4单片机的串行口、C语言构造数据类型、IAP15W4K58S4单片机应用系统设计等。
为便于教学，向采用本教材教学的教师免费提供电子课件与例程的源程序。
本书由丁向荣编著，由STC单片机创始人姚永平先生主审。
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！书中相关勘误或信息也会动态地公布在STC官网上：www.stcmcu.com。您有什么建议，可发电子邮件到：dingxiangrong65@163.com，与作者进一步沟通与交流

作  者     
2015年6月于广州


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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STC.宏晶科技/南通国芯微电子有限公司基于8051系列单片机产品的巨大优势。
Intel 8051技术诞生于上世纪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，STC.宏晶科技对8051单片机进行了全面的技术升级与创新，经历了STC89/90、STC10/11、STC12、STC15系列，累计上百种产品：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STC15系列现无法解密；对传统8051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、定时器、看门狗、内部高精准时钟（±1%温飘，-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、大容量EEPROM、大容量Flash程序存储器等。针对大学教学，现STC15系列一个单芯片就是一个仿真器，定时器改造为支持16位自动重载（学生只需学一种模式），串行口通信波特率计算改造为[系统时钟/4/(65536?重装数)]，极大地简化了教学，针对实时操作系统RTOS推出了不可屏蔽的16位自动重载定时器，并且在最新的STC-ISP烧录软件中提供了大量的贴心工具，如范例程序/定时器计算器/软件延时计算器/波特率计算器/头文件/指令表/Keil仿真设置等。封装也从传统的PDIP40发展到DIP8/DIP16/DIP20/ SKDIP28，SOP8/SOP16/SOP20/SOP28，TSSOP20/TSSOP28，DFN8/QFN28/QFN32/QFN48/ QFN64，LQFP32/LQFP48/LQFP64S/LQFP64L，每个芯片的I/O口从6个到62个不等，价格从0.89元到5.9元不等， 极大地方便了客户选型和设计。
2014年4月，STC宏晶科技重磅推出了STC15W4K32S4系列单片机，宽电压工作范围，不需要任何转换芯片，STC15W4K32S4系列单片机可直接通过电脑USB接口进行ISP下载编程，集成了更多的SRAM（4K 字节）、定时器7个（5个普通定时器+CCP定时器2）、串口（4个），集成了更多的高性能部件（如比较器、带死区控制的6路15位专用PWM等）；开发了功能强大的STC-ISP在线编程软件，包含了项目发布、脱机下载、RS-485下载、程序加密后传输下载、下载需口令等功能，并已申请专利。IAP15W4K58S4一个芯片就是一个仿真器(OCD，ICE)，人民币5.6元，是全球第一个实现一个芯片就可以仿真的，再也不需要啥J-Link/D-Link了。
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，站在8051单片机发展的前沿，正在向32位前进的途中，STC感恩社会，回馈社会，全力支持我国的单片机/嵌入式系统教育事业，STC大学推广计划正在如火如荼地进行中，免费向一本、二本大学赠送可仿真的STC15系列实验箱（仿真芯片IAP15W4K58S4），共建STC高性能单片机联合实验室。 本教材为STC大学推广计划的合作教材，也是STC杯单片机系统设计大赛的推荐教材。
对大学计划与单片机教学的看法
STC大学计划在如火如荼的进行中，第九届“STC杯单片机系统设计大赛”刚成功落幕，全国数百所高校，1100支队伍参赛；在国内多所大学建立了STC高性能单片机联合实验室，已建和在建的如上海交通大学、复旦大学、同济大学、浙江大学、南京大学、东南大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工业大学(威海)、东北大学、兰州大学、西安交通大学、西北工业大学、西北农林科技大学、南开大学、天津大学、中山大学、厦门大学、山东大学、四川大学、成都电子科技大学、中南大学、湖南大学、中国农业大学、中国海洋大学、中央民族大学、北京师范大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、沈阳航空航天大学、南昌航空大学、北京理工大学、大连理工大学、华南理工大学、南京理工大学、武汉理工大学、华东理工大学、太原理工大学、上海理工大学、浙江理工大学、河南理工大学、东华理工大学、兰州理工大学、天津理工大学、天津工业大学、哈尔滨理工大学、哈尔滨工程大学、合肥工业大学、北京工业大学、南京工业大学、浙江工业大学、广东工业大学、沈阳工业大学、河南工业大学、北京化工大学、北京工商大学、华北电力大学（北京）、华北电力大学（保定）、长安大学、西南大学、西南交通大学、福州大学、南昌大学、东华大学、上海大学、苏州大学、江南大学、河海大学、江苏大学、安徽大学、新疆大学、石河子大学、齐齐哈尔大学、中北大学、河北大学、河南大学、黑龙江大学、扬州大学、南通大学、宁波大学、深圳大学、北京林业大学、南京林业大学、东北林业大学、南京农业大学、大连海事大学、西安电子科技大学、杭州电子科技大学、桂林电子科技大学、南京邮电大学、西安邮电大学、西安科技大学、河南科技大学、天津财经大学、南京财经大学、首都师范大学、华南师范大学、上海师范大学、沈阳师范大学、河南师范大学、中国计量学院、中国石油大学、中国矿业大学等国内著名高校，以及广东轻工职业技术学院、深圳信息职业技术学院、深圳职业技术学院等著名的职业高校。
