淺談單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢與開發(fā)

趙振 張現(xiàn)港 盧楊 彭寶寧

【摘 ?要】隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，單片機以其體積小、可靠性高、功能應(yīng)用廣等特點被廣泛應(yīng)用到電子技術(shù)當(dāng)中。近年來人們對單片機以及電子技術(shù)的了解和研究越來越深入，單片機在電子技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢也隨之凸顯出來，極大推動了電子技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。本文將對單片機構(gòu)成以及在電子技術(shù)方面的應(yīng)用優(yōu)勢展開探討。

【關(guān)鍵詞】單片機;電子技術(shù);應(yīng)用優(yōu)勢;應(yīng)用開發(fā)

一、引言

單片機作為微型計算機的一種，以其體積小、應(yīng)用廣、可靠性高等優(yōu)勢在很多領(lǐng)域都取得了很好的應(yīng)用效果，特別是在電子技術(shù)領(lǐng)域，單片機能夠在提升產(chǎn)品可靠性、延長使用壽命等方面發(fā)揮巨大作用，因此廣泛受到人們的青睞。單片機技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)形成相對完善的技術(shù)體系，依賴單片機作為電子技術(shù)產(chǎn)品控制核心的項目也越來越多，未來發(fā)展前景也將十分廣闊，極大推動了電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。本文將結(jié)合目前單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，對其應(yīng)用優(yōu)勢及開發(fā)展開探討。

二、單片機簡介

單片機是目前應(yīng)用十分廣泛的一類電子產(chǎn)品，其主要是一種嵌入式系統(tǒng)，擁有集成電路芯片，數(shù)據(jù)處理功能強大，且具有一定存儲功能。其結(jié)構(gòu)主要包括中央處理器、運算器、存儲器、I/O接口等，通過將這些部件集成到一塊微型芯片上，就可以形成相對完全的數(shù)據(jù)運算處理功能。單片機在保留計算機數(shù)據(jù)運算處理功能的同時，更有體積小、耗電量小、可靠性高、應(yīng)用廣等特點，是其它微型計算機不能做到的，這也為其在電子技術(shù)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

三、單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用主要還是集中在一些中小型電子產(chǎn)品的控制單元，其由于體積限制，處理器性能受到一定限制，還不能夠容納更加高性能的處理器，所以在大型設(shè)備上應(yīng)用較少。基于單片機特點，很多單片機被廣泛應(yīng)用到需要大量數(shù)據(jù)運算處理的電子產(chǎn)品當(dāng)中，例如目前市面上常見的智能監(jiān)控、智能測速等系統(tǒng)當(dāng)中。此外還有很多例如智能家居等產(chǎn)品，都是選擇單片機作為產(chǎn)品核心處理器，從而實現(xiàn)相應(yīng)功能。隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對于單片機及電子技術(shù)的研究也更加深入，更高性能的單片機也在不斷開發(fā)當(dāng)中，盡管其還不能夠完全代替大型計算機，處理功能仍不夠強大，但已能滿足一些大型設(shè)備的控制需要，因此也有部分大型設(shè)備選擇使用單片機完成數(shù)據(jù)分析處理功能。

四、單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.單片機本身應(yīng)用優(yōu)勢

單片機本身就具有體積小、功耗低、性價比高等特點，這也成為其在電子技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢之一。單片機僅僅靠一張微型芯片就可以實現(xiàn)很多微型計算機的數(shù)據(jù)分析處理功能，因此在一些中小型電子產(chǎn)品當(dāng)中，單片機就成了其不二選擇，剛好可以滿足這些產(chǎn)品的應(yīng)用需求。此外，由于單片機集成度高，因此功耗會明顯低于其它類型計算機，一般來說中小型電子產(chǎn)品的供電方式都會采用電池、USB等低功率方式，因此單片機功耗低的特點也恰好能滿足這些中小型電子產(chǎn)品的用電需求。最后隨著單片機技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)體系已經(jīng)相對完善，從技術(shù)成熟度以及材料可靠性上都有所保障，能夠在保證數(shù)據(jù)預(yù)算處理功能的同時保持較低生產(chǎn)成本，性價比很高。

2.有效延長了電子技術(shù)產(chǎn)品使用壽命

隨著對單片機研究的不斷深入以及半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，MPU更新速度也在不斷加快，CPU核心產(chǎn)品也越來越豐富，這使得用戶在選擇單片機時有了更多的選擇。用戶可以根據(jù)實際需要選擇不同類型的單片機，從而滿足電子技術(shù)產(chǎn)品相應(yīng)需求。單片機的應(yīng)用使得電子技術(shù)產(chǎn)品使用壽命延長，調(diào)查顯示比使用微處理器平均延長十年左右，因此單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢十分可觀。

3.提高了電子技術(shù)產(chǎn)品可靠性

很多廠家在設(shè)計生產(chǎn)單片機時為提高其可靠性會采取EFT技術(shù)，加強了單片機的抗干擾能力，當(dāng)EFT振蕩電路運行時，一旦信號受到干擾，就會相應(yīng)形成毛刺信號提醒使用者對干擾問題進(jìn)行及時處理，這使得電子技術(shù)的可靠性得到大幅度提升。因此隨著在單片機中融入更多可以提高可靠性的新型技術(shù)，在提高單片機各項性能的同時，也能夠有效提高電子技術(shù)產(chǎn)品的可靠性。

五、單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用開發(fā)

單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用發(fā)展離不開其自身的不斷發(fā)展，就目前來看，未來單片機開發(fā)依舊趨向于微型化，盡管單片機體積已能滿足大部分電子技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用需求，但是在一些特殊領(lǐng)域，例如生物科技、醫(yī)療科技等方面，現(xiàn)有單片機仍無法達(dá)到相關(guān)應(yīng)用要求，在一些微米、納米級別的電子技術(shù)產(chǎn)品中，單片機應(yīng)用相對空白，因此在未來仍需要加快對于更加微型產(chǎn)品的開發(fā)。此外，單片機在數(shù)據(jù)運算處理方面仍需盡快提升性能，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，單片機數(shù)據(jù)處理功能已經(jīng)不能滿足那些高精密度電子技術(shù)產(chǎn)品的需求，因此在未來單片機開發(fā)研究過程中，還需要在提高數(shù)據(jù)處理性能方面進(jìn)行深入研究?？傊磥韺τ趩纹瑱C的開發(fā)方向主要是超微型化以及高性能化，由于微米級別設(shè)置納米級別電子產(chǎn)品目前應(yīng)用范圍較小，因此對于超微型化單片機的應(yīng)用需求相對較少，更多仍處于實驗室階段。而在實際生活當(dāng)中，現(xiàn)代電子技術(shù)對于單片機性能要求更高，用于智能系統(tǒng)的單片機數(shù)據(jù)運算處理性能已經(jīng)逐漸不能滿足相關(guān)使用需求，因此當(dāng)前對于單片機的開發(fā)應(yīng)當(dāng)更加注重提升性能方面。

六、結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，單片機與電子技術(shù)的發(fā)展屬于相互促進(jìn)、共同發(fā)展的發(fā)展模式。本文對單片機進(jìn)行了簡單介紹，結(jié)合目前單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，對單片機在電子技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行了分析，并對單片機在電子技術(shù)中未來開發(fā)方向進(jìn)行了探討，認(rèn)為在電子技術(shù)領(lǐng)域，高性能單片機的發(fā)展能夠有效促進(jìn)二者發(fā)展水平提升。

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作者簡介：

趙振，山東濰坊，山東交通學(xué)院國際教育學(xué)院，本科在讀

（作者單位：山東交通學(xué)院）