单片机在智能仪器仪表中的应用

皮大能

摘 要：近年来，随着科学技术的发展，单片机被广泛应用在电子科技产品的发明与使用中，单片机凭借自身信息处理的优势，在多个领域中发挥着巨大的作用。基于此，本文研究了单片机在各类型智能仪器仪表中的应用。

关键词：单片机;智能仪器仪表;应用

引言

在现阶段，单片机在我们的生活各个层面中得到了合理的运用。这对于我们的生活产生了十分重要的影响。计算机网络通讯和数据传输。同时，也涉及了工业领域中，这些内容都和单片机之间存在很大的联系。人们逐渐认识到单片机的重要价值和意义。在对其进行重点开发和运用的情况下，能够让人们在工作和生动上获得充足的便利和支撑。

1 单片机的概述

1.1单片机内涵

从二十世纪九十年代开始，单片机技术就已经发展起来，随着时代的进步与科技的发展，目前该技术的实践应用日渐成熟，单片机被广泛应用于各个领域。现如今，人们越来越重视单片机在智能电子技术方面的开发和应用，单片机的发展进入到新的时期，无论是自动测量还是智能仪表的实践，都能看到单片机技术的身影。当前工业发展进程中，电子行业属于新兴产业，工业生产中人们将电子信息技术成功运用，让电子信息技术与单片机技术相融合，有效提高了单片机的应用效果。作为计算机技术中的一个分支，单片机技术在电子产品领域的应用，丰富了电子产品的功能，也为智能化电子设备的开发和应用提供了新的出路，实现了智能化电子设备的创新与发展。单片机也被称为单片微控器，属于一种集成式电路芯片。在单片机中主要包含CPU、只读存储器ROM 和随机存储器RAM 等，多样化数据采集与控制系统能够让单片机完成各项复杂的运算，无论是对运算符号进行控制，还是对系统下达运算指令都能通过单片机完成。由此可见，单片机凭借着强大的数据处理技术和计算功能可以在智能电子设备中充分应用。

1.2单片机的原理

单片机从本质上来说，是一种集成电路芯片。这展现出了超大规模的集成电路技术，能够把CPU、ROM 和RAM 进行结合，并将其合理整合在具体的硅片上。这也就是我们所谓的计算机系统。同时，它又叫做单片微控制器。在实际运行的过程中，展现出了简单的结构模式，也拥有了十分强大的处理能力。在运行之中，拥有较快的速度，也能够更好的适应环境。在工业领域中展现出了广泛的运用范围。通常情况下，单片机往往是有运算器和控制器、寄存器三个主体组成。在这其中，运算器往往是由算术逻辑单元、累加器等构件组成。在向ALU 进行数据源输出的过程中，就行数据的运算，最后能够把运算的结果合理地展现在寄存器上。同时，控制器往往由程序计数器、指令寄存器和时序发生其等构成。这展现出的是组织的命令。在对系统的各个层面进行合理协调和整合的情况下，就会让系统稳定运行。寄存器往往是要由指令寄存器DR、AR等进行共同工作。

2 单片机在智能化仪器仪表中的应用意义

单片机综合了多种技术，拥有极高的集成度，使用灵活，其处理能力和速度都十分强大。将原有的仪器仪表通过单片机进行改造，能够实现仪器仪表的智能化，同时还会使其功能综合化，减少在测量中产生的误差等问题。将单片机与智能化仪器仪表相结合，就可以实现多种功能，使测量、处理、控制成为一体，这也是仪器仪表改革的必然趋势。

3 智能仪器仪表中应用单片机的特点

3.1 强大的I/O功能

智能仪器仪表既具有多种功能的部件，又具有复杂的内部结构，单片机微机接口芯片能够使各功能部件稳定且有序地运行，互相之间进行协调运转。MCSA-51I/O 线等相关部件，最少也能够达到16 位，针对于硬件结构而言，能够更加简化智能仪器仪表，从而使智能仪器仪表成本很大程度地降低了。

3.2 很强的控制功能

在计算机系统中，单片机属于重要组成部分之一，单片机有效应用在智能仪器仪表中，具有很强的控制能力，能够准确地监督控制智能仪器仪表的各个参数。微机对于测量责任能够有效地承担，致使大量常规仪器和开关中的数字电路节省了，一般采用二进制方式对其状态位进行控制，二进制状态位既具有启动控制位，又具有完成测量检测位等。MCS-51 是许多单片机中的一种类型，指令输入输出处理功能和处理布尔功能都具备，已经广泛应用于智能仪器仪表的控制上。

3.3 高速度的計算数据能力

在智能仪器仪表中，有效应用单片机，具有高速度计算数据的能力，智能仪器仪表在正常情况下，一个周期内，完成计算测量和相关操作，需要0.1～0.6s 的时间。有一部分要求计算比较复杂，必须要有很高难度的函数计算能力，因此，要求单片机运算速度的功能比较高。例如，MCS-51，10～15MHz 时钟内以，可以处理乘法和除法的指令，将高速度计算数据有效地完成。

4 智能仪器仪表中应用单片机

4.1 数字滤波

有效运用数字设备计算对信号进行处理，滤除和筛选某个频段信号，新信号就能够获取，即数字滤波。数字滤波能够将智能仪器仪表抗干扰能力有效地提高，结合新信号，智能仪器仪表就能够将高效利用实现。智能仪器仪表工作的环境很差，各种干扰问题也比较多，致使智能仪器仪表工作效率受到了严重地影响。运用单片机，能够将数字滤波有效地实现，恶劣信号得以控制，从而滤除信号。

4.2 微处理器的功能

单片机具有强大的功能，将复杂计算机系统融入其中。单片机有效应用在智能仪器仪表中，既能够测量功能，又能够将控制和处理复杂数据有效地实现。在智能仪器仪表中，单片机就是一个微型处理器。单片机能够集中很多部件的功能，致使各种部件复杂性和单一性避免了。单片机具有计算机系统属性，处理数据的过程中就能够得心应手。单片机虽然体积比较小，但是，能够将智能仪器仪表功能进行延展，检测故障和自动检查的过程中，测量工作也可以继续进行。在集成电路技术发展的基础之上而得到的单片机技术，单片机具有很高的性价比，已经广泛应用于很多领域。

结束语

综上所述，在我们生活之中合理和广泛地运用了单片机。让我们的生活变得更加便利和高效。在工作和生活中，我们都应该清晰认识单片机，从其基本原理出发，关注其在我们生活中的具体运用。智能仪器仪表中得到了合理的运用，在进行工业控制之中也展现出了单片机的身影。同时，我们的家用电器之中也合理运用了单片机。总之，我们的生活中在有效运用单片机的情况下，就会让生活变得更加高效。

参考文献

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