上海交通大学/西安交通大学/浙江大学/山东大学/成都电子科技大学等著名高校的多位知名教授使用STC 1T 8051创作的全新教材也在陆续推出中。多所高校每年都有用STC单片机进行的全校创新竞赛，如杭州电子科技大学/南通大学/湖南大学/哈尔滨工业大学（威海）/山东大学等。
现在学校的学生单片机入门到底应该先学32位好还是先学8位的8051好？我觉得还是8位的8051单片机好。因为现在大学嵌入式只有64个学时，甚至只有48个学时，学生能把8位的8051单片机学懂做出产品，今后只要给他时间，他就能触类旁通了。但如果也只给48个学时去学ARM，学生没有学懂，最多只能搞些函数调用，没有意义，培养不出真正的人才。所以大家反思说，还是应该先以8位单片机入门。C语言要与8051单片机融合教学，大一第一学期就要开始学（现在有些中学的课外兴趣小组都在学STC的8051 + C语言），大三学有余力的学生再选修32位嵌入式单片机课程。
对大学工科非计算机专业C语言教学的看法
再讲讲C语言，现在工科非计算机专业讲C语言的书多是空中飘着，落不着地，学完之后不知道干什么。以前我们学BASIC/C，学完用DOS系统，也在DOS下开发软件。现在学生学完C，要从Windows去返回DOS运行，学的C也不能在8051上运行。嵌入式C语言有多个版本，国内Keil C 流行，现我们也在开发我们中国人自己的C编译器。现在学标准C语言，没办法落地了，学完了，PC上干不了事，单片机上也动不了。我们现在推教学改革将单片机和C语言（嵌入式C，面向控制的C）放在一门课中讲，在大一的第一学期就讲，学生学完后就知道他将来能干啥了，大一的第二学期再开一门Windows下的C++开发，正好我们的单片机C语言给它打基础。学生学完模电/数电（FPGA）/数据结构/RTOS（实时操作系统）/自动控制原理/数字信号处理等后，在大三再开一门综合电子系统设计，这样人才就诞生了。我们现在主要的工作是在推进中国的工科非计算机专业高校教学改革，研究成果的具体化，就是大量高校教学改革教材的推出。 丁向荣老师编著的这本书， 就是我们的研究成果的杰出代表。希望能在我们这一代人的努力下，让我们中国的嵌入式单片机系统设计全球领先。
对全国大学生电子设计竞赛的支持
2015年/2017年全国大学生电子设计竞赛， 采用可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计（不需外部晶振，不需外部复位，宽电压，一片芯片就是一台仿真器）。
获得最高奖的参赛队伍（限一支），STC特别奖励其10万元（其全体指导老师分享7万元，其全体参赛学生分享3万元）。
获得一等奖的参赛队伍（限300支以内）STC特别奖励每队5000元（参赛学生分享3000元，老师分享2000元）。
获奖单位需将获奖作品软/硬件全部提供给STC开源， 其知识产权归提供高额奖金的STC所有，获奖单位需在大赛结束后2个月内提供大赛组委会和学校提供的相应证明来申请。
举行全国大学生电子设计竞赛校内选拔赛的211高校，可获得1万元的赞助，条件是组织100个以上的队伍参赛（每队3人），并有50个以上的队伍采用STC可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计参赛作品。
在校内举办STC杯单片机系统设计大赛的211高校，可获得1万元的赞助，条件是组织100个以上的队伍参赛（每队3人），采用STC可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计参赛作品。
在校内举办STC杯单片机系统设计大赛的普通一本高校，可获得8000元的赞助，条件是组织100个以上的队伍参赛（每队3人），采用STC可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计参赛作品。
在校内举办STC杯单片机系统设计大赛的普通二本高校，可获得5000元的赞助，条件是组织100个以上的队伍参赛（每队3人），采用STC可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计参赛作品。
在校内举办STC杯单片机系统设计大赛的普通三本高校，可获得4000元的赞助，条件是组织100个以上的队伍参赛（每队3人），采用STC可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计参赛作品。
在校内举办STC杯单片机系统设计大赛的高职高专高校，可获得3000元的赞助，条件是组织100个以上的队伍参赛（每队3人），采用STC可仿真的超高速STC15系列1T 8051单片机为主控芯片设计参赛作品。
感谢Intel公司发明了经久不衰的8051体系结构，感谢丁向荣老师的这本新书，保证了中国30年来的单片机教学与世界同步。本书是STC大学计划推荐教材，STC高性能单片机联合实验室上机实践指导教材，STC杯单片机系统设计大赛参考教材，是STC推荐的全国大学生电子设计竞赛STC单片机参考教材，采用本书作为教材的院校将优先免费获得我们可仿真的STC15系列实验箱的支持（主控芯片为STC可仿真的IAP15W4K58S4）。
明知山有虎，偏向虎山行!                                         

STC MCU Limited：Andy.姚    
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2015/6/5