單片機(jī)特點(diǎn)及其在電子技術(shù)創(chuàng)新模塊中的應(yīng)用探討

盧慧良

（江蘇省濱海中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 鹽城 224500）

當(dāng)今世界正面臨著前所未有的大變局，創(chuàng)新精神引領(lǐng)科技強(qiáng)國(guó)正成為國(guó)家共識(shí)，大力發(fā)展職業(yè)教育，培養(yǎng)大國(guó)工匠，激發(fā)創(chuàng)新潛力已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。在電子技術(shù)領(lǐng)域?qū)纹瑱C(jī)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用是產(chǎn)品設(shè)備中電子技術(shù)模塊創(chuàng)新的重要標(biāo)志。了解單片機(jī)的概念與特征，分析研究其在電子技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用的主要路徑，剖析單片機(jī)在電子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，透視單片機(jī)對(duì)電子行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作用，是值得人們研究的重要課題。

1 單片機(jī)的概念和特征

1.1 概念綜述

單片機(jī)，本質(zhì)上是一種嵌入式系統(tǒng)。單片機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)行程序的流程便是逐一進(jìn)行指令執(zhí)行的過程。對(duì)單片機(jī)的構(gòu)造進(jìn)行分析，主要涉及四個(gè)方面：①運(yùn)算器。該板塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯運(yùn)算和二進(jìn)制計(jì)算工作，運(yùn)算器開展相關(guān)任務(wù)的主要構(gòu)件為ALU，同時(shí)還有部分輔助構(gòu)件，如累加器、布爾處理器、寄存器、暫存器B等。②控制器?？刂破魇窍到y(tǒng)中CPU的中樞神經(jīng)，即全面操控著系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在控制器板塊當(dāng)中涉及指令存儲(chǔ)器、定時(shí)控制邏輯電路、譯碼器等構(gòu)件。③存儲(chǔ)器。一般情況下，單片機(jī)采用2位16進(jìn)制的數(shù)字來代表存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的地址，其中不同存儲(chǔ)單元擁有不一樣的存儲(chǔ)地址。④輸出設(shè)備和輸入設(shè)備。在單片機(jī)中，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備是其中非常關(guān)鍵的組成構(gòu)建，單片機(jī)只有依托輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，才能夠進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 特征分析

在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中，單片機(jī)是其中十分重要的內(nèi)容之一，并且伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)整體水平的增長(zhǎng)，對(duì)單片機(jī)的使用也取得了較大技術(shù)突破和技術(shù)優(yōu)化，并且在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，大量不同類型的單片機(jī)產(chǎn)品也隨之產(chǎn)生。實(shí)際上，在應(yīng)用單片機(jī)的過程中，主要利用了其以下幾個(gè)特點(diǎn)：在操作層面，單片機(jī)操作十分簡(jiǎn)單，所以對(duì)操作者的能力沒有過于嚴(yán)格的要求；單片機(jī)具有極強(qiáng)的自適應(yīng)能力，所以在日常使用單片機(jī)的過程中，對(duì)周圍環(huán)境沒有過高的要求；從使用體驗(yàn)上來講，單片機(jī)具有較強(qiáng)的控制能力，能夠?qū)﹄娮蛹夹g(shù)系統(tǒng)中相關(guān)板塊下達(dá)對(duì)應(yīng)的控制指令；單片機(jī)在正常運(yùn)行過程中，只需要很低的電壓就能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以單片機(jī)正常狀態(tài)下的使用功耗并不是很高。

單片機(jī)作為電子技術(shù)創(chuàng)新的重要載體，能夠快速提升相關(guān)行業(yè)的智能化程度，解決更多生產(chǎn)、生活、工作以及學(xué)習(xí)中的迫切問題，不斷增強(qiáng)人們的幸福感、獲得感。單片機(jī)的創(chuàng)新特質(zhì)和強(qiáng)大功能對(duì)全民創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新具有很強(qiáng)的方向引領(lǐng)作用。

