单片机应用基本分析

钟月棋 李涵鑫 四川大学锦城学院

1 单片机基本结构及原理

单片机是把中央处理器CPU、存储器、定时器、I/O 接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。

2 现代单片机的发展分析

伴随着我们时代的进步，科学技术的不断发展，使人们对于他们自身常用的产品有了一定的要求以及更高品质的需求。这些因素迫使电子科学技术在不断地更新与发展，并且为满足不同人群的需求，我们所需要开发以及研发的范围和深度也在日益增长。产品更新的同时，单片机技术在物联网环境中也起到了重要的支撑作用，单片机技术的应用是实现电子产品功能的关键所在。

3 单片机的现代应用实例分析

经济的不断发展，我们生活中常用的家用电器也在逐渐提升，人们对于自己日常所用到的电器功能要求也越来越多。其中具有智能型的控制系统的家用电器是人们尤为喜爱的，所以电器产品的智能化发展是电器行业的必然发展趋向，现如今能够实现这一技术主要依赖单片机。

3.1 单片机的分类

根据单片机的应用角度将单片机分为以下的不同种类。

利用应用原理分类。分为通用型和专用型，顾名思义前者就是能够在各种电器中均可使用的单片机种类和特定为一种产品所设计的单片机。它们各有各的优点，前者可以缩减现在许多不必要的重复操作，而后者的针对性研究更强，适用于那些有特殊要求的产品，在专业性较强的产品中居多。

是否提供并行的总线来分类。总线型和非总线型的单片机，有的单片机串口较多，需要扩展外围的部件，因此被归为总线型单片机。另外一些非总线型单片机已经通过集成将必要的线路聚合成一个整体模块，无需再对总线进行扩展，也更加简洁和方便。

应用的范围分类。控制型和家电型单片机，控制型单片机一般性能强劲，运算能力突出，造价相对而言较高；家用型单片机则多为体积小巧，接口集成度比较高，对于某种常用电器专用性比较强的单片机。

3.2 单片机的实际生活应用

在现在这么一个飞速发展的时代，人们更多的是追求便携的一些产品，让电子科技产品不得不应运而生，而为了能够很好的解决这一块的问题，避免不了跟单片机的接触。因为单片机本身就有较强的信息数据处理能力,随着科技的发展,单片机需要具有更高的处理能力,同时也更加需要注意性能的同时关注其安全问题。在此将单片机应用分为家用电器方面、医用方面、工业方面的三个方面的实际应用来做简要的分析。其中家用电器方面，它可以是使洗衣机在运用过程中利用单片机配置完成对洗衣方面更具有针对性；也可以是智能冰箱的温度的自动调整，让其对于人类的入口食物有更好的保证。现在也有单片机在家庭报警系统之中应用，从而保障人们生活的日常安全。在医用方面，伴随着时代的进步人们更加需要通过单片机控制的自动化医疗来提高人们在医疗上的成功率，使医疗方面的失误减少到最小。因为单片机对于广大医疗仪器的设计和研究者来说,开发智能化医用仪器应该是这个时代所需要的一个驱动方向。正是由于这样,使得通用型单片机在医学领域的应用变得日益广泛。在工业方面，单片机的作用一个是实现了机械方面的自动化，实现一些人为无法实现的细节工作或者一些工程量较大的工作，另一个是让这些自动化替代人。主要由于一些特殊工业厂环境里，例如核工业和粉尘工业等。工作本身对人身体危害比较大，需要利用单片机的自动化来代替，推动人类事业的发展。

总的来说，单片机的应用伴随着我们生活的各个无名角落。未来的越来越多方面也将会加入单片机的使用，让它带我们走进一个全新的世界。

4 单片机未来的应用和发展简要分析

4.1 单片机系统的特点

单片机是嵌入式控制系统的主要组成部分。它控制功能更加强大；由于嵌入的需要，它的体积普遍较小；实时性好，运行速度快；使用简单等特点。但它也有一定的不足，就比如普遍性不强，成型难度较大，研发时间较长；差错较难查找，不便于修改。

4.2 单片机发展方向

单片机的发展和电子技术之所以能够这么飞速的共同发展，脱不开单片机在电子技术中的广泛应用。因此，想要单片机能够继续不断地发展下去，我们则需要更深入的研究和开发。

从单片机最基本的方面，现在市面上的单片机从8位、16位到32位，并且在未来那个发达的时代，单片机将会有更多的硬件升级来满足社会市场的需求。 这一方面主要是由于社会推动下产生的。比如，伴随着对于通信方面人们要求它的便利，所以现代的单片机普遍具备通信接口，它可以很便利地与计算机进行数据通信，为计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的通道来实现。

展望未来的单片机，他会朝着更微型的方向发展。这是由于现阶段人们对自己所用产品的“微型”也在不断地提出更新。 在生物科学和医学方面更是如此，这两项技术均需要更纳米级别的电子产品来实现，不仅仅是实验中，更是实际应用中。

由于传统单片机的技术在如今还是不够成熟，会有很多的安全隐患，所以安全系统应该是重要的环节。接下来的时间里单片机涉及领域可能不太会更加的急于扩展，更多应该还是发展成熟技术以及对于它的深度研究。并且在我们的生活中能源是一个很重要的必需品，节能已经成为社会发展的必然趋势，所以单片机也会趋于这个硬件的方向发展。

综上所述，伴随着科学技术的发展，单片机涉及的领域从最开始的计算机到现在的家用电器的普及并且不断的升级中，让我们看到了它的迅速发展以及工程人员对于它的辛苦付出。看到了单片机在未来的一个大好发展前景。展望未来单片机的发展，我们首先需要从硬件上对单片机进行一个系统的提升，来满足我们对于其更微型化的要求。最后，无论在安全性还是能源发展上以及产品外观追求的“微型”性上，它们都将成为单片机的一个重要发展趋势，同时伴随着单片机的发展，它涉及的领域也将越来越广阔。