單片機中電子技術的應用與發(fā)展

隨著信息技術的快速發(fā)展，作為嵌入式系統(tǒng)的單片機也得到了廣泛的應用，并且已經(jīng)滲透到當前社會的各個領域，引發(fā)了許多研究者的研究和關注。筆者根據(jù)單片機中電子技術在實際生活中的應用情況，對單片機中電子技術的應用和發(fā)展談一談自己的看法。

【關鍵詞】單片機 電子技術 應用 發(fā)展

單片機電子技術在當前很多領域都得到了廣泛應用，如智能家電產(chǎn)業(yè)、精密的儀器儀表以及復雜的工控領域等，在促進電子類產(chǎn)品性能的同時也給人們的生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利。本文通過對單片機中電子技術的應用和發(fā)展前景進行分析和預測，希望能給這個行業(yè)的人們提供一定的參考和理論依據(jù)。

1 單片機中電子技術的應用

1.1 在智能家電產(chǎn)業(yè)中的應用

家電的智能化能夠在滿足人們生活需求的基礎上解放人們的雙手，例如早期的半自動化洗衣機，能夠進行洗衣操作，降低人們的勞動量，但是早期的洗衣機只能進行一些簡單的操作，衣服脫水還是需要人工操作。隨著生活水平和生活質(zhì)量的提高，人們對于洗衣機有了更高的要求，如今的洗衣機變得更加自動化和人性化，不僅能夠自己完成洗衣操作，還能自行脫水，完全解放了人們的雙手。家電產(chǎn)業(yè)還在不斷改進和升級，而單片機的使用給家電產(chǎn)業(yè)提供了新的經(jīng)濟增長點。單片機的電子技術可以實現(xiàn)智能化控制，這在很大程度上增加了家電的使用功能。單片機中電子技術的升級和發(fā)展，使家電產(chǎn)業(yè)更趨向全自動化和人性化。目前單片機中電子技術在智能家電產(chǎn)業(yè)中被廣泛使用，智能家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在一定程度上也是依靠單片機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)目前單片機中電子技術的發(fā)展狀況，筆者預測，智能家電將會朝著更多更好用的方向發(fā)展，未來將會徹底解放人們的身體勞動。

1.2 在精密儀器儀表中的應用

在單機片誕生之前就已經(jīng)產(chǎn)生了儀器儀表，早期的儀器儀表都是使用機械原理和電磁原理等制作，體積龐大笨重，而且采樣誤差比較大，在使用的時候極其不方便。使用單片機中的電子技術之后，儀器儀表體積變得輕便，可靠性變高，并且使用和控制起來比較方便，集成度也比較高，引起了廣泛的關注。對儀表儀器來說，加入模數(shù)轉換模塊之后，是革命性的開始，儀表儀器由傳統(tǒng)的半自動化走向全自動化，并且向數(shù)字化和智能化方向更邁進一步。從某個程度上來說，儀表儀器的生產(chǎn)可以反映出一個國家的制造水準，單片機中電子技術的使用，也就意味著提高了我國的制作水平，具有十分重要的意義。

1.3 在復雜工控領域的應用

眾所周知，工業(yè)控制場合環(huán)境惡劣，而且情況比較復雜，很多時候人工作業(yè)都是無法進行的，因此也就需要作業(yè)機器能夠實現(xiàn)自動化操作，單片機也就是在這種環(huán)境下產(chǎn)生，并由此興起。單片機能夠對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行采集并分析處理，進而控制過程，根據(jù)機器的自動化作業(yè)需求，對工業(yè)控制現(xiàn)場的作業(yè)設備實現(xiàn)全自動管理。在高壓電力產(chǎn)業(yè)、粉塵場合和核能工業(yè)等場合，單片機中的電子技術進行的全自動操作完全替代了人工操作，不僅解放了大量的勞動力，降低工業(yè)控制成本，而且提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。隨著機械行業(yè)和電子技術的發(fā)展，在工業(yè)控制領域，單片機有著更加廣闊的發(fā)展空間，前景一片光明。

