數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的混合式設(shè)計(jì)應(yīng)用

宋斌

摘 要：數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)的混合式設(shè)計(jì)具備十分寬廣的應(yīng)用前景，在職能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中具備非常高的價(jià)值，數(shù)字電子技術(shù)可以經(jīng)過(guò)多媒體以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而單片機(jī)對(duì)信息進(jìn)行處理，最終實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。本文把車(chē)載數(shù)字音樂(lè)播放器當(dāng)做例子，簡(jiǎn)述了數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的混合式設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；單片機(jī)；混合式設(shè)計(jì)；應(yīng)用

一、簡(jiǎn)述數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的混合式設(shè)計(jì)

（一）概述

數(shù)字電子技術(shù)主要是在材料學(xué)與信息電子等學(xué)科的基礎(chǔ)上把電路集成、芯片集成以及邏輯門(mén)電路當(dāng)做是代表性的數(shù)字電子技術(shù)。把處理信號(hào)當(dāng)做例子，信息電子技術(shù)可以合理地把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。數(shù)字電子技術(shù)在下面五個(gè)領(lǐng)域所應(yīng)用。第一，就互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域而言，移動(dòng)設(shè)備在傳輸照片的過(guò)程中，數(shù)字電子技術(shù)可以全面提升信息的抗干擾性以及穩(wěn)定性，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，增強(qiáng)其設(shè)備的數(shù)字化與集合化。第二，就數(shù)字化電路而言，信息的接收、匯集以及分析，實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸，可以降低信息內(nèi)容失真情況出現(xiàn)率。第三，就加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)處理水平而言，數(shù)字電子技術(shù)可以提高信號(hào)的利用率，甚至是轉(zhuǎn)化量子信息。第四，就運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)而言，現(xiàn)階段的各行各業(yè)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)信息的傳遞要求在不斷的提升，我國(guó)社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代，數(shù)字電子技術(shù)可以根據(jù)電子互聯(lián)網(wǎng)，提升信息傳遞的效率。第五，就加強(qiáng)信號(hào)數(shù)字化而言，在信息時(shí)代，所有數(shù)據(jù)都能夠?qū)嵤?shù)據(jù)化，并且自適應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，其具備眾多信息的支撐。

現(xiàn)階段，單片機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，其技術(shù)也在不斷的成熟，雖然沒(méi)有可以進(jìn)行交換的界面，但是其與控制系統(tǒng)進(jìn)行融合，可以對(duì)控制程序進(jìn)行編寫(xiě)，加強(qiáng)任務(wù)管理，與此同時(shí)，功耗得以減少，使其抗干擾水平得以加強(qiáng)，可以進(jìn)行在線輸入。對(duì)單片機(jī)進(jìn)行應(yīng)用體現(xiàn)在下面三個(gè)方面，第一，就工業(yè)行業(yè)而言，單片機(jī)是設(shè)備的重要元件，可以提升其工作效率，對(duì)成本進(jìn)行控制。第二，單片機(jī)技術(shù)可以達(dá)成控制功能，經(jīng)過(guò)和其他技術(shù)之間的融合，進(jìn)行信息交互，在單片機(jī)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)自適應(yīng)，在自動(dòng)報(bào)警以及識(shí)別故障等方面產(chǎn)生著十分重要的作用。第三，就串行通信而言，單片機(jī)是串行通信的分析與轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的工具。

（二）數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)混合設(shè)計(jì)

數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)混合設(shè)計(jì)可以在最大的程度上提高設(shè)備處理信息的能力，為自動(dòng)化與智能化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)，其內(nèi)存、能力以及能耗存在著一定的限制，可以進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)存在著制約，雖然其輸入程序可以被控制，但是面對(duì)復(fù)雜的任務(wù)其應(yīng)對(duì)能力并不明顯，兩者之間的結(jié)合可以拓寬技術(shù)適用的范圍。其設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該具備下面的要求，第一，就可靠性和質(zhì)量而言，混合設(shè)計(jì)不是隨意進(jìn)行搭配，市場(chǎng)上雖然存在較為成熟的單片機(jī)，但是其產(chǎn)品的質(zhì)量并不相同，生產(chǎn)工藝與設(shè)計(jì)能力對(duì)產(chǎn)品功能產(chǎn)生影響。第二，就安全性而言，大部分智能產(chǎn)品主要應(yīng)用在敏感的領(lǐng)域中，例如，監(jiān)測(cè)火災(zāi)等，這邊對(duì)產(chǎn)品的可靠性以及安全性提出了越來(lái)越高的要求。第三，就共享數(shù)據(jù)而言，在大數(shù)據(jù)的環(huán)境下，共享數(shù)據(jù)被越來(lái)越多的人們所重視，后臺(tái)處理也更加模塊化，這便對(duì)功能的多樣性提出了越來(lái)越高的要求，因此，單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多樣性的功能，使用更多的串口對(duì)其他設(shè)備進(jìn)行連接。

