【摘要】科技的發(fā)展不斷提高人們的生活質(zhì)量，但在這蓬勃發(fā)展的科技領(lǐng)域中卻離不開一樣?xùn)|西的存在，那就是單片機(jī)。我們生活的周圍其實(shí)都用單片機(jī)的存在，它的應(yīng)用已經(jīng)在各方面得以利用。本文章將為你闡述單片機(jī)的基本概念和產(chǎn)生的背景，從中顯示出單片機(jī)的特點(diǎn)和好處，并以現(xiàn)在單片機(jī)在生活中的實(shí)際應(yīng)用來討論單片機(jī)未來的應(yīng)用發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī);應(yīng)用;發(fā)展;自動化;智能化

或許大家不知道單片機(jī)是什么東西，但是你們一定熟知智能IC卡、遙控玩具、安全保障系統(tǒng)裝置等這些生活中可見可聞的東西，而在這些方便實(shí)用的電子設(shè)備中必少不了單片機(jī)。單片機(jī)不僅僅與我們?nèi)粘Ｉ钣嘘P(guān)，而且和國家的政治經(jīng)濟(jì)軍事三大體系也有不可分離的關(guān)系。由上述可見，單機(jī)片的發(fā)展對于未來社會的發(fā)展具有重要的意義。

一、單片機(jī)的基本簡介

現(xiàn)在，我們先來對單片機(jī)進(jìn)行基本上的了解。單片機(jī)的全程是微型計(jì)算機(jī)，有另一種稱呼為微控制器，是一種集成電路的芯片，而這種芯片構(gòu)成了一個小但是完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以這樣說，一塊單機(jī)片就成一臺計(jì)算機(jī)。單片機(jī)最大的特點(diǎn)就是體積小而且價(jià)格便宜，是學(xué)習(xí)、應(yīng)用、研發(fā)的一大選擇。單片機(jī)具有中央處理器、內(nèi)存和存儲器等多種功能，而它的缺點(diǎn)是存儲量小而且功能相對于家用計(jì)算機(jī)比較差，所以，單片機(jī)是一些制作簡單控制電器的不二人選。單片機(jī)還可以依靠程序修改來實(shí)現(xiàn)不同的功能，特別是一些比較特殊的功能，這是其他大電器與單片機(jī)不可媲美的方面。

二、單片機(jī)的背景與發(fā)展

接著，我們必須對單片機(jī)的背景和發(fā)展進(jìn)行一定的了解。早在十幾年前已有科學(xué)家預(yù)言單片機(jī)是電子科技應(yīng)用發(fā)展不可或缺的新型應(yīng)用技術(shù)。從20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的第一個4位的單片機(jī)開始，單片機(jī)的發(fā)展歷程大致可以分為SCM、MCU、SoC三個大的階段：最早期的SCM（單片微型計(jì)算機(jī)）都是4位和8位的邏輯控制器，主要是采取雙片的形式，但功能比較簡單而且性能低。到了中期，雖然8位的單片機(jī)取代了早期的4位的單片機(jī)，但是單片的總體性能還是比較低，不過單片機(jī)開始流行。雖然單片機(jī)已經(jīng)逐漸成熟，但是在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的社會需要上還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。到了第三階段。32位的單片機(jī)也逐漸代替了16位單片機(jī)的主流地位，而且傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了質(zhì)的改變，各方面處理性能相對于80年代的單片機(jī)提高了數(shù)百倍。使得單片機(jī)真正地進(jìn)入了高性能的階段?；赟oC的單機(jī)片以嵌入系統(tǒng)的方式結(jié)構(gòu)，給設(shè)計(jì)者提供了無比倫比的優(yōu)越條件，設(shè)計(jì)者只要依據(jù)不同型號的單片機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)固件和功能要求，選擇相適應(yīng)的單片機(jī)作為處理器CPU內(nèi)核，再根據(jù)其他的要求就可以制成一個完整的系統(tǒng)。由此可見，基于SoC的單片機(jī)更具有廣泛的應(yīng)用空間，給單片機(jī)帶來了新的生命力。簡單地說，SoC讓單片機(jī)有了一個質(zhì)的飛躍，用戶可以通過應(yīng)用電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，自行開發(fā)設(shè)計(jì)器件。

