本书是教育部高等学校自动化类专业教学指导分委员会立项的“工程应用型自动化专业课程体系与教材建设”项目的成果。本书从介绍微型计算机的基本结构和工作原理入手，介绍了单片微型计算机（单片机）的构成、各个模块的结构原理和工作过程、接口原理、应用电路设计、汇编语言和C语言设计，内容选择了目前实际工程中常用的新技术、新器件，力图达到学以致用的根本目的。
全书共分12章，第1章简要介绍微型计算机的发展历史及应用；第2章介绍微型计算机的基础知识；第3章介绍计算机系统模型机的构成及工作过程，并介绍基于8051内核的IAP15W4K58S4单片机的内部结构、引脚及典型系统构成；第4章介绍单片机的指令系统及汇编语言程序设计；第5章介绍单片机的C语言程序（简称C51程序）的基本语法、C51程序的语句和函数、预处理语句、C51程序框架以及C51程序设计与调试；第6章介绍中断的概念和单片机的中断系统；第7章介绍定时/计数器的结构原理及应用设计；第8章介绍数据通信技术；第9章是模拟量模块；第10章介绍了单片机内部集成的可编程计数器阵列（PCA）与脉宽调制（PWM）模块；第11章介绍人机交互接口；第12章介绍应用系统的设计实例，从硬件和软件两个方面介绍应用系统的设计。每章都有配套的习题，所举例程均经调试通过，很多程序均来自科研和实际工程应用系统。为了便于学习，开发了与教材配套的综合教学实验平台，该平台提供了20余种实验供学生选用学习，也为善于思考、乐于动手实践的学生提供了自学习实验手段。本书采用纸质教材与网络资源相融合的新形式。增加“扫一扫”功能，通过扫描二维码获取部分例题的源程序代码，方便读者自学。
本书深入浅出，层次分明，实例丰富，通俗易懂，突出实用，可操作性强，特别适合作为普通高校自动化类、计算机类、电子信息类、电气类及机械类相关专业的教学用书，还可作为高职高专以及培训班的教材使用。同时，也可作为从事单片机应用领域的工程技术人员的参考书。
