單片機的電子技術應用及開發技術研究

文麗強

（山西機電職業技術學院 山西省長治市 046011）

現階段，單片機已經被廣泛應用在了人們生活的每一個領域中，在電子技術中，單片機具有非常多的優勢和特點，諸如：可靠性高、體積較小等。所以，在今后的發展過程中，應該加大對單片機的研究，明確其在電子技術中的具體應用，了解以及分析單片機在電子技術中的技術開發，以保證能夠對電子技術的整體發展有很一定促進作用。

1 單片機的構成以及特點分析

1.1 單片機的主要構成分析

所謂的單片機，俗稱嵌入式微控制器，是集成在計算機電路芯片上的，是由具有一定數據處理功能的CPU 以及存儲器等共同組合而成。雖然，單片機的整體結構相對較小，但是卻涵蓋了中央處理器以及存儲器等各項控制所需要的設備。現階段，隨著現代化信息技術的發展速度逐漸加快，單片機的應用也越來越廣泛，不僅能夠有效促進儀器儀表自動化程度的提升，也大大提高了設備設施的自動化程度[1]。

從宏觀的層面剖析，若想進一步分析單片機在電子技術中的應用和技術開發，主要應該明確單片機的具體構成。通常情況下，單片機是由很多部分共同組合而成，包括：控制器存儲器。其中，對于存儲器來說，具體是指單片機的存儲過程中，依靠存儲器來實現目標。在單片機中，一般會有256 個存儲單元，并且每一個存儲單元的存儲器地址都各不相同，通過存儲器的地址，可以有效開展后續的存放運算。而對于控制器，則是整個系統的神經中樞，包括：地址指針以及控制邏輯電路等。通過對控制器的應用，可以在使用期間良好的對信息進行控制，并命令其進行合理操作。針對運算器，實際是用來完成二進制的算術/邏輯運算部件ALU 為核心，然后加上累加器ACC 等[2]。針對累加器ACC，屬于一個八位寄存器，是CPU 中工作頻率較高的計算器。在開展算術以及邏輯運算的過程中，累加器ACC 大多會在運算之前暫存一個操作數，而在運算之后，則會對這一運算結果進行科學的保存。通過對寄存器B 的深層次分析可知，比較常用在乘法和除法的操作階段。此外，標志寄存器PSW 是一個八位寄存器，用來存放運算結果的一些特點，諸如：無進位以及錯位等。

1.2 單片機的技術特點分析

通過對單片機的進一步分析可知，其具備了很多技術所不具備的優勢和特點，具體可以體現在以下幾個層面。

（1）使用壽命長。對于這一特點而言，不僅僅是指在單片機的作用下研發出來的產品具有較長的使用壽命，同時也相比于微處理器設備，整體使用壽命要長一些?，F階段，半導體技術發展速度日益加快，致使MPU 也加快的更新速度。所以，較為成功的新型CPU 核心技術會隨著I/O 功能模塊而日益豐富，整體的生存周期會越來越長[3]。

（2）運算快速。依照MPU 的整體發展歷程來看，其運作速度的提升，也意味著時鐘比率會越來越高。然而，單片機其存在的差異較大，單片機的抗干擾性能較高，噪聲較低。并且，單片機所追求的目標為時鐘頻率降低的情況下，運行速度也逐漸下。合理的優化和以及完善單片機內部時序，即便時鐘的頻率不提高，也能夠促進運算速度的增強。

（3）減噪效果相對良好。單片機在實際的運行過程中，主體的可靠性相對較高。所以，與其他技術相比，單片機的應用領域以及范圍也十分廣泛。目前，生產單片機的廠家大多在對單片機設置期間，會強化對各種先進技術的利用，以確保單片機的可靠性能夠合理提升[4]。其中，EFT 技術的科學使用，可以增強抗干擾性能，保證信號工作能夠處于穩定的狀態。目前，很多的單片機都將電源及地線的引腳安置在了相鄰引腳上，很大程度上降低了穿過芯片的電流，也可以在印制電路板上布置去耦電容，有利于系統噪聲的降低。