2 單片機中電子技術的發(fā)展趨勢

2.1 單機片中存儲器的發(fā)展趨勢

單機片的發(fā)展歷史悠久，在這漫長的發(fā)展進程中，單機片被廣泛應用在存儲器中。一方面是因為，在存儲器使用單機片，即使在運行過程中遭遇斷電情況，存儲器中的數(shù)據(jù)也不會丟失。另一方面是因為，存儲器中使用單機片，讀寫操作的有效度提高，而且讀寫數(shù)據(jù)的速度也會大幅度提升。這樣不僅可以提升存儲器的運行效率，還降低了因數(shù)據(jù)丟失而造成的損失。更重要的一點是，在存儲器中使用單機片，還可以優(yōu)化整個運行系統(tǒng)，從而提升整個結構的性能。

2.2 單機片中半導體工藝的發(fā)展趨勢

在正常運行狀態(tài)下，傳統(tǒng)的單機片所需要功耗約為600MW單位，但是據(jù)筆者調(diào)查得知，當前實際生活中常見的單機片所需要的功耗低于100MW單位，僅僅是傳統(tǒng)單機片所需要功耗的1/6。通過查閱資料得知，單機片所需要的功耗之所以降低，是因為當前的單機片中使用了一種半導體工藝技術，叫互補金屬氧化物，從而有效降低了單機片所需功耗。隨著科學技術的發(fā)展，互補金屬氧化物逐漸發(fā)展成互補高密度金屬氯化物，這是一種全新的工藝技術，該技術有效提高了單機片的工作速度。并且單機片中使用這種半導體工藝技術，不僅運行的功耗大幅度降低，而且運轉速度也大大提升了。

2.3 單機片微型化發(fā)展趨勢

如果在一個單一的系統(tǒng)中將單機片的每一個運作模塊獨立放入，這個系統(tǒng)就會很大，這對單機片的運作質(zhì)量將會造成一定程度的影響，而且還會增加單機片相關設備的運行功耗。對此，人們應當使用先進的技術，利用單機片將通信結構、RNM只讀程序存儲器、RAM隨機存儲數(shù)據(jù)儲存器以及CPU中央處理器等4個功能模塊集中放入到一塊芯片上。這種集中到一塊芯片上的處理方式不僅可以增強單機片上一部分功能模塊，還能將WDT看門狗程序和PMT脈寬調(diào)制電路等模塊綜合起來，這樣就使單機片中的電子技術應用更加廣泛化和多元化。

2.4 單機片CPU中央處理器的發(fā)展趨勢

CPU中央處理器在單片機中具有十分重要的作用，傳統(tǒng)單片機裝置中的CPU中央處理器只有8位總線寬度，隨著技術的發(fā)展，CPU中央處理器的總線寬度可以發(fā)展為16位甚至是24位，總線寬度在不斷加大，單片機處理數(shù)據(jù)的能力也得到了不斷的提升，在這個行業(yè)中的發(fā)展將會更加深入。

3 結論

綜上所述，單片機中電子技術的應用已經(jīng)是當前工控領域、醫(yī)療診斷 以及智能家電的核心技術，隨著科學技術的發(fā)展，單機片中的電子技術也會得到進一步發(fā)展，變得越來越復雜，越來越高端，給人們的生活和生產(chǎn)提供越來越多的便利，甚至會引發(fā)一場新的科技革命。

參考文獻

[1]張曉英，黨存祿，王樹東.基于單片機和CPLD的同步發(fā)電機自動準同期裝置設計[J].電力自動化設備，2007（08）：05-08.

[2]江游，田地，方向，趙東植.基于MCS51單片機的8位PCI04總線主板的研發(fā)與應用[J].儀器儀表學報，2007（07）：11-15.

[3]嚴志強，王雨，任開春，劉瀏，王永民.基于DSP、CPLD和單片機的高速數(shù)據(jù)采集裝置設計[J].電力自動化設備，2007（05）：14-17.

作者簡介

趙同明（1980-），男，山東省青島市人。碩士學位?，F(xiàn)為中國電波傳播研究所工程師。研究方向為電路設計、通信工程。

作者單位

中國電波傳播研究所 山東省青島市 266107