試析單片機的嵌入式系統的運用

熊力維

摘 要：隨著工業生產技術水平的不斷提高，我國智能化領域以及信息化領域的應用技術也取得了巨大的技術突破，基于單片機的嵌入式系統網絡化是其不斷發展的一個重要的方向，本文在此基礎上針對我國單片機的嵌入式網絡的實際應用情況進行分析，重點論述了基于客戶端或者服務器模型的單片機嵌入式系統在日常生活生產中的實際應用情況。從而為我國單片機嵌入式系統的實際應用以及相關的技術水平不斷提升奠定積極的基礎。

關鍵詞：單片機；嵌入式；系統；運用

隨著我國工業生產技術水平的不斷提高，嵌入式系統[1]的發展由傳統的控制形式逐漸轉變為人工智能化控制。這一形式的巨大變化使我國單片機的嵌入式系統自動化控制水平更高，而且系統的運行更加精確，其最大的應用優點是大大節省了傳統單片機嵌入式系統人工操作的工作量。如今隨著我國科學技術的不斷發展，嵌入式系統已經成為我國工業生產技術領域中的一大重要部件，特別是電子設備中，通過單片機嵌入式系統的應用，大大提高了微處理器的操作性能，從而使單片機的嵌入式系統更好地實現了自動化控制的功能，也為我國工業技術領域的技術功能不斷擴展奠定了重要的技術基礎。

一、當前我國工業生產技術領域中的單片機發展概況

單片機[2]也被稱為單片微型計算機以及微處理單元等，一般情況下，我國的單片機系統主要由RAM（隨機存取存儲器）以及ROM（只讀存儲器）和CPU（中央處理器）三大主要的技術模塊以及其他的相關附屬設施組成，例如一些輸入或者輸出型的程序控制端口（I/O）等主要的計算機相關功能部件都集中于硅片中，從而構成一個完整的微型計算機系統。這一單片機采用了我國目前超大規模的集成化技術，因此其體積小、質量更輕，除此之外，其最大的技術優點就是具有更加完善的數據信息存儲功能，從而為開發以及應用和學習等都提供了重要的技術基礎。

因此，從單片機的應用發展總體情況來看，其技術應用水平已經十分成熟，特別是其具有豐富的外部總線以及更快的處理速度和更大的應用功能擴展空間，因此其在實際的應用過程中對環境的適應性較好，特別是系統的控制性更強，是一種典型的工業生產便攜式產品。該技術當前主要在我國的儀器儀表以及家用電器、智能家居、汽車生產領域等眾多的工業技術領域中得到了非常廣泛的應用。通常情況下，單片機主要有8位以及、16位和32位以及64位幾種類型[3]，目前在我國的市場中主流型號的單片機類型為32位的產品，這類型的單片機使用范圍專一，而且具有很好的應用效果。

二、單片機的嵌入式系統概況分析

嵌入式系統是我國計算機中的一種十分普遍的應用形式，這種技術通過系統的移植技術使被控制設備更好地實現運行的網絡化以及控制的智能化。同一般的計算機系統類似，嵌入式系統主要由硬件系統以及軟件系統兩大主要的系統構成，而在嵌入式系統中的主要部件就是單片機系統，這一部件與數據的存儲設備以及輸入輸出設備等可編程控制計算設備一同構成了嵌入式系統的硬件系統，從而被移植在其它的相關附屬設備中進行操作控制；與該嵌入式系統的硬件系統相比，其軟件系統主要是由上層應用技術軟件以及嵌入式系統兩大模塊構成，這一部件的主要作用就是更好地代替計算機完成相應的操作控制功能。通俗來講，單片機嵌入式系統就相當于人體的大腦，其主要的功能就是負責實現對相關系統設備的自動化控制以及操作，但其又無法脫離系統中其它的應用模塊進行單獨運行。因此嵌入式系統是整個單片機的重要載體，而嵌入式系統中的被嵌入宿主設備又是整個單片機嵌入式系統中的重要應用物質載體，從而為單片機的良好應用奠定了重要的技術基礎。

三、單片機的嵌入式系統的運用分析

通過實踐研究發現，在我國工業技術領域，單片機嵌入式系統這種技術產品的設計不僅成本更低而且功耗較低和體積較小，因此其不僅具有很好的維護優勢，而且在實際的應用過程中更加靈活、可移植。在此過程中系統的設計為了能夠不斷滿足用戶的網絡需求，當前在市場中的主流單片機嵌入式系統都安裝和配備了多種不同的網絡通信接口，針對用戶的客戶端也具有相應的網絡控制端口，因此其可以同時支持TCP/IP協議。

1.單片機的嵌入式系統在嵌入式Web服務器中的應用分析

基于單片機嵌入式系統在嵌入式Web服務器[4]中具有十分廣泛的應用，在實際的應用中，嵌入式Web服務器主要通過以太網的程序控制端口設備來對過通信技術領域中的各個相關的技術設備信息數據的傳輸進行控制，因此更好地使系統設備之間實現數據資源的共享。尤其是在當前網絡資源十分短缺的情況下，通過單片機嵌入式系統可以更好地實現因特網的數據網絡接入。從而使不同系統設備的數據傳輸不受時間以及地點和環境等外界因素的限制。

單片機嵌入式系統在嵌入式Web服務器中的應用主要是表現在對數據信息的遠程監控方面，比如將遠程監控設備接入到網絡中的嵌入式設備中，此時用戶可以通過客戶端的Web瀏覽器軟件對系統中外接