2 單片機的電子技術應用分析

2.1 單片機在家用電器中的實際應用分析

在社會的實際發展過程中，家用電器是保證建筑內部環境穩定性的基礎，同時也是確保內部環境延時條件的關鍵，還可以根據家用電器的實際特點，為后續智能化環境的良好營造奠定良好基礎?，F階段，隨著城市化進程推進速度的不斷加快，城市居民據生活質量的要求也越來越高，尤其是智能化概念，更是逐漸成為當代人工作以及生活中的重要一部分。其中，對于單片機的應用，是保證家用電器實現智能化控制的前提，可以為家用電器穩定功能的延伸易提供可靠依據，從而讓家電環境可以更好的滿足可持續發展需求。同時，在家用電器中，對單片機進行利用，也能夠進一步促進自身性能條件的提高，針對工作空間的適應性，會提供一個較為完善的平臺[5]。比如：現代智能電視，在功能使用層面，要遠遠高于傳統的電視，其中數據分析以及轉換，則是利用單片機所提供的智能化條件；在微波爐的實際使用過程中，時間的設定以及溫度的選擇，需要依靠單片機來實現。再比如：通過科學的運用單片機技術，在電視上，足不出戶就可以便捷的選擇頻道方式開展大型智能游戲。對于洗衣機的應用，可以依照衣服材質以及臟污程度，自動選擇洗滌劑的用量和時間等。在諸多的家用電器中，實現對單片機技術的高效應用，不僅為人們的生活帶來了很大便利，也為智能化發展奠定了堅實基礎。

2.2 單片機在工業控制領域中的實際應用分析

從整體的角度上分析和研究，自動化技術的應用以及完善，在一定程度上促進了工業生產質量的提高，也讓工業生產環境得到了大幅度改善，實現了整體工作條件的優化，對工業生產的質量以及效率提升具有很大促進意義，也為工業控制領域的智能化發展提供了契機。其中，對于單片機的合理應用，能夠確保在高危險工業區域當中具備良好的數據協調以及處理條件，從而能夠持續性的落實工業技術。并且，合理應用單片機，可以讓工業技術在使用期間，操作更加可靠且安全，以便工作的開展提供先進的經濟統籌平臺，讓工業環境能夠更好的滿足當前城市經濟發展需求[6]。比如：利用單片機構建自動消防系統能，可以基于環境變化提供的數據，來對單片機功能貫徹到智能化統籌平臺，明確內部的情況，確保消防職能條件的落實可靠，進而為工業環境安全性提供穩定的平臺條件。

2.3 單片機在醫療器械領域中的實際應用分析

通常情況下，醫療體系的合理建立，可以讓整個城市功能環境更加完善，也可以提供較為健全的治療方案，以保證城市經濟建設能夠更加穩定有序，從而促進內部功能環境運行的正常性以及可靠性。其中，對單片機的合理應用，能夠基于醫療需求的基礎上，有針對性的對數據進行審查，精準的展開分析，以便能夠促進整體醫療水平的提升，讓診斷下藥的精準度更高，從而為后續群眾身體健康奠定堅實基礎。同時科學的利用的單片機，還可以為醫療行業的穩定發展提供數字化檔案，確保醫療行業的整體發展進程能夠得到有效推動。比如：在超聲波儀器檢測期間，利用單片機，可以依據現象條件，確定患者的身體狀況，實現整體觀察環境的綜合優化和完善，進一步對醫療效率進行提升，增強醫療的整體質量。

2.4 單片機在儀器儀表領域中的實際應用分析

整體來看，儀器儀表體系的建立以及發展，能夠讓整個工業制造水平大大提升。并且，基于此種背景下，強化應用單片機技術，可以讓整體智能化技術具備可持續延時的優勢，也可以基于內部集成以及可靠性，促進儀器儀表數據分析水平的提升，從而讓自身設備能夠朝著智能化以及數字化方向發展，實現監控環境完美且全面提高的目的。同時，利用單片機，也可以讓整體功能環境得到鞏固。比如：在航空工程內部的儀器儀表環境中，借助單片機，能夠保證儀表條件的運行更加穩定、安全，大大降低事故出現的幾率，很多程度上滿足了當前航空電子系統發展的實際需求，也能以此為基礎，為信息傳遞構建良好平臺。

