楊志亮

摘 ?要：相較于一般的嵌入式系統(tǒng)，單片機(jī)面積小、質(zhì)量輕、能耗低，但卻擁有較強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和處理能力，因此在各類電子產(chǎn)品開發(fā)中應(yīng)用廣泛。而在科學(xué)技術(shù)加速發(fā)展背景下，電子技術(shù)不斷取得了創(chuàng)新突破，應(yīng)用的單片機(jī)日漸多元和成熟。研究單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)問(wèn)題，能夠把握單片機(jī)核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，做到掌握單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用步驟，取得理想應(yīng)用效果，滿足電子技術(shù)發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);技術(shù)特點(diǎn);電子技術(shù);應(yīng)用和開發(fā)

單片機(jī)技術(shù)是融合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、物理學(xué)等多種學(xué)科技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、便于制造攜帶、可靠性高、集成性高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、處理能力強(qiáng)、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)方面。本文對(duì)單片機(jī)的概念和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，對(duì)單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)進(jìn)行了分析，以期為單片機(jī)在電子技術(shù)中的后續(xù)應(yīng)用提供參考。

1單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用原理

單片機(jī)的構(gòu)成包括控制器、運(yùn)算設(shè)備及儲(chǔ)存器等系統(tǒng)，而今已經(jīng)發(fā)展為一種十分常用的控制系統(tǒng)，在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域、人們的生活中隨處可見(jiàn)，包括工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化設(shè)備、各個(gè)領(lǐng)域所使用的儀表盤、終端移動(dòng)電子通訊設(shè)備等，都包含著單片機(jī)的應(yīng)用。單片機(jī)的構(gòu)成原理并不簡(jiǎn)單，是通過(guò)集成可編程性的電路，完成各部分組件所發(fā)出的指令的過(guò)程。也就是將集成電路作為編寫指令的單元，再分配給電路中的各個(gè)部件完成指令任務(wù)，實(shí)際操作中，各個(gè)部分都可以協(xié)同完成操作，而不是獨(dú)立的某一個(gè)單元完成操作。在單片機(jī)的集成電路中，完成指令任務(wù)的部分便被稱為程序，不同類型的單片機(jī)所具備的任務(wù)完成能力是各不相同的。與洽談嵌入式的系統(tǒng)相比，單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，其體積較小、易于攜帶，比其他系統(tǒng)的集成度更高，而且對(duì)能源的消耗速度較慢，本質(zhì)上屬于一種微型計(jì)算機(jī)的處理結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與指令發(fā)布功能。在現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，單片機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其應(yīng)用價(jià)值也體現(xiàn)在為人們的生活提供便利，操作穩(wěn)定、流暢性高，適用于更多的現(xiàn)代電子產(chǎn)品中。

2單片機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

2.1使用壽命長(zhǎng)

這里所說(shuō)的使用壽命既包含與微處理器相比的使用壽命也包含利用單片機(jī)開發(fā)的產(chǎn)品的使用壽命。近些年伴隨著I/O功能模塊的不斷豐富以及較為成功的新型CPU核心技術(shù)的更新，在給用戶帶來(lái)更多選擇的同時(shí)，也使生命周期逐漸延長(zhǎng)。

2.2計(jì)算速度快

與MPU通過(guò)不斷增高時(shí)鐘頻率而提高運(yùn)作速度不同，單片機(jī)為了降低噪音、提高抗干擾性能，會(huì)在不提高時(shí)鐘頻率的前提下，通過(guò)改變內(nèi)部時(shí)序大大提高運(yùn)算速度。

2.3低噪聲與高可靠性

可靠性是單片機(jī)運(yùn)作過(guò)程中的首要因素，因此為了提高單片機(jī)的可靠性，在單片機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中引入EFT技術(shù)，消除毛刺信號(hào)，使系統(tǒng)時(shí)鐘的信號(hào)工作保持正常，提高單片機(jī)的可靠性。為了降低系統(tǒng)噪聲，目前許多單片機(jī)都改變了以往將電源及地線安置在集成電路外殼對(duì)稱引腳上的方式，而是采用32低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)，將地線和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。

3電子技術(shù)中單片機(jī)的應(yīng)用和開發(fā)技術(shù)

