單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)

周子夜 邊松濤

摘要：單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)，在現(xiàn)代自動化設(shè)備、工業(yè)控制等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。相比于其他的嵌入式系統(tǒng)，單片機(jī)具有體積小、能耗低、高集成性等優(yōu)點(diǎn)，具有十分強(qiáng)大的處理功能，可以滿足電氣設(shè)備的強(qiáng)大的存儲功能、數(shù)據(jù)處理能力以及控制能力，從而能夠滿足設(shè)備自動化和智能化管理控制的要求，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。單片機(jī)是典型的嵌入式系統(tǒng)，將其應(yīng)用在電子產(chǎn)品中，能夠使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更加豐富的功能，促進(jìn)電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，需要重視單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用，積極對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);電子技術(shù);應(yīng)用;技術(shù)開發(fā)

1單片機(jī)的有關(guān)概述

單片機(jī)也被intel公司稱之為嵌入式微控制器，單片機(jī)雖然整體結(jié)構(gòu)很小，但卻包含了存儲器、中央處理器等各項(xiàng)控制所需設(shè)備。單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，在辦公自動化設(shè)備、機(jī)電一體化、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、家用電器、生產(chǎn)制造、航空航天等各個領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，通過單片機(jī)的應(yīng)用，能有效提高儀器儀表的智能化程度，有效提高設(shè)備設(shè)施的自動化程度和精度。單片機(jī)是一種集成電路芯片，它采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理器、隨機(jī)存儲器、中斷系統(tǒng)等功能集成到一塊硅片上，形成一個小的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于單片機(jī)的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜，可連續(xù)工作上千個小時(shí)，且控制能力較強(qiáng)，因此在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前很多單片機(jī)已經(jīng)將外圍器件和外設(shè)接口集成在一片內(nèi)，所以不需要擴(kuò)展總線，減少了芯片體積，這類芯片稱之為非總線型單片機(jī)?？刂菩蛦纹瑱C(jī)則是根據(jù)應(yīng)用范圍進(jìn)行劃分。單片機(jī)的運(yùn)行實(shí)際上是進(jìn)行指令操作的過程，通過設(shè)計(jì)人員所下達(dá)的指令，將指令寫入系統(tǒng)時(shí)，每個指令對應(yīng)一個地址信息，單片機(jī)在試用過程中會根據(jù)其相關(guān)指令進(jìn)行逐條取出，并按地址順序進(jìn)行執(zhí)行，在此過程中，操作人員能對指令地址信息進(jìn)行跟蹤，并根據(jù)實(shí)際操作結(jié)果進(jìn)行相關(guān)指令內(nèi)容的增減和修改。

2單片機(jī)在現(xiàn)代電子技術(shù)中的應(yīng)用分析

2.1單片機(jī)在家用電器中的應(yīng)用

在人們的日常生活中，家用電器是我們接觸到最多的電子產(chǎn)品。目前，在家用電器的發(fā)展過程中，智能化已經(jīng)成為了主要的發(fā)展方向。家用電器的智能化可以通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，并且能夠延伸出更多的功能，滿足人們對家用電器更高的要求。將單片機(jī)應(yīng)用在家用電器中，能夠有效提升家用電器的性能，根據(jù)工作空間的適應(yīng)性建立完善的平臺，能夠?yàn)榻ㄖ臻g提供更加豐富的功能，發(fā)揮功能優(yōu)勢，并且有效的提高家用電器的市場競爭力。例如，相比于傳統(tǒng)電視，智能電視具有更多實(shí)用的功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)需要以單片機(jī)的數(shù)據(jù)分析與轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)，而在智能微波爐的功能中，溫度與時(shí)間的設(shè)置同樣需要通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

2.2在醫(yī)療設(shè)備方面的應(yīng)用

科技的進(jìn)步，極大的促進(jìn)了我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)步，居民對自身健康也越來越重視。但是，目前整個醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的住院條件、醫(yī)療手段、消毒條件和檢測方法等方面還存在不少問題，直接影響病人就診效果和治療效果。將單片機(jī)應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備中，根據(jù)單片機(jī)自身的特點(diǎn)，可以對病人的病情進(jìn)行綜合分析，提高設(shè)備的檢測水平和準(zhǔn)確度，從而為醫(yī)生治療方案提供參考，進(jìn)一步提高病人的治療效果。

