王洪喆

摘要 在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下，人們給予單片機(jī)更多的關(guān)注。尤其是在電子技術(shù)領(lǐng)域單片機(jī)的應(yīng)用更加廣泛。因此針對電子技術(shù)領(lǐng)域中單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行研究，探究其未來的發(fā)展方向具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 電機(jī)技術(shù) 開發(fā)應(yīng)用

為了使嵌入式的應(yīng)用需求得到滿足，電機(jī)技術(shù)的運(yùn)用中，通常利用單片微控設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，由上世紀(jì)七十年代起，單片機(jī)得到迅速發(fā)展，其品種日益齊全，功能也不斷豐富。由于單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域即為電子領(lǐng)域，所以單片機(jī)又名為嵌入式的微型控制設(shè)備。

1 單片機(jī)主要構(gòu)成

單片機(jī)主要指電路芯片的集成，通過大規(guī)模的集成電路將實(shí)施數(shù)據(jù)處理的CPU（中央處理設(shè)備）、RAM（隨機(jī)儲存設(shè)備）、ROM（只讀存儲設(shè)備）、中斷系統(tǒng)和多種I/O接口、計(jì)時設(shè)備/定時設(shè)備等功能在硅片上集成，進(jìn)行完善、小型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)建，當(dāng)前，在人們生活中的多個領(lǐng)域都涉及到單片機(jī)的應(yīng)用，比如飛機(jī)的儀表控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈導(dǎo)航系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)絡(luò)通訊、工業(yè)的自動化數(shù)據(jù)處理及實(shí)時控制、應(yīng)用廣泛的IC卡等都有單片機(jī)的運(yùn)用。其基本構(gòu)成的原理為：集成性可編程電路當(dāng)中，各部件就指令任務(wù)完成的過程。通常是指集成電路編寫指定任務(wù)的過程，并通過集成電路各部件完成指令任務(wù)。實(shí)際操作指令的環(huán)節(jié)中，需要各部件之間聯(lián)合協(xié)作，并非獨(dú)立實(shí)施操作的。程序就是指令任務(wù)的最終完成，通常來講單片機(jī)的種類不同，則其完成指令的能力也不同。

2 單片機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 較長的使用壽命

較長的使用壽命不僅是指在單片機(jī)的作用下研發(fā)出來的產(chǎn)品具有數(shù)十年的工作周期，同時也指相比于微處理設(shè)備具有較長的使用壽命。目前半導(dǎo)體的技術(shù)發(fā)展速度較快，導(dǎo)致MPU的快速更新。由此可見，較為成功的新型CPU的核心技術(shù)，伴隨I/O的功能模塊日漸豐富起來，其生存周期較長。

2.2 快速運(yùn)算

由MUP的發(fā)展中可以看出，其運(yùn)作速度逐漸提高的標(biāo)志為時鐘的頻率不斷增高。但是單片機(jī)與其不同的是，單片機(jī)的坑干擾性能的提高，噪音降低。單片機(jī)追求的目標(biāo)為在時鐘頻率降低的情況下，運(yùn)算的速度不降。單片機(jī)內(nèi)部時序的改善，在時鐘頻率不提高的情況下，大大提高運(yùn)算速度。

2.3 減噪效果及高可靠性

單片機(jī)運(yùn)作過程中，其首要因素為可靠性，為使其應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，單片機(jī)可靠性能的提高不失為一種有效手段。目前，生產(chǎn)單片機(jī)的商家通常在設(shè)計(jì)單片機(jī)的過程中運(yùn)用各種新技術(shù)，促使其可靠性的提高，其中包括EFT技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)具有抗干擾性能，指的是震蕩電路中，正弦信號在外界干擾的情況下，各毛刺信號會在其波形上進(jìn)行迭加，該毛刺信號將會觸發(fā)信號，對正常時鐘造成干擾，在Re的濾波及施密特的電路交替使用時，可將這些毛刺消除，導(dǎo)致毛刺失去作用，使系統(tǒng)時鐘的信號工作保持正常。目前，多數(shù)單片機(jī)將電源及地線的引腳在相鄰引腳上進(jìn)行安置，不僅使穿過芯片電流降低，同時在印制的電路板上便于進(jìn)行去耦電容的布置，使系統(tǒng)噪聲降低。

