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浅谈单片机在电子技术中的应用优势与开发

2019-09-10赵振张现港卢杨彭宝宁

科学导报·科学工程与电力 2019年23期
关键词:应用优势电子技术单片机

赵振 张现港 卢杨 彭宝宁

【摘  要】随着科技的发展和进步,单片机以其体积小、可靠性高、功能应用广等特点被广泛应用到电子技术当中。近年来人们对单片机以及电子技术的了解和研究越来越深入,单片机在电子技术的应用优势也随之凸显出来,极大推动了电子技术的应用发展。本文将对单片机构成以及在电子技术方面的应用优势展开探讨。

【关键词】单片机;电子技术;应用优势;应用开发

一、引言

单片机作为微型计算机的一种,以其体积小、应用广、可靠性高等优势在很多领域都取得了很好的应用效果,特别是在电子技术领域,单片机能够在提升产品可靠性、延长使用寿命等方面发挥巨大作用,因此广泛受到人们的青睐。单片机技术发展至今已经形成相对完善的技术体系,依赖单片机作为电子技术产品控制核心的项目也越来越多,未来发展前景也将十分广阔,極大推动了电子技术产业的良好发展。本文将结合目前单片机在电子技术中的应用现状,对其应用优势及开发展开探讨。

二、单片机简介

单片机是目前应用十分广泛的一类电子产品,其主要是一种嵌入式系统,拥有集成电路芯片,数据处理功能强大,且具有一定存储功能。其结构主要包括中央处理器、运算器、存储器、I/O接口等,通过将这些部件集成到一块微型芯片上,就可以形成相对完全的数据运算处理功能。单片机在保留计算机数据运算处理功能的同时,更有体积小、耗电量小、可靠性高、应用广等特点,是其它微型计算机不能做到的,这也为其在电子技术中的应用奠定了基础。

三、单片机在电子技术中的应用现状

目前单片机在电子技术中的应用主要还是集中在一些中小型电子产品的控制单元,其由于体积限制,处理器性能受到一定限制,还不能够容纳更加高性能的处理器,所以在大型设备上应用较少。基于单片机特点,很多单片机被广泛应用到需要大量数据运算处理的电子产品当中,例如目前市面上常见的智能监控、智能测速等系统当中。此外还有很多例如智能家居等产品,都是选择单片机作为产品核心处理器,从而实现相应功能。随着科技的不断发展和进步,人们对于单片机及电子技术的研究也更加深入,更高性能的单片机也在不断开发当中,尽管其还不能够完全代替大型计算机,处理功能仍不够强大,但已能满足一些大型设备的控制需要,因此也有部分大型设备选择使用单片机完成数据分析处理功能。

四、单片机在电子技术中的应用优势

1.单片机本身应用优势

单片机本身就具有体积小、功耗低、性价比高等特点,这也成为其在电子技术中的应用优势之一。单片机仅仅靠一张微型芯片就可以实现很多微型计算机的数据分析处理功能,因此在一些中小型电子产品当中,单片机就成了其不二选择,刚好可以满足这些产品的应用需求。此外,由于单片机集成度高,因此功耗会明显低于其它类型计算机,一般来说中小型电子产品的供电方式都会采用电池、USB等低功率方式,因此单片机功耗低的特点也恰好能满足这些中小型电子产品的用电需求。最后随着单片机技术的不断发展,其技术体系已经相对完善,从技术成熟度以及材料可靠性上都有所保障,能够在保证数据预算处理功能的同时保持较低生产成本,性价比很高。

2.有效延长了电子技术产品使用寿命

随着对单片机研究的不断深入以及半导体技术的发展,MPU更新速度也在不断加快,CPU核心产品也越来越丰富,这使得用户在选择单片机时有了更多的选择。用户可以根据实际需要选择不同类型的单片机,从而满足电子技术产品相应需求。单片机的应用使得电子技术产品使用寿命延长,调查显示比使用微处理器平均延长十年左右,因此单片机在电子技术中的应用优势十分可观。

3.提高了电子技术产品可靠性

很多厂家在设计生产单片机时为提高其可靠性会采取EFT技术,加强了单片机的抗干扰能力,当EFT振荡电路运行时,一旦信号受到干扰,就会相应形成毛刺信号提醒使用者对干扰问题进行及时处理,这使得电子技术的可靠性得到大幅度提升。因此随着在单片机中融入更多可以提高可靠性的新型技术,在提高单片机各项性能的同时,也能够有效提高电子技术产品的可靠性。

五、单片机在电子技术中的应用开发

单片机在电子技术中的应用发展离不开其自身的不断发展,就目前来看,未来单片机开发依旧趋向于微型化,尽管单片机体积已能满足大部分电子技术产品的应用需求,但是在一些特殊领域,例如生物科技、医疗科技等方面,现有单片机仍无法达到相关应用要求,在一些微米、纳米级别的电子技术产品中,单片机应用相对空白,因此在未来仍需要加快对于更加微型产品的开发。此外,单片机在数据运算处理方面仍需尽快提升性能,随着电子产品的发展,单片机数据处理功能已经不能满足那些高精密度电子技术产品的需求,因此在未来单片机开发研究过程中,还需要在提高数据处理性能方面进行深入研究。总之未来对于单片机的开发方向主要是超微型化以及高性能化,由于微米级别设置纳米级别电子产品目前应用范围较小,因此对于超微型化单片机的应用需求相对较少,更多仍处于实验室阶段。而在实际生活当中,现代电子技术对于单片机性能要求更高,用于智能系统的单片机数据运算处理性能已经逐渐不能满足相关使用需求,因此当前对于单片机的开发应当更加注重提升性能方面。

六、结语

随着科技的不断发展和进步,单片机与电子技术的发展属于相互促进、共同发展的发展模式。本文对单片机进行了简单介绍,结合目前单片机在电子技术中的应用现状,对单片机在电子技术中的应用优势进行了分析,并对单片机在电子技术中未来开发方向进行了探讨,认为在电子技术领域,高性能单片机的发展能够有效促进二者发展水平提升。

参考文献:

[1]郝字文.电子工程技术在单片机中的技术应用分析[J].电子测试,2017(9):66-68.

[2]刘静博,金泽康,汪宝珠.单片机在电子技术中的应用研究[J].科技咨询,2017(6):22-24.

[3]金孝飞,蔡郭栋.单片机在电子技术中的应用与开发技术研究[J].中国新通信,2017(7):56-58.

作者简介:

赵振,山东潍坊,山东交通学院国际教育学院,本科在读

(作者单位:山东交通学院)

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