二、以車(chē)載數(shù)字音樂(lè)播放器為例

（一）設(shè)計(jì)需求

車(chē)載音樂(lè)播放器應(yīng)該考慮到下面幾個(gè)方面，第一，具備多樣性的解碼辦法，可以進(jìn)行硬解碼。第二，在價(jià)格不會(huì)產(chǎn)生變化的時(shí)候，可以儲(chǔ)存更多的音樂(lè)，其容量非常大。第三，具備更高的續(xù)航能力，可以將其和車(chē)載電源之間進(jìn)行連接。第四，在其體積不改變或者是更小的情況之下，對(duì)更多的功能進(jìn)行集成，例如，攝像、導(dǎo)航等。第五，就其纖薄而言，具備一定程度上的抗震能力。第六，支持多種視頻與音頻格式，數(shù)據(jù)處理上更加流暢。第七，具備一定程度上的擴(kuò)展能力，可以在平臺(tái)上進(jìn)行程序的下載。第八，可以連接智能手機(jī)，可以和手機(jī)熱點(diǎn)、無(wú)線等進(jìn)行連接。

（二）設(shè)計(jì)方案

1、硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)把SPCE0616當(dāng)做核心內(nèi)容，其是專門(mén)使用在音樂(lè)軟件中的單片機(jī)，具備容易拓寬以及體積小等特點(diǎn)，可以適應(yīng)眾多用戶的實(shí)際需求。在使用與學(xué)習(xí)方面較為簡(jiǎn)單，具備觸鍵喚醒的功能，能夠進(jìn)行設(shè)備接口的串行。電源板主要使用4.5V的電壓。而CPU的語(yǔ)音輸出電路主要是電路板內(nèi)置的10位精度所實(shí)現(xiàn)的，具備外接功放的電路便能夠?qū)崿F(xiàn)。SPR的硬件電路包含4096與1024工作電路、無(wú)線放射模塊以及藍(lán)牙接收器等。

2、系統(tǒng)軟件

按鍵包含開(kāi)始、暫停、關(guān)閉、上一首以及下一首等按鈕，使用三個(gè)按鍵盤(pán)便能夠?qū)崿F(xiàn)，一個(gè)按鈕能夠經(jīng)過(guò)輕按進(jìn)行切換。SPCE0616主要是音樂(lè)處理的單片機(jī)，對(duì)音頻進(jìn)行處理主要是借助MIC的輸入通道等實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行語(yǔ)音錄制以及播放等工作。其帶有廠商所提供的多樣性解碼算法以及函數(shù)庫(kù)，各個(gè)模塊的程序接口比較多，包含高質(zhì)的音頻、寬帶音頻以及廣播等，其處理的范圍主要是在200Hz-

3.4KHz。對(duì)音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行壓縮，包含有損與無(wú)損兩方面，無(wú)損更加適合與高質(zhì)的音樂(lè)。單片機(jī)也可以進(jìn)行錄制、播放，進(jìn)而達(dá)到語(yǔ)音的控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含下面幾個(gè)方面，第一，語(yǔ)音播放，其資源主要是在外擴(kuò)的儲(chǔ)存器中進(jìn)行保存。第二，其步驟主要包含解碼隊(duì)列的判斷、得到語(yǔ)音資源、播放是否結(jié)束等。第三，對(duì)音質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能，其主要是對(duì)均衡器進(jìn)行利用，依照語(yǔ)音解碼進(jìn)行傳授，把數(shù)據(jù)在液晶顯示屏上進(jìn)行展現(xiàn)，能夠經(jīng)過(guò)修蓋中斷的情況調(diào)整音質(zhì)。第四，無(wú)線放射與接收的模塊，經(jīng)過(guò)調(diào)制信號(hào)實(shí)現(xiàn)音頻的無(wú)限傳輸。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的混合式設(shè)計(jì)應(yīng)該具備明確的思路，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是在家用領(lǐng)域中的應(yīng)用，在其設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該和其他部門(mén)進(jìn)行合作，做好準(zhǔn)備工作，掌握實(shí)際需求，最終實(shí)現(xiàn)多信號(hào)處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張志明.國(guó)家教委對(duì)“NET系列數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”和“NIC—MCS51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”成果鑒定[J].電工教學(xué)，1993（03）：61.

[2] 王剛.數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（21）：124.

[3] 楊洋.數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用[J].信息通信，2015（10）：286-287.