单片机在电子技术中的应用和技术开发

2019-11-28文露翔

商品与质量 2019年15期

文露翔

济宁市技师学院山东济宁 272000

利用VLSI设计和制造技术，单片机将中央处理单元，随机存储器，只读存储器和计算机的其他功能单元集成在一个芯片上，相当于将计算机集成到芯片中，在众多电子技术中得到应用。单片机的典型特征是功能齐全、控制力强、抗干扰能力强，在传统生产生活领域得到了广泛的应用，使人们的生产生活更加智能化[1]。

1 单片机特点

单片机是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把中央处理器、随机存储器、中断系统、定时器和计数器等功能集成到一块硅片上形成一个小的微型计算机系统。由于单片机的体积小、质量轻、价格便宜，可以连续工作六七十个小时无障碍工作，控制能力比较强等优点，因此在工业领域广泛应用。目前很多单片机已经将外围器件和外设接口集成在一片内，所以不需要扩展总线，减少了芯片体积。这类芯片称之为非总线型片机。控制型片机是根据应用范围进行划分。单片机主要由存储器、运算器、控制器构成。

2 单片机在电子技术的应用

2.1 在电子通讯领域的应用

现电子通讯领域中嵌入式单片机的应用非常广，主要体现在手机语音和电话录音方面：①手机语音方面：在手机音频入口设置单片机，使其能在通话过程中收集到所需的音频信息，音频信息收集后，单片机运算器进行信息分析，再将信息发布到其他各个部件中，通过单片机的工作，能有效的实现语音识别；②用于电话录音方面：在单片机中增加收集请求信号，同样设置到音频入口，使手机在收到请求指令后，能通过单片机进行信息处理，再将处理的信息传输到存储器，使其能存储起来，方便使用者后续的使用。

2.2 单片机在家用电器中的应用

家用电器广泛存在于各大应用中，数量之多，应用范围广，覆盖面积大，是确保现有城市建筑内部环境稳定和扩展的基础。单片机可以根据家用电器的特点，进行针对性的编程，实现特定的功能，为后续的智能环境打造坚固的基础。在不断提高现有城市居民生活质量的基础上，智能化家居的概念近年来逐渐进入了生存环境。单片机的使用是为了保证家用电器的智能控制并具有稳定的功能，在实现整个的智能化家居的发展过程中，单片机的作用不容忽视，能够满足可持续发展的需要[2]。其次，单片机应用到家用电器中，有效提高了家具电器的性能，拓展了工作空间，提供了更加完善的平台，保证了整个城市的建筑空间功能系统的全面发展。同时也是家电企业在未来智能化的发展浪潮中追随市场的必须具备的电子技术。

2.3 仪器仪表中单片机的应用

科学技术发展到现在，我们的生活水平提高了，人们会根据需要提高对产品精确度的要求，并且产品还要向智能化发展。很多的行业在发展的同时也提高了使用工具的标准。像在航空行业，要精准的知道目标方位和所在方位才能比较安全的行驶，保障乘客和驾驶人员的安全。这对仪表和仪器的精准度要求较高。高精确度的仪器和仪表是航空飞行安全必要的条件，利用单片机可以提高其精确性，因为单片机有高集成度和高可靠性的优点，在航空中可以提高仪器和仪表的处理控制功能，并提升智能化水平，减少事故的发生。

2.4 单片机在工业控制领域的应用

随着计算机、信息技术、电力电子技术的应用，工业生产逐渐向自动化、智能化方向发展。由于单片机体积小、质量轻、高集成性等优点，在智能仪表设计中广泛应用。工业控制系统必须具备良好的数据处理能力，强大的网络通信能力，有利于智能控制。目前大多数企业的工业由各种DCS、PLC、RTU、测控设备、HMI构成的过程控制系统负责完成基本的生产控制。将单片机应用在工业设备的现场控制中，可以实现实时数据采集和实时自动控制，从而实现自动化控制和管理，降低人工成本。比如常见的门禁系统，通过感应设备，可以实现自动打开和关闭大门。

3 单片机在电子技术中的技术开发

单片机在电子技术中的开发，主要包括CPU开发、程序开发、存储器开发、计算机开发及C语言程序开发，同时得到开发能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中可以正常有序的进行，这就需要相关人员采取一定的措施，下文是笔者的一些简单介绍：（1）CPU开发。开发单片机中的CPU总线宽度，能够有效完善单片机信息处理功能缓慢的问题，提高信息处理效率与速度，开发改进中央处理器的实际结构，能够做到同时运行2-3个CPU，从而大大提高单片机的整体性能。（2）程序开发。嵌入式系统的合理应用得到了大力推广，对程序进行开发时要求能够自动执行各种指令，这样可以快速准确地采集外部数据，提高单片机的应用效率。（3）存储器开发。单片机的发展应着眼于内存，加强对基于传统内存读写功能的新内存的探索，使其既能实现静态读写又能实现动态读写，从而显着提高存储性能。（4）计算机开发。进一步优化和开发单机片应激即分析，并应用计算机系统，通过连接通信数据，实现数据传递。（5）C语言程序开发。优化开发C语言能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中，可以正常有序的进行，促使其实现广泛全面的应用[3]。