2.5 單片機在通信領域中的實際應用分析

在通信領域中，合理的單片機進行利用，一方面，手機語音?，F階段，手機的語音功能越來強大，而對于語音識別來說，其與單片機的使用有著緊密關聯。對于輸入的語音信息條目，借助該系統，可以識別以及進行相關操作。在音頻入口有單片機，并在收集音頻信息分析辨別之后，可以將信息下發到各個部件，從而完成相關操作。另一方面，電話錄音。對于電話而言，除了在通話等層面有著良好的功能之外，還具備錄音功能。在錄音電話過程中，單片機可以對請求信號進行合理收集，并速的將控制信號發送出去。

3 單片機的開發技術分析

單片機在電子技術中的開發，具體涵蓋的內容相對較多，主要有程序開發、存儲器開發以及CPU 開發等。并且，實現單片機在電子技術中的開發，可以保證單片機即便是在較為復雜的計算機以及控制環境下，也能夠穩定的進行和開展。

3.1 CPU開發

在對單片機具體開發過程中，CPU 總線寬度可以讓單片機的信息處理功能緩慢問題得到有效改善，大大促進了信息處理效率的提升。同時，也可以促進信息處理質量的提升，不斷提高開發的速度，改進中央處理器的現有結構，從而達到同時運行兩個CPU 到三個CPU的目的和效果，進而保證單片機的整體性能能夠得到全面增強。

3.2 程序開發

嵌入式系統的科學應用以及廣泛推廣，對程序在開發過程中的要求也越來越高，能夠自動執行各種指令。只有這樣，才可以精準且快速的將外部數據采集出來，以便單片機的整體應用效率能夠得到大幅度提高。

3.3 存儲器開發

在對單片機應用以及開發過程中，應該從眼下著手，強化對基于系統內存讀寫功能的新內存的探索，不僅能夠實現靜態讀寫，也可以達到動態讀寫的目標，從而使得存儲性能能夠得到有效提升。

3.4 計算機開發

在對單片機具體應用的過程中，通過分析開發單片機的流程，也應該強化對計算機系統的應用，通過連接通訊數據的方式，讓數據得到良好傳遞。

3.5 C語言程序開發

合理優化開發C 語言，可以讓單片機在較為復雜的計算機以及控制環境下，能夠高效且穩定的運行，大大促進了其廣泛應用以及推廣。

一般而言，在應用傳統單片機技術期間，大多是以八位機為主要的開發方向。然而，由于半導體技術以及CPU 技術發展速度的不斷加快，水平也越來越高，并且逐漸朝著16 位、32 位等方向發展。同時，由于技術進步速度的日益加快，單片機的抗干擾性能也越來越高，速度不斷提升。比如：EFT 驅動技術的合理應用，能夠有效對單片機內部電路信號干擾程度進行減少，也可以達到有效降低噪音的目的和效果。由此可以看出，無論是單片機的品種，還是質量，近年來都得到了很大程度的提高，再加上技術發展速度的不斷加快，客戶可以依照自身需求，有針對性的對單片機系統進行選擇。

在對單片機開發期間，為了能夠保證開發的實效性和可靠性，應該綜合的考慮適用的環境以及性能等特點，確保能夠開發出更好滿足企業需求的自動化系統。通常情況下，如何對型號展開選擇，諸如：8501、PIC 等辦法，型號不會因為型號的不同而產生很大的差異性，所以應選擇一種型號，實現舉一反三。同時，在對編程語言選擇的過程中，可以采取C 語言。因為程序具有良好的可繼承性，基于模塊化的設計，能夠進一步提升管理工作的質量和效率。此外，在開發過程中，還應該對驅動電路設計以及系統干擾等設計進行綜合考慮，保證通過設計開發單片機，最大限度的達到企業實際需求。

4 結束語

綜合而言，單片機技術的應用以及發展為人們帶來了諸多便利。現階段，單片機技術的應用十分廣泛，并且隨著現代先進技術的發展，設計人員也強化了對單片機技術的研究和應用，不斷提升單片機的產品功能以及靈活性，有效促進了該技術在電子技術領域中的良好發展。