目前，在市場上的單片機(jī)已有上百個系列，有各種各樣的品種和樣式，它的功能也多種多樣并且非常的強(qiáng)大。據(jù)報(bào)道，單片機(jī)的2000產(chǎn)量已接近幾十個億，可見如今社會對單片機(jī)的需求量之大，從另一個方面也可以看出單片機(jī)未來應(yīng)用發(fā)展的光明前途。

三、單片機(jī)的未來應(yīng)用發(fā)展的方向

最后我們通過對現(xiàn)階段單片機(jī)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用情況來對單片機(jī)未來的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行討論。通過前面我們已經(jīng)對單片機(jī)已經(jīng)有了一個初步的理解，單片機(jī)可以說是存在我們?nèi)粘Ｉ畹闹車?，它的?yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋到世界的每一個角落。就如我們?nèi)粘＝?jīng)常接觸的電視機(jī)、遙控空調(diào)、全自動洗衣機(jī)等遙控類大型器件都是由單片機(jī)為基礎(chǔ)做成的，可見單片機(jī)的未來應(yīng)用發(fā)展對社會進(jìn)步的重要性。我們將從單片機(jī)在以下幾個方面發(fā)揮的重要性應(yīng)用來探討單片機(jī)在未來發(fā)展的趨勢和影響。

1、單片機(jī)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與未來應(yīng)用發(fā)展

社會如此快速的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的作用，而單片機(jī)在計(jì)算機(jī)技術(shù)這個重要領(lǐng)域中發(fā)揮了不可代替的作用，對計(jì)算機(jī)快速發(fā)展功不可沒。他幾乎集結(jié)了一個完整的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的全部主要部件和功能，這也是為什么單片機(jī)為什么會被稱為微型計(jì)算機(jī)的原因?，F(xiàn)代的單片機(jī)都基本擁有通信接口，而這個接口可以與計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這樣使操作者在實(shí)際應(yīng)用中更加方便。單片機(jī)也為初學(xué)者提供了一條捷徑，學(xué)習(xí)者只要選擇與個人計(jì)算機(jī)硬件相似的單片機(jī)作為機(jī)種，這樣在學(xué)習(xí)中就避免了要面對復(fù)雜多樣的電路與芯片。

從單片機(jī)的名稱可以看出單片機(jī)是自成一體的，它可以獨(dú)立的存在，但是，單片機(jī)是大規(guī)模的集成電路，它把計(jì)算機(jī)所需的微處理器和外部器件、電路集結(jié)在單片機(jī)的內(nèi)部，使得傳遞各種信息變得簡單方便，實(shí)踐操作也變得簡單。由于單片機(jī)的價(jià)格只是十幾塊，而且容易在市場上買到，這樣有興趣的人自主學(xué)習(xí)和研發(fā)單片機(jī)，這對單片機(jī)在未來應(yīng)用發(fā)展具有重要的意義。在未來可以不斷提高單片機(jī)的性能，使單片機(jī)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2、單片機(jī)在工業(yè)操作中的應(yīng)用

工業(yè)操作中可以利用單片機(jī)應(yīng)用控制進(jìn)行自動化操作，可以利用單片機(jī)的邏輯控制、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算處理以及數(shù)據(jù)通信等功能在工業(yè)控制中的測控系統(tǒng)、操作控制盒機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行一系列的應(yīng)用。例如智能化的工廠操作管理，各種監(jiān)控系統(tǒng)等。單片機(jī)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和靈活地使用方式，這樣一來可以利用單片機(jī)組成多種多樣的控制系統(tǒng)，這對工業(yè)發(fā)展提供了有效的幫助。