2.3在工業(yè)控制領(lǐng)域方面的應(yīng)用

自動化控制技術(shù)的發(fā)展有效提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，能夠在持續(xù)生產(chǎn)的情況下確保對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行智能化控制。這些功能的實(shí)現(xiàn)主要?dú)w功于單片機(jī)的應(yīng)用，有效提高了生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與協(xié)調(diào)能力，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的智能化控制。只有這樣，才能在保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上促進(jìn)工業(yè)控制的發(fā)展。例如，將自動消防報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用在工業(yè)控制中，可以應(yīng)用單片機(jī)對環(huán)境的變化情況進(jìn)行分析與處理，提高消防條件，能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)過程提供安全的生產(chǎn)環(huán)境。

單片機(jī)能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的另一重要原因是它的高度穩(wěn)定性，目前我國的社會發(fā)展日漸迅猛，對生產(chǎn)、制造業(yè)的要求逐步提高，對設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量提出了嚴(yán)苛考驗(yàn)。單片機(jī)作為一種價(jià)格低廉、對運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、控制功能較為單一的工控設(shè)備逐漸受到設(shè)計(jì)研究人員的重視。在設(shè)備實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中，相比于可編程控制器（PLC）與計(jì)算機(jī)（PC），單片機(jī)具有體積小、運(yùn)行穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是從控制功能上來講，單片機(jī)只能運(yùn)用于某一種型號的設(shè)備或同類設(shè)備，一般不適用于需要經(jīng)常修改控制程序的設(shè)備。

2.4單片機(jī)在智能儀表生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

自動化、智能化技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了儀器儀表的發(fā)展。單片機(jī)集成性高、體積小、便于攜帶，改變了整個儀器儀表行業(yè)的發(fā)展程度。單片機(jī)不僅提高儀器儀表自身的數(shù)字化和智能化水平，而且還能提高預(yù)測功能、處理功能和控制功能，提高設(shè)備檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，從而減少事故發(fā)生的概率。

3單片機(jī)的開發(fā)研究

3.1單片機(jī)程序開發(fā)

當(dāng)前，嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在單片機(jī)中的全方位運(yùn)用，已經(jīng)不僅僅限制于在裸機(jī)條件下的應(yīng)用了，數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的逐步完善，使單片機(jī)對各種數(shù)據(jù)及波形的處理更加強(qiáng)大，它可自動執(zhí)行程序，即將所有指令付諸行動，這些指令會在單片機(jī)上明確顯示出來，而且每一條指令均只對應(yīng)一項(xiàng)操作，設(shè)計(jì)人員會在單片機(jī)中設(shè)置好指令操作程序，從而為單片機(jī)自動執(zhí)行指令提供保障，對于智能手機(jī)、平板電腦中的單片機(jī)來說，通常是安裝專門的Linux或Windows系統(tǒng)，與專用處理其相比，這種嵌入式系統(tǒng)具有更加明顯的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能，具有良好的應(yīng)用條件與前景。近幾年來，單片機(jī)以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲、傳輸以及處理能力獲得了更高的認(rèn)可，將其應(yīng)用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，能夠有效提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性與高線性，有利于電子技術(shù)的發(fā)展。

3.2以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)

隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)普遍加入了通信接口，通過這個接口可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)互通，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)提供更多的數(shù)據(jù)通信支持。目前，在大部分的通信設(shè)備中，都需要使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化控制。在實(shí)現(xiàn)的過程中，可以通過串行與并行兩種方式來完成通信，其中串行通信還包括異步與同步兩種，如果應(yīng)用異步通信，傳輸是需要以一個字符為單位，不同字符的傳輸采用的傳輸方式不同，采用哪種傳輸方式是由發(fā)送者決定的，信息的傳輸方與接收方均可以實(shí)現(xiàn)智能控制。而應(yīng)用同步通信，使用的字符格式是固定的，這樣有利于接收方判斷信號傳輸時(shí)間，在通信過程中，字符一般包括停止位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位以及起始位。

4結(jié)語

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用取得了良好的應(yīng)用效果，其應(yīng)用功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用領(lǐng)域也呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢。為了進(jìn)一步提升單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用水平，相關(guān)領(lǐng)域的專家也越來越關(guān)注單片機(jī)的技術(shù)開發(fā)，不斷創(chuàng)新單片機(jī)技術(shù)開發(fā)模式和方法，這對單片機(jī)技術(shù)的再創(chuàng)新高具有十分重要的意義。

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