3 電子技術(shù)中單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 家用電器方面

當(dāng)今社會國民經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，人們的生活品質(zhì)要求日益提高，單片機(jī)的優(yōu)勢得到凸顯，因此在家電的設(shè)計(jì)制造中充分運(yùn)用單片機(jī)為理想之舉。家電設(shè)備與單片機(jī)的有效結(jié)合，成為家電未來發(fā)展的關(guān)鍵。比如在洗衣機(jī)制造中通過單片機(jī)的應(yīng)用可對沖洗強(qiáng)度及洗衣時間進(jìn)行自動設(shè)置，不僅能實(shí)現(xiàn)衣服的自動清潔，還可對衣服污染程度進(jìn)行識別;在智能冰箱的制造中運(yùn)用單片機(jī)，可實(shí)現(xiàn)冰箱溫度及其相應(yīng)時間進(jìn)行自動調(diào)整，可更好識別所保存的蔬菜、水果等物品。因此可見單片機(jī)在家電市場中的應(yīng)用，可滿足人們對于高品質(zhì)生活的需求

3.2 醫(yī)用方面

目前醫(yī)療行業(yè)的電子技術(shù)當(dāng)中，單片機(jī)的應(yīng)用尤為廣泛。時代的不斷進(jìn)步，大大提高了當(dāng)前的生活水平，在快速發(fā)展的社會背景下，人們對于醫(yī)療行業(yè)的重視程度越來越高，醫(yī)療設(shè)備的先進(jìn)性是醫(yī)療行業(yè)整體水平提高的重要保障。其次，利于患者對于醫(yī)療機(jī)構(gòu)滿意度的增加。具有強(qiáng)大集成功能的單片機(jī)，在醫(yī)療電子設(shè)備中的應(yīng)用比較廣泛。比如，檢測分析設(shè)備中單片機(jī)的融合，超聲波的診斷設(shè)備中單片機(jī)的融合，病房監(jiān)護(hù)及呼叫系統(tǒng)中單片機(jī)的融合等等，得到大眾的極大認(rèn)可。

3.3 工業(yè)方面

隨著工業(yè)方面的自動化發(fā)展，尤其是在核工業(yè)、粉塵工業(yè)等特殊環(huán)境生產(chǎn)中，人體所受傷害較大，這些具有高度危險(xiǎn)性的工業(yè)生產(chǎn)，需要通過自動化設(shè)備來替代人類工作，單片機(jī)在此類行業(yè)中具有很大的實(shí)用性。通過單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集及程序控制，為工業(yè)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到很好的促進(jìn)作用，推動了行業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展，比如報(bào)警系統(tǒng)、流水線作業(yè)系統(tǒng)等。

4 單片機(jī)的技術(shù)開發(fā)

4.1 CPU的開發(fā)

目前主要針對改進(jìn)CPU方面實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的研發(fā)，通常包括兩個方面，其一改進(jìn)單片機(jī)的CPU總線的寬度。以往的CPU的總線寬度建立的基礎(chǔ)為8位，通過改進(jìn)開發(fā)擴(kuò)展為32位或48位。當(dāng)前為使單片機(jī)對于信息處理的功能過緩現(xiàn)象得到解決，可通過改進(jìn)CPU總線的寬度來實(shí)現(xiàn)，32及48位的寬度使其信息處理的功能大大提高;其二，改進(jìn)單片機(jī)CPU的結(jié)構(gòu)形式。以往單片機(jī)主要是在一個CPU基礎(chǔ)上建立的，通過開發(fā)改進(jìn)將其運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)置成兩個或者三個CPU。

4.2 存儲設(shè)備的開發(fā)

目前針對存儲設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)也是單片機(jī)實(shí)施開發(fā)的重點(diǎn)，對以往單片機(jī)的儲存設(shè)備讀寫功能進(jìn)行研究，將其存儲設(shè)備變?yōu)殚W速型，該類新型設(shè)備具有靜態(tài)和動態(tài)讀寫操作的功能，并且獨(dú)具了單片機(jī)使用過程中出現(xiàn)掉電情況時信息丟失現(xiàn)象的發(fā)生。大大提高了單片機(jī)的有效性和便捷性。

5 結(jié)論

隨著信息時代的到來，智能技術(shù)得到迅速發(fā)展，電子技術(shù)系統(tǒng)核心為嵌入式。目前的單片機(jī)小體積、低功耗、可靠性強(qiáng)的性能顯著。單片機(jī)的應(yīng)用使控制系統(tǒng)的自動化、智能化水平大大提高，未來將在電子設(shè)備、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]張力.單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)[J].新一代月刊，2016.

[2]吳健彬.單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)技術(shù)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程.2017.

[3]閆麗娟.淺談單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢與開發(fā)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017.