3、單片機(jī)在智能儀器的應(yīng)用

單片機(jī)在儀器儀表領(lǐng)域也可以有廣泛的應(yīng)用，單片機(jī)通過與各類型的傳感器相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)對溫度、電流、速度等多種物理量的測量。利用單片機(jī)控制的儀器相對與復(fù)雜的數(shù)字電路更加智能化，其功能也更加的強(qiáng)大。

4、單片機(jī)在日常家用電器的應(yīng)用

單片機(jī)因?yàn)轶w積小、價(jià)格低的優(yōu)勢被家用電器的制造商廣泛利用，單片機(jī)在家用電器中可以起到一個控制的作用，使得家用電器更加地智能化，徹底改變了以前家用電器操作復(fù)雜的缺點(diǎn)?，F(xiàn)今，我們生活中電視機(jī)、洗衣機(jī)、電飯煲以及音響設(shè)備等器件都是單片機(jī)廣泛利用的例子。在未來單片機(jī)的應(yīng)用會使家電用品更加智能化和自動化

5、單片機(jī)在傳遞信息與通信產(chǎn)品的應(yīng)用

如果沒有單片機(jī)的存在，現(xiàn)今就難以實(shí)現(xiàn)信息與通信產(chǎn)品的高度自動化和智能化。手機(jī)可以說是通信產(chǎn)品的一大代表，手機(jī)現(xiàn)如今已經(jīng)幾乎是人手一部，他在人的生活的信息交流起著非常重要的作用。另外鍵盤、打印機(jī)這些計(jì)算機(jī)外部設(shè)備中也少不了單片機(jī)的存在，所以單片機(jī)也在通信產(chǎn)品中發(fā)揮了數(shù)據(jù)傳送的重要作用。

6、單片機(jī)在商業(yè)辦公的應(yīng)用

單片機(jī)在辦公設(shè)備中的自動化應(yīng)用也是很廣泛，例如辦公室中電器設(shè)備等東西。單片機(jī)在辦公中的利用不僅局限在實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化和基本功能，還實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。

7、單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用

在醫(yī)院中，醫(yī)療設(shè)備也廣泛涉及到單片機(jī)的應(yīng)用，比如醫(yī)院的超聲診斷設(shè)備、分析儀、醫(yī)用呼吸機(jī)等病床醫(yī)用系統(tǒng)得到了應(yīng)用和發(fā)展。所以單片機(jī)未來的應(yīng)用發(fā)展對醫(yī)療發(fā)展有重要的作用。

8、單片機(jī)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

單片機(jī)在汽車上的應(yīng)用最明顯的地方就是在倒車?yán)走_(dá)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的方面上，特別是汽車行駛過程中的發(fā)動控制。在汽車控制的系統(tǒng)中，單片不僅提高了控制功能的數(shù)據(jù)傳送的效率，而且將汽車的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化了。

單片機(jī)未來的應(yīng)用發(fā)展決定了未來十年我國是否能夠?qū)崿F(xiàn)汽車家庭化。就目前而言，較為高檔的汽車中幾十種單片機(jī)應(yīng)用在汽車內(nèi)部各種重要部件控制中，但是，我國在國產(chǎn)汽車制造的這個領(lǐng)域中遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如其他國家。而我國單片機(jī)未來的應(yīng)用發(fā)展很大程度影響著汽車制造業(yè)的發(fā)展。

在電子領(lǐng)域中最常用的就是嵌入式系統(tǒng)，單片機(jī)在這種嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛而且最典型。他不僅存在日常生活，而且對于國家的經(jīng)濟(jì)政治軍事和方面都有重大的影響。通過單片機(jī)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用可以看得出單片機(jī)未來應(yīng)用發(fā)展的重要性。所以，我們要著力于單片機(jī)的開發(fā)和研究中，使單片機(jī)的應(yīng)用更加全面功能更加強(qiáng)大。

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[3]趙全利，肖興達(dá).單片機(jī)原理與應(yīng)用教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

作者簡介：李寶泉（1970-），男，工程碩士，高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向：應(yīng)用電子技術(shù)。