2 電子技術(shù)中針對(duì)單片機(jī)的有效開發(fā)路徑

2.1 手機(jī)通訊中單片機(jī)的使用

在電子通訊領(lǐng)域中，單片機(jī)的應(yīng)用非常普遍，主要體現(xiàn)在手機(jī)語言功能表現(xiàn)方面。也就是說，單片機(jī)不僅能自動(dòng)識(shí)別手機(jī)中的語音信息，并且可以基于人們所下達(dá)的語音指令，開展對(duì)應(yīng)的操作；另外，如果把單片機(jī)和手機(jī)音頻入口連接，還可以收集各種種類的音頻信息，在開展辨析以后對(duì)應(yīng)各個(gè)部件，下達(dá)命令，由此完成對(duì)手機(jī)的操作。

2.2 通過單片機(jī)強(qiáng)化醫(yī)療設(shè)備診斷的精準(zhǔn)性

人們對(duì)健康生活的向往正轉(zhuǎn)化為人們對(duì)醫(yī)療設(shè)備性能的卓越追求，但現(xiàn)實(shí)是每年中國(guó)都會(huì)發(fā)生大量的醫(yī)療事故，究其原因，與醫(yī)療設(shè)備的檢測(cè)、診斷、服務(wù)水平等密切相關(guān)，對(duì)中國(guó)全民醫(yī)療保障體系建設(shè)造成了不少負(fù)面影響，而把單片機(jī)技術(shù)開發(fā)應(yīng)用于整個(gè)的醫(yī)療設(shè)備體系的各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)模塊中，定能顯著提升中國(guó)醫(yī)療工作精細(xì)化、精準(zhǔn)化水平，為人們提供更加貼心的醫(yī)療服務(wù)。

2.3 單片機(jī)讓儀表儀器更為智能化

單片機(jī)被廣泛使用于儀器儀表的研發(fā)生產(chǎn)工作中，隨著各行各業(yè)對(duì)檢測(cè)要求的不斷提高，儀表儀器設(shè)備也不斷升級(jí)換代，朝著智能化、高精尖的方向發(fā)展，以單片機(jī)為核心的儀器儀表的整體技術(shù)指標(biāo)和操控性能也得到了顯著增強(qiáng)。例如數(shù)字示波器，它是電子技術(shù)測(cè)量中“眼睛”，正是由于不斷開發(fā)應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，才使儀器儀表的整體技術(shù)性能和體驗(yàn)性能不斷滿足處理復(fù)雜信號(hào)能力的要求，特別是在航空航天儀器儀表設(shè)備的研發(fā)過程中，基于開發(fā)運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)使得航天測(cè)控的“宇宙之眼”變得更加敏銳深遠(yuǎn)。

2.4 家電設(shè)備中單片機(jī)的使用

身邊的家電，身邊的創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)新無處不在，家電產(chǎn)品新功能開發(fā)正成為廣大電子技術(shù)工作者創(chuàng)新的重要陣地，單片機(jī)技術(shù)在家電中的開發(fā)與應(yīng)用，極大地提升了人們的生活品質(zhì)。在新一代電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、小家電等家電設(shè)備中，都植入了單片機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新元素，使得家電功能日趨智能化。例如人們可以通過語音指令來指示家電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，命令相關(guān)設(shè)備的開啟或關(guān)閉，依托單片機(jī)實(shí)現(xiàn)高度智能化的居家生活，因此以單片機(jī)技術(shù)為支撐的家電產(chǎn)品功能的研發(fā)創(chuàng)新方興未艾，大有可為。

2.5 單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)控制中的運(yùn)用

當(dāng)前中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，單片機(jī)的應(yīng)用已相當(dāng)普及。它已經(jīng)成為工業(yè)行業(yè)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整合以及開展相關(guān)控制操作的主要部件，并和PLC相輔相成實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)系統(tǒng)的控制。例如依靠單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的流水化管理與信息化管理，在該過程中，還可以組成一個(gè)特定的二級(jí)控制系統(tǒng)，能夠顯著提升生產(chǎn)線流水管理的效率和質(zhì)量。因此針對(duì)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)需求，依靠單片機(jī)的精準(zhǔn)研發(fā)輔以創(chuàng)新思維一定能使中國(guó)智造大放異彩。

2.6 開展多樣化的職業(yè)院校技能創(chuàng)新大賽

在電子技術(shù)教育領(lǐng)域，國(guó)家行政主管部門、職業(yè)院校、行業(yè)協(xié)會(huì)等組織可開展形式多樣的技能創(chuàng)新大賽，單片機(jī)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用正成為大賽的標(biāo)配，單片機(jī)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用水平正成為創(chuàng)新大賽重要評(píng)價(jià)內(nèi)容。鑒于培育高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的需求，單片機(jī)也會(huì)在電子技術(shù)大賽中得到更加廣泛而深入的運(yùn)用。將單片機(jī)和電子技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)建符合社會(huì)發(fā)展需求的電子技能創(chuàng)新大賽，能夠?yàn)閯?chuàng)新型人才培養(yǎng)提供廣闊的練武平臺(tái)。

可見，上述路徑中，設(shè)備產(chǎn)品的新功能開發(fā)無不顯示出單片機(jī)技術(shù)在創(chuàng)新中的獨(dú)特的不可替代的作用，它正成為電子工作者產(chǎn)品開發(fā)的創(chuàng)新引擎，為人們打開創(chuàng)新的視野，插上了想象的翅膀！

3 單片機(jī)技術(shù)在今后電子領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向分析

3.1 在單片機(jī)程序研發(fā)方面

隨著單片機(jī)技術(shù)的日益成熟，其在各行業(yè)的系統(tǒng)建設(shè)中作用之大和覆蓋之廣而愈發(fā)受到重視。當(dāng)前中國(guó)針對(duì)單片機(jī)的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)脫離了裸機(jī)背景下的單片機(jī)技術(shù)使用，開始尋求在一定區(qū)間范圍內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化執(zhí)行，也就是說，今后針對(duì)單片機(jī)程序的研發(fā)工作，將進(jìn)一步朝著數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域進(jìn)行。由于單片機(jī)本身也具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，它能夠保障計(jì)算機(jī)在不同外界環(huán)境下都可以進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)處理工作，而且還能夠?qū)ν獠凯h(huán)境的相關(guān)信息進(jìn)行收集，從而最大限度來保障數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，讓單片機(jī)技術(shù)能夠在各行業(yè)領(lǐng)域的深層次功能中得到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各行業(yè)建設(shè)的全面智能化發(fā)展。

3.2 對(duì)C語言程序系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

眾所周知，C語言有著比較強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息處理能力，依托C語言，能夠用最為直觀簡(jiǎn)便的方式對(duì)編程語言進(jìn)行操作處理。因此，在今后使用單片機(jī)的過程中，為了有效保障單片機(jī)可以在相對(duì)復(fù)雜煩瑣的數(shù)據(jù)環(huán)境中仍然能處于正常高效的使用狀態(tài)，在使用研發(fā)單片機(jī)過程中，肯定會(huì)提升C語言在單片機(jī)中的有效使用率，由此提升相關(guān)系統(tǒng)的控制能力，保障該系統(tǒng)今后具有更好的運(yùn)行效率，滿足人們對(duì)設(shè)備系統(tǒng)更加多元化的質(zhì)量要求和功能要求。

3.3 強(qiáng)化對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的鉆研力度

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)下使用單片機(jī)技術(shù)最多的領(lǐng)域?yàn)橥ㄓ嵔涌?，因?yàn)橥ㄓ嵔涌诘倪B接能夠與計(jì)算機(jī)設(shè)備之間開展數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，也就是說，單片機(jī)依靠通信連接能夠讓計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間保持長(zhǎng)期聯(lián)系，能夠?yàn)橛脩魩頂?shù)據(jù)方面的支持與幫助，由此強(qiáng)化設(shè)備的整體運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率，因此，在今后研發(fā)單片機(jī)技術(shù)的過程中，若想要對(duì)單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行更加深入的了解和研究，需對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行全面有效分析，這樣才能夠進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸處理過程中的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)束語

通過本文的分析，使人們以更開闊的視野投入到對(duì)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新中，這對(duì)于人們今后的工作將起到較好的導(dǎo)向作用。當(dāng)然，筆者們還要進(jìn)一步開展單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新的案例研究、策略研究等。相信以單片機(jī)技術(shù)為核心的電子技術(shù)將會(huì)在創(chuàng)新的道路上走得更加豪邁。