单片机在电子技术中的应用和技术开发论文_郑嘉

单片机在电子技术中的应用和技术开发论文_郑嘉

(南平市农业学校 福建南平 354200)

摘要:伴随电子技术的逐渐革新,嵌入式技术的应用备受人们的一致好评与青睐。在二十世纪七十年代,单片机便已变成一种典型的嵌入式体系技术,其中英特尔公司将其叫做嵌入式掌控器。从此以后,单片机便逐渐在更为宽广的范畴中得以应用,其研发技术也随之优化,种类与性能的多样性,加剧其在不同领域的运用。

关键词:单片机;电子技术;应用;技术开发

引言

在电子技术的发展过程中,嵌入式系统的应用逐渐成为主流的开发形式,这种开发方式需要应用单片机来实现。单片机是典型的嵌入式系统,将其应用在电子产品中,能够使产品实现更加丰富的功能,促进电子技术的进一步发展。因此,我们需要重视单片机在电子技术中的应用,积极进行相关技术的开发与研究。

一、关于单片机

1.1概念

单片机也被intel公司称之为嵌入式微控制器,其是集成在计算机电路芯片上的通过把有数据处理功能的CPU和随机储存器等组成,单片机虽然整体结构很小,但却包含了存储器、中央处理器等各项控制所需设备。单片机的应用非常广泛,在办公自动化设备、机电一体化、实时控制系统、家用电器、仪器仪表、生产制造、航空航天等各个领域中都有广泛应用,通过单片机的应用,能有效提高仪器仪表的智能化程度,有效提高设备设施的自动化成度和精度。

1.2单片机的主要构成

要进行单片机在电子技术中的应用和技术开发研究,必然要了解单片机的组成,单片机的组成部分很多,包括储存器、中央处理器、运算器、控制器等,现对常用的几部分及其功能作用进行分析:

①储存器:单片机的存储主要依靠储存器实现,在单片机中通常会有256个存储单元,每个储存单元有着不同的储存器地址,通过储存器地址来进行后续存放运算;

②控制器:控制器是整个系统的神经中枢,其包括了指令寄存器、控制逻辑电路、程序计数器、地址指针、堆栈指针等各个方面,通过控制器能对单片机使用过程中的信息进行控制,控制和命令其进行操作。

1.3单片机的工作原理

单片机的运行实际上是进行指令操作的过程,通过设计人员进行下达指令,在设计人员将指令写入系统时,每个指令对应一个地址信息,单片机在试用过程中会根据其相关指令进行逐条取出,并按地址顺序进行执行,在此过程中,操作人员能对指令地址信息进行跟中,并根据实际操作结果进行相关指令内容的增减、修改。

二、单片机在现代电子技术中的应用

2.1在家电行业的应用

随着社会的发展和人们生活水平的提高,老百姓对家电的功能也在不断发生变化,所以,家电生产制造商不得不对家电进程升级和改造。将单片机应用在家电生产领域,从而实现对电气智能化控制,满足家电产品更新换代的需求。比如将单片机应用在电饭煲上,通过智能化技术,电饭煲根据用户设置的信息,自动选择煮饭时间;洗衣机根据衣服的材质、衣服脏的程度,选择洗衣液的用量、洗涤时间;微波炉根据食物的特性,选择加热时间和温度等等。通过单片机可以提高家电的智能化水平,从而提高企业的竞争力。

2.2在医疗设备方面的应用

科技的进步,极大的促进了我国医疗卫生事业的进步,居民对自身健康也越来越重视。但是目前整个医疗卫生系统的住院条件、医疗手段、消毒条件和检测方法等方面还存在不少问题,直接影响病人就诊效果和治疗效果。

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将单片机应用在医疗设备中,根据单片机自身的特点,可以对病人的病情进行综合分析,提高设备的检测水平和准确度,从而为医生治疗方案提供参考,进一步提高病人治疗效果。

2.3在工业控制领域方面的应用

在工业生产过程中,有一些特殊的工种,比如核工工业、电力带电检修、以及粉尘作业等工作中,这些都是高危行业,工人工作环境非常恶劣,长期工作很容易对人体造成损害,所以大部分都使用自动化操作。将单片机应用在工业控制领域,单片机的数据采集和过程控制能力,能够实现工业工程的智能化控制和管理。比如流水线作业系统、报警系统以及自动喷漆系统等。

2.4单片机在智能仪表生产领域的应用

自动化、智能化技术的发展,促进了仪器仪表的发展。单片机集成性高、体积小、便于携带,改变了整个仪器仪表行业的发展程度。单片机不仅提高仪器仪表自身的数字化和智能化水平,而且还能提高预测功能、处理功能和控制功能,提高设备检测的准确性和可靠性,从而减少事故发生的概率。

三、单片机的开发

3.1单片机程序开发

在目前电子技术的发展过程中,可以通过单片机实现嵌入式操作系统,这种方式能够实现程序的自动执行,保证单片机对所有收到的指令做出反应,开发人员只要在单片机中编写好相应的指令操作程序,就可以为单片机的程序的自动执行提供保障。例如,应用在智能手机中的单片机,一般会安装Linux或Windows系统,与专用处理器相比,这种嵌入式系统具有更加明显的优势,能够实现更多的功能,具有良好的应用条件与前景。近年来,单片机以其强大的数据存储、传输以及处理能力获得了更高的认可,将其应用在计算机系统中,能够有效的提高计算机系统的可靠性与高线性,有利于电子技术的发展。

3.2以计算机为基础进行开发

随着单片机技术的发展,单片机已经普遍加入了通信接口,通过这个接口可以实现单片机与计算机之间的数据互通,能够为计算机系统提供更多的数据通信支持。在目前大部分的通信设备中,都需要使用单片机实现智能化控制。在实现的过程中,可以通过串行与并行两种方式来完成通信,其中串行通信还包括异步与同步两种,如果应用异步通信,传输是需要以一个字符为单位,不同字符的传输采用的传输方式不同,采用哪种传输方式是由发送者决定的,信息的传输方与接收方均可以实现智能控制。而应用同步通信,使用的字符格式是固定的,这样有利于接收方判断信号传输时间,在通信过程中,字符一般包括停止位、数据位、奇偶校验位以及起始位。

四、结语

总之,随着科技的进步与革新,单片机在电子技术中的应用越发广泛,其应用效果也越来越显著,单片机作为一种集成性的电路芯片,主要由控制器、存储器和运算器等部分组成,具有能耗低、便携、可靠等优点.目前单片机主要应用于工业控制、家用电器等领域,其应用功能越来越强大,应用领域也呈现出不断扩大的趋势.为了进一步提升单片机在电子技术中的应用水平,相关领域的专家也越来越关注单片机的技术开发,不断创新单片机技术开发模式和方法,这对单片机技术的再创新高具有十分关键的意义。

参考文献

[1]吴岩.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].黑龙江科技信息,2011(9):10.

[2]郑泽宏.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].科技信息,2013(25):140,221.

[3]许文涛.单片机在电子技术中的应用[J].黑龙江科技信息,2016 (19):15.

[4]王红纪,徐小亚.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子测试,2014(13):44-46.

论文作者:郑嘉

论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期

论文发表时间:2019/12/19

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