3.1工業(yè)領(lǐng)域

現(xiàn)代電子技術(shù)中融入單片機(jī)技術(shù)以后，在工業(yè)生產(chǎn)中也促成了自動(dòng)化流水生產(chǎn)線的升級(jí)，具體來(lái)講，就是在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展中，由于單片機(jī)技術(shù)的融合，使科技發(fā)展的水平更高，工業(yè)生產(chǎn)的操作更加流暢，而我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程更快。如工業(yè)信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)中融入了單片機(jī)技術(shù)以后，工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的控制效果更好，從主機(jī)向下級(jí)的生產(chǎn)線發(fā)布生產(chǎn)命令時(shí)，下級(jí)設(shè)備的響應(yīng)更加迅速，尤其是在工業(yè)流水生產(chǎn)線上，單片機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加明顯。傳統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)往往需要人為操作加以監(jiān)督和管理，在單片機(jī)的控制下，人力的需求明顯降低，技術(shù)人員可以在流水生產(chǎn)線中設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)問(wèn)題，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)迅速反饋信息給主系統(tǒng)，主系統(tǒng)會(huì)發(fā)出指令給管理人員，并采用一定的措施應(yīng)對(duì)，提升了對(duì)系統(tǒng)故障的響應(yīng)效率，可以推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)力的進(jìn)步。

3.2火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)研究中，應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)，可知系統(tǒng)包含主體控制器和多種探測(cè)器。利用室內(nèi)各種傳感器設(shè)備，能夠采集煙氣溫度、顆粒濃度等信號(hào)，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路生成電信號(hào)，傳遞至中央控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中處理，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定閾值確認(rèn)是否發(fā)出報(bào)警指令。各類模塊將單片機(jī)當(dāng)成是核心，接收采集到的數(shù)據(jù)，并通過(guò)執(zhí)行單片機(jī)程序完成數(shù)據(jù)融合和判斷，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。借助無(wú)線通信模塊，可以將信號(hào)傳遞給用戶，確保人員能夠及時(shí)進(jìn)行滅火處理。

3.3基于計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)器的開發(fā)

當(dāng)前技術(shù)條件下，計(jì)算機(jī)均配置有完善的通信設(shè)備和通信端口，旨在隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與信息交互，獲取更加精準(zhǔn)有效的數(shù)據(jù)信息資料，這也同時(shí)使得單片機(jī)控制和應(yīng)用功能得以改進(jìn)。因此，在單片機(jī)技術(shù)開發(fā)中，應(yīng)始終注重計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)性支撐作用，特別是通過(guò)對(duì)單片機(jī)通信數(shù)據(jù)的開發(fā)提高單片機(jī)的信息傳輸和接收的效率，增加單片機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在基于計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)器的開發(fā)中，還應(yīng)注重CPU的強(qiáng)化，解決以往單片機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中存在的死機(jī)、卡頓、運(yùn)作緩慢等諸多問(wèn)題，改善中央處理器的結(jié)構(gòu)，在宏觀層面提高單片機(jī)使用性能，延長(zhǎng)單片機(jī)壽命。

3.4單片機(jī)在家用電器中的應(yīng)用

家用電器是我們生活中的必備用品，在生活中隨處可見(jiàn)，如冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，近些年隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，家用電器也是不斷更新?lián)Q代，越來(lái)越智能化。根據(jù)不同的家用電器特點(diǎn)對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)，進(jìn)行針對(duì)性的編程并實(shí)現(xiàn)特定的功能，然后將其嵌入到家用電器中去，提高家用電器的功能，擴(kuò)展了家用電器的工作空間，實(shí)現(xiàn)了家用電器的智能化和自動(dòng)化。如傳統(tǒng)的洗衣機(jī)完全需要人工進(jìn)行操作，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，將單片機(jī)應(yīng)用于洗衣機(jī)，使用者可以根據(jù)自身需要按下按鈕，洗衣機(jī)就會(huì)按照預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)的全自動(dòng)化控制，極大的方便了人們的生活。

結(jié)語(yǔ)

在工業(yè)化快速發(fā)展的社會(huì)，電子技術(shù)的發(fā)展逐漸占領(lǐng)我國(guó)的各大工業(yè)領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更借助互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)領(lǐng)域效率的提升，推動(dòng)了工業(yè)領(lǐng)域的硬件建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)的單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)可以應(yīng)用于各大公共服務(wù)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制功能，這樣的革新發(fā)展，不僅是我國(guó)的智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代，更是提高了智能化設(shè)備控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在未來(lái)單片機(jī)技術(shù)仍然會(huì)在信息工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。信息工業(yè)化的發(fā)展讓越來(lái)越多的智能設(shè)備開始在各個(gè)行業(yè)發(fā)揮關(guān)鍵作用，也提升了各行業(yè)發(fā)展的效率。單片機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，與電子技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，與此同時(shí)，單片機(jī)技術(shù)在電子技術(shù)中的發(fā)展也將在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演著更為重要的角色。

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