单片机在电子技术中的应用和开发技术探析

王洪喆

摘要 在当代科学技术的快速发展下，人们给予单片机更多的关注。尤其是在电子技术领域单片机的应用更加广泛。因此针对电子技术领域中单片机的应用进行研究，探究其未来的发展方向具有重要意义。

【关键词】单片机 电机技术 开发应用

为了使嵌入式的应用需求得到满足，电机技术的运用中，通常利用单片微控设备来实现，由上世纪七十年代起，单片机得到迅速发展，其品种日益齐全，功能也不断丰富。由于单片机的主要应用领域即为电子领域，所以单片机又名为嵌入式的微型控制设备。

1 单片机主要构成

单片机主要指电路芯片的集成，通过大规模的集成电路将实施数据处理的CPU（中央处理设备）、RAM（随机储存设备）、ROM（只读存储设备）、中断系统和多种I/O接口、计时设备/定时设备等功能在硅片上集成，进行完善、小型计算机的系统构建，当前，在人们生活中的多个领域都涉及到单片机的应用，比如飞机的仪表控制系统、导弹导航系统、计算机数据传输及网络通讯、工业的自动化数据处理及实时控制、应用广泛的IC卡等都有单片机的运用。其基本构成的原理为：集成性可编程电路当中，各部件就指令任务完成的过程。通常是指集成电路编写指定任务的过程，并通过集成电路各部件完成指令任务。实际操作指令的环节中，需要各部件之间联合协作，并非独立实施操作的。程序就是指令任务的最终完成，通常来讲单片机的种类不同，则其完成指令的能力也不同。

2 单片机的技术特点

2.1 较长的使用寿命

较长的使用寿命不仅是指在单片机的作用下研发出来的产品具有数十年的工作周期，同时也指相比于微处理设备具有较长的使用寿命。目前半导体的技术发展速度较快，导致MPU的快速更新。由此可见，较为成功的新型CPU的核心技术，伴随I/O的功能模块日渐丰富起来，其生存周期较长。

2.2 快速运算

由MUP的发展中可以看出，其运作速度逐渐提高的标志为时钟的频率不断增高。但是单片机与其不同的是，单片机的坑干扰性能的提高，噪音降低。单片机追求的目标为在时钟频率降低的情况下，运算的速度不降。单片机内部时序的改善，在时钟频率不提高的情况下，大大提高运算速度。

2.3 减噪效果及高可靠性

单片机运作过程中，其首要因素为可靠性，为使其应用领域及应用范围不断扩展，单片机可靠性能的提高不失为一种有效手段。目前，生产单片机的商家通常在设计单片机的过程中运用各种新技术，促使其可靠性的提高，其中包括EFT技术，该项技术具有抗干扰性能，指的是震荡电路中，正弦信号在外界干扰的情况下，各毛刺信號会在其波形上进行迭加，该毛刺信号将会触发信号，对正常时钟造成干扰，在Re的滤波及施密特的电路交替使用时，可将这些毛刺消除，导致毛刺失去作用，使系统时钟的信号工作保持正常。目前，多数单片机将电源及地线的引脚在相邻引脚上进行安置，不仅使穿过芯片电流降低，同时在印制的电路板上便于进行去耦电容的布置，使系统噪声降低。

3 电子技术中单片机的实际应用

3.1 家用电器方面

当今社会国民经济得到快速发展，人们的生活品质要求日益提高，单片机的优势得到凸显，因此在家电的设计制造中充分运用单片机为理想之举。家电设备与单片机的有效结合，成为家电未来发展的关键。比如在洗衣机制造中通过单片机的应用可对冲洗强度及洗衣时间进行自动设置，不仅能实现衣服的自动清洁，还可对衣服污染程度进行识别;在智能冰箱的制造中运用单片机，可实现冰箱温度及其相应时间进行自动调整，可更好识别所保存的蔬菜、水果等物品。因此可见单片机在家电市场中的应用，可满足人们对于高品质生活的需求

3.2 医用方面

目前医疗行业的电子技术当中，单片机的应用尤为广泛。时代的不断进步，大大提高了当前的生活水平，在快速发展的社会背景下，人们对于医疗行业的重视程度越来越高，医疗设备的先进性是医疗行业整体水平提高的重要保障。其次，利于患者对于医疗机构满意度的增加。具有强大集成功能的单片机，在医疗电子设备中的应用比较广泛。比如，检测分析设备中单片机的融合，超声波的诊断设备中单片机的融合，病房监护及呼叫系统中单片机的融合等等，得到大众的极大认可。

3.3 工业方面

随着工业方面的自动化发展，尤其是在核工业、粉尘工业等特殊环境生产中，人体所受伤害较大，这些具有高度危险性的工业生产，需要通过自动化设备来替代人类工作，单片机在此类行业中具有很大的实用性。通过单片机的应用实现数据信息的采集及程序控制，为工业管理目标的实现起到很好的促进作用，推动了行业的稳固发展，比如报警系统、流水线作业系统等。

4 单片机的技术开发

4.1 CPU的开发

目前主要针对改进CPU方面实现单片机的研发，通常包括两个方面，其一改进单片机的CPU总线的宽度。以往的CPU的总线宽度建立的基础为8位，通过改进开发扩展为32位或48位。当前为使单片机对于信息处理的功能过缓现象得到解决，可通过改进CPU总线的宽度来实现，32及48位的宽度使其信息处理的功能大大提高;其二，改进单片机CPU的结构形式。以往单片机主要是在一个CPU基础上建立的，通过开发改进将其运行基础设置成两个或者三个CPU。

4.2 存储设备的开发

目前针对存储设备进行改进也是单片机实施开发的重点，对以往单片机的储存设备读写功能进行研究，将其存储设备变为闪速型，该类新型设备具有静态和动态读写操作的功能，并且独具了单片机使用过程中出现掉电情况时信息丢失现象的发生。大大提高了单片机的有效性和便捷性。

5 结论

随着信息时代的到来，智能技术得到迅速发展，电子技术系统核心为嵌入式。目前的单片机小体积、低功耗、可靠性强的性能显著。单片机的应用使控制系统的自动化、智能化水平大大提高，未来将在电子设备、汽车、工业等领域的应用更加广泛。

参考文献

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[2]吴健彬.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].电子技术与软件工程.2017.

[3]闫丽娟.浅谈单片机在电子技术中的应用优势与开发[J].电子技术与软件工程，2017.