关键词：单片机；电子技术；应用
前言：随着我国经济的腾飞，在科技产业上的投入也越来越多，科技兴国成为当前我国进步改革的主要口号和战略之一。电子信息技术的开发与推广帮助我们的生活逐渐进入到一个现代化和智能化的新时代中，其中单片机的应用和渗透起到了至关重要的作用。因此如何有效的保持当前单片机与电子技术的发展优势，并且进一步进行拓展与延伸成为目前单片机行业重点关注的内容。
1 单片机的工作原理与结构特征
1.1 单片机的运作基本原理
单片机是一种微型的可以通过编程机器语言进行控制与运行的微型集成电路，运行的过程主要就是需要依靠内部的各个单元和结构独立执行命令的同时相互协助与辅助。对于同一的指令系统负责，因此其内部的结构也主要氛围三个部分[1]。
1.2 单片机的基本结构组成
1.2.1 存储装置
存储装置是单片机对于接收和要发出的指令进行存放的空间与区域，将外部给予的命令转化成为机器和编译器可以识别的语言，然后进行压缩存储，在经过内部处理计算之后转换成为可以输出的指令缓存，等待调取与识别。
1.2.2 运算装置
运算装置是单片机各个部分组成中最为忙碌和复杂的结构，担负着对数据转化、运算分类、加工等任务。在进行运算是，一般需要经过运算的部件、寄存器以及累加器等共同实现，累加器作为基本的缓存处理，寄存器则进行乘除等运算。
1.2.3 控制装置
单片机内部的控制装置负责者整体的运行和操控，为了保障电路板上各个零部件都能够有序稳定的运转，控制装置需要实时监控并且适当的干预和保护。
2 单片机中电子技术的应用表现
2.1 电子技术在家电领域中的应用
随着人们对生活质量的要求不断扩大与提高，家电行业的智能化和现代化发展转型已经成为了不可逆转的趋势，越来越多的家电设备内部嵌入单片机，实现无人自动化的运行。其中比较成熟的就是洗衣机和冰箱等常见的家用电器。在洗衣机中单片机中的电子技术通过对外部人们设定的指令进行出入水、搅拌、清洗等行为的控制，并且在最新的科技中，还可以通过单片机中的分析功能对水质进行智能透析，增强水质的环保，利于循环利用[2]。
2.2 电子技术在工业领域中的应用
经历了十几年的发展之后，单片机中电子技术已经具备了较为成熟和完善的体系，为我国的工业事业做出了巨大的贡献。我国在过去的发展历程中，以重工业为主，尤其是北方城市，许多工作量较大的工程例如矿产开采、钢铁冶炼等不适合由人力来完成，需要一些大型器械予以辅助。单片机的电子技术通过嵌入，已经实现了自动化流水线和生产线的建立，有效的隔绝了高危工作为人们带来的不利影响，并且可以更加精准的进行数据采集与产品验收。
2.3 电子技术在医疗领域中的应用
我国医疗水平在近几年得到了迅速的发展和进步，其中离不开单片机和电子技术在相关医疗设备的研发与升级中所做出的重要贡献。各地医院接收病人的数量在不断上升，医院安全消毒工作的压力也随之增大，自动智能化的消毒装置有效的加强了工作效率，提高了医院内部的环境安全，单片机在设备中的嵌入，可以通过结合其他检测部件对空气中的病菌进行有针对性的查杀，更加有目的性和全面性。
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2.4 电子技术在智能领域中的应用
自动化仪器和自动化仪表是当前各个行业领域生产中必不可少的重要设备，单片机与其中的电子技术应用有效的打破了传统人工测量和勘测所带来的误差因素，极大的提高了工程准备和规划的准确性。并且在进行自动化作业时，单片机可以根据当前的运作数据有效的分析出不同部件之间的工作状态，提前预知到可能出现的设备风险。例如在电力行业中，单片机应用在万用表中，将分辨率提高到十万分之一，消除了误差放大效果可能带来的电路受损，节约能源的同时维护了电路稳定[3]。
3 单片机中电子技术的未来展望
3.1 CPU处理器的高性能化发展
CPU处理器是整个单片机最为重要和核心的单元，其运算速度直接决定了单片机在使用和运转时对于数据的输入输出效率，高效率就意味着能够节省更多的时间和资源，增强行业的竞争力。所以在未来首先要进行改进的就是单片机的CPU性能，会将其总线宽度进一步加强，由传统的8位结构升级成为16位甚至是32位，在单位时间内传输的信息更多。并且应用双处理器的结构创新，打造双核的运作形式。
3.2 整理结构的高微型化发展
单片机的一个最大优势就在于其外观的整体体积微小，将计算单元和其他协助单元压缩到一个微小的电路板之上，从而在各种电器与电子设备上完美的嵌入，保留宿主设备的轻巧和便捷，从而得到了广泛的应用。所以在未来的单片机电子技术发展路程中，其外观上的进一步完善和调整是必不可少的内容。对于现有的单片机常见结构与组成进行整合，把多个中断系统、内外存储、以及一些驱动和显示部件再次压缩，不仅实现其外观高微型化，同时也要兼顾其低能耗[4]。
3.3 半导体工艺的高节能化发展
上面讨论和探索了单片机在外观的高微型化上的改进与创新发展，这里就对其微小形态下的低能耗和高效率进一步进行探究。单片机的设计初衷就是为了能够以一种更加便携，更加低能耗的方式实现传统大型计算机才能实现的功能。所以其运算的效率和能源的消耗是未来单片机电子技术发展不可回避的重要问题。纵观单片机的发展史大仙，在初代MCS-51系列推出时，其能耗高达650W，但是经过了多年的研究，已经降低到了100W左右，并且在未来还会更加优异。
3.4 内部存储器的高读取化发展
当前市场和行业内的主流单片机在存储单元上主要都是通过闪存存储为主，也就是常见的Flash存储器，这种装置能够支持计算机和单片机在+5V的编译环境下进行数据的读写。同时搭配比较易于操作和上手的静态存储RAM，防止数据的丢失与损坏。为了进一步增强存储功能，扩大存储的空间和安全稳定性能，在此基础上发展了Flash存储器，取消了单片机外部的扩展存储程序，让整个单片机的操作系统得到了极大的简化，节约了容量，大部分都可以达到128KB以上的内部存储。
4 结论
单片机主要由三个部分组成，相互协作共同完成单片机的数据处理和输入输出等功能，其中离不开电子技术的支持和辅助。为了能够最大化的开发单片机的优势，加强其在各个领域中的作用，就需要对其发展现状进行深入的了解和探究。研究发现在常规的家电、工业、医疗等领域，单片机和电子技术都作出了重要的贡献。未来在基于单片机工作原理的基础上，进一步对其存储单元、计算单元和外观进行改进与创新，增强单片机中电子技术的渗透融合。
参考文献：
[1] 陈耀. 浅谈单片机中电子技术的应用及发展[J]. 科技风, 2016(15):66-66.
[2] 闫泽愿, 薛海莉. 探讨单片机中电子技术的应用和发展[J]. 消费电子, 2014(4):94-94.
[3] 倪洋勋. 浅谈单片机在电子技术中的应用[J]. 电子制作, 2017(24):64-65.
论文作者:于晓英
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：单片机论文; 电子技术论文; 机中论文; 装置论文; 结构论文; 领域论文; 外观论文; 《教育学文摘》2019年10期论文;