前言

21世纪是信息爆炸的时代，各行业的信息化要求咄咄逼人，促使计算机技术飞速发展，而计算机教学与一些基础学科的教学有较大的区别，其内容和方法必须与时俱进，才不会落后于时代。

为了适应各领域的需要，微型计算机形成了两大分支，即通用微型计算机（简称微机或PC）和嵌入式计算机（主要形式是单片机），它们已经完全渗透到人们生活工作的各个方面，对于现代大学生，这两大分支都是最基本的、必须学习的知识。

1.单片机与微机的共性与特色

从外形上看单片机就是一个芯片，而微机则是一台完整的设备，把这两种外表截然不同的东西放到一本书里讲解，主要是因为它们都是由基本的计算机工作原理演变而来的，所以有很多共性。但是随着技术的发展和需求的变化，它们的外形和功能的差别越来越大。

其实很多老师早就认识到单片机和微机“本是同根生”，应该归到一门课里讲，所以，早在20年前就出现了把单片机的内容加到“微机原理及应用”教科书的情况（如清华大学戴梅萼教授编写的《微机技术及应用》），但多数教材都是把单片机的内容作为一章，放在主要内容的最后，这样做的结果，通常就把单片机变为选读内容，并没有起到应有的作用。因为单片机知识相对简单，容易理解和掌握，比较容易进行各种硬件实验，所以，很多学生学习了单片机课程之后，感到对以前学习的微机的内容豁然开朗，很多深奥难懂的问题迎刃而解。这反映了以前的教学安排没有很好地遵循“由浅入深”和“由简至难”的教学规律，因此，如果先学习单片机再学习微机可以起到事半功倍的效果。

2.教学现状与编写意图

多年来“微机原理及应用”类课程都是大学本科的一门必修课，是学习和掌握计算机原理、接口技术和汇编语言必不可少的，但对于其原理应该介绍到什么深度，其应用应该掌握到什么程度，这类教材如何编写等，一直是近年来教学中有争议的问题，总有很多学生反映这门课效果不好，比较难接受，很抽象等。这是因为对于刚刚进入高等学校的本科生来说，直接学习32位以上的微处理器及接口芯片等知识，需要掌握的相关背景知识太多，容易陷入复杂的技术泥潭中。特别是由于微机的发展日新月异，内部结构越来越复杂，芯片的集成度越来越高，加之微处理器品种多，每种微处理器又有许多系列，给初学者带来了不少困惑。

此外，很多书都用大量篇幅介绍8251、8237等较复杂的接口芯片，而随着技术的发展，这些芯片在微机中都不存在了，它们的功能已经集成到多功能芯片中。特别是现在已经没有人直接利用这些芯片做I/O扩展等，按照以前的把I/O接口芯片单独讲解和做试验的方法已经很不现实，而且现在的微机都屏蔽了用户直接对底层硬件的操作，所以要做这些硬件芯片的实验较困难，在硬件接口方面的设计也比较麻烦。很多学校给学生的动手机会比较少，使学生不能从底层了解原理，就不可能深入理解所学习内容，因而知识更新与教学条件和效果之间出现了一定的矛盾。我们认为，解决这一矛盾的关键是选择合适的教材、实验设备和方法等。对于非计算机专业的学生，学习这门课程主要是理解和应用，不要求掌握更深层的硬件技术，所以学习的内容就应该有所侧重。

随着单片机及嵌入式系统的广泛应用，有不少高校增加了“单片机原理及应用”课，但是对于这两门课，无论是先上哪门课，都存在着内容重叠的问题。

本书就是针对这类问题所进行的教材方面的改革，我们将这两门课合二为一，力求在教学上更好地符合人的认知规律，达到多快好省的目的。

3.本书特点

本书编写参考了教育部对理工类计算机基础课程“微机原理与接口技术”教学的基本要求，也参考了高等理工科院校非计算机专业“微机原理与应用”和“单片机原理与应用”的教学大纲，大胆改变了传统教材的框架，在充分重视原有教材的基础上，尽量处理好经典内容与现代内容的关系，把微计算机领域中两大重要分支——单片机（微控制器）和微机有机结合在一起，成为“二合一”的教材。通过认真分析两者的共性和个性，以共性为基础知识，先介绍容易入门的单片机原理及应用，再介绍通用微机的基本概念及基础理论。这样使学生较快掌握这两门重要的必修课程，在教学效果上达到多快好省。

与以前所出版的“微机原理与应用”类教材相比较，本书对部分内容有较大的删改，除删除了与单片机原理部分相同的内容之外，还删除了大部分接口芯片的内容和微处理器的引脚信号等内容，对于较容易懂的内容也尽量减少篇幅。

4.本书内容

本书内容主要包括三大部分：第1篇计算机基础知识，第2篇单片机原理及应用，第3篇微机原理及应用。另外，本书的配套课件可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费下载。

本书在介绍单片机时选择了Intel公司首创的51系列单片机，而介绍微计算机时选择的微处理器也是Intel公司研发的系列芯片，它们在原理和指令系统上有较多的共同之处，使读者比较容易掌握，所采用的实例具有先进性和普遍性。

本书由张迎新组织编写，其中胡欣杰编写了第14章及第15章的15.2～15.3节，赵立军编写了第18章，姚静波编写了第9章的9.2～9.4节，王盛军编写了第11章的11.1～11.3节，樊桂花编写了第10章的10.2～10.4节，陈胜编写了第17章的17.3节，迟明华编写了第3章的3.1节，其余由张迎新编写。

本书是作者多年教学和科研的积累，同时为了使本书内容更加丰富和完整，书中也引用了部分国内外的文献资料及书籍的内容，主要来源见参考文献。在此，对有关作者表示衷心感谢。电子工业出版对这两门课程的教材改革给予了极大的支持，他们广泛征求了一些院校教师关于“单片机与微机原理”教材改革的反馈意见，在此也表示衷心感谢。

由于作者水平有限，书中的错误与不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

编著者

2011年5月