分析单片机在电子技术中的应用和技术开发

张意如

摘   要：基于我国科学技术的高速发展，不同类型的先进科学技术被广泛应用于社会不同领域之中，最大限度地提升了社会生产力。单片机因其体积相对较小、精度高以及可靠性强等特点，在电器电子设备、医疗电气设备领域得到普及。文章简要分析了单片机所具有的特征及其结构，同时从通信系统以及工业控制领域两方面论述其应用与开发现状，以期为我国技术人员将单片机技术应用在电子技术之中提供相应的参考以及帮助。

关键词：单片机;应用技术;开发方式

单片机是一种嵌入式系统，特别是在现代自动化设备、通信技术以及控制技术等多个领域得到更为广泛的运用，其相较于其余嵌入式系统而言，具有体积较小、能耗不高以及继承性强的优势，其具备优秀的数据处理能力，符合电气设备针对存储功能的要求，信息数据处理水平以及管控能力也较为优秀，可以令设备具有自动化以及智能化管理控制功能，使得工业生产效率得到明显提升[1]。

1    单片机特点及其结构

单片机属于一种集成电路芯片，普遍利用规模较大的集成电路技术将中央处理设备、中断系统以及随机存储设备等多项功能集成于硅片之上，进而构成一个微小规模的计算系统，因为单片机体积过小、自重轻、价格低廉，能够持续工作长达70 h，且期间基本不会产生明显障碍，具有优秀的控制能力。上述优势的存在也使得其在工业领域之中的应用更为广泛。如今，许多单片机已然实现外围器件同外设接口集成于一片之中，故而无需拓展总线，达到缩减芯片体积的目的，而这一类型芯片称为非总线型片机，控制型片机便是结合运用范围予以划分[2]。单片机结构具体包括运算器、控制器以及主要寄存器，具体如下：

（1）运算器。具体由算数逻辑单元、累计设备以及计算设备构建而成。算数逻辑单元借助针对累计设备以及寄存设备两个8位数予以换算以及对比，获得更为新颖的数值然后再次存入累计设备之中，以替换原本的数据。

（2）控制器。具体由程序计算器、质量寄存器以及指令译码设备等众多设备构成，属于整体部件的核心机构，负责指导，针对单片机所接受的指令具有决策作用。其工作流程为首先从内部获取一条指令，同时报出下条指令所在的位置，之后针对其予以检验工作，并配置该指令操作期间所必要的控制信号，保证之后工作分工更为明确，并保证运行的有效性，然后针对质量传输期间予以管控，并配合存储设备以及数据总線等各项部件保证单片机的稳定运行。

（3）主要寄存器。包含累计设备A、主要寄存设备DR以及程序计算器PC等。累计设备A于整体单片机之中的运用更为频繁，其具备双重功能，不仅负责针对运算之间的数据予以存储，同时也对运算结果予以存储。主要寄存器DR能够实现运算期间保留少量信息数据，该部件具体调节运算器件的卡顿、字节过多等多种问题，且仅对尚在译码的指令或是指令内的一个字节予以存储[3]。

2    单片机于电子技术之中的应用

2.1  单片机通信系统之中的应用

单片机于通信领域内的运用主要集中在手机语音方面，近些年来，基于我国智能手机的高速发展，智能手机语音功能得到明显强化，手机的语言不止是只可以用作通信，同时也可辨别手机语音的信息内容，然后，将语音转变为文字信息，文字转换正确率高达70%，手机语音识别技术同单片机之间存在直接关联。其工作流程如下，单片机首先运用语言信号，并借助控制模块录入以前所收集的语音信号，借助模拟/数字（Analog/Digital，A/D）模块针对语音信息数据予以转化，在转化之后录入控制设备，同时构建标准语音库，且把语音信息数据存储在电路之中。手机语音开展识别的过程中，必须利用控制模块录入必须开展的操作，然后收集用户语音信息数据，系统针对所收集的语音信号予以合理的运算处理之后，对其进行提取、建立为矢量模板，并存储在存储单元之中，同时同标准语音库内的语言信息数据展开对比，之后于数据库内挑选与本段音频语音信号最为接近的语音信号，将语音信号转化为语音数据信息，向用户反馈。单片机具体构成部分包括硬件结构以及软件系统，其中，硬件设备负责为软件的正常运行提供相应的物理支持，而软件单片机的应用则负责提供相应的技术支持。

2.2  单片在工业控制领域之中的运用

基于计算机、信息技术以及电力电子技术的广泛应用。工业生产也逐渐朝自动化、智能化方向发展，单片机因为本身体积规模较小、自重轻盈以及高集成性等优势，在智能仪表设计期间运用较多。工业控制系统对信息数据处理能力有较为严格的要求，优秀的网络通信能力，有助于实现智能管控。如今，大部分工业生产企业都是借助大量智能化或是自动化设备，例如分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、人机接口（Human Machine Interface，HMI）、远程测控终端（Remote Terminal Unit，RTU）以及测控仪器等组件的全过程控制系统，以实现针对基础生产流程的监督以及管控。工业领域引入单片机技术之后，将该技术广泛应用于工业设备现场管理与控制之中，以达到对即时信息数据的获取以及自行控制，进而达到自动化管控的目的，例如目前相对多见的门禁系统，借助感应设备，可实现对大门的自动化打开以及关闭。

3    结语

基于我国单片机技术的高速发展，单片机芯片容量明显增加，能够符合大规模工业生产领域生产需要，并提高电子设备的智能化水平。故而，技术人员也需要明确当前单片机技术的主要运用方向，了解其结构以及优势，予以合理的开发与运用，使得单片机价值得到充分发挥。

[参考文献]

[1]蔡植善，陈木生，吴仲龙，等.基于单片机技术与LabVIEW软件的项目开发与实践[J].实验科学与技术，2018（16）：9-12.

[2]葛昆.在电子技术中单片机的应用优势与开发实践[J].信息通信，2019（2）：296-297.

[3]刘霄，潘庆先，孙红霞.单片机原理及应用课程中的多元化教学方法实践[J].电子技术与软件工程，2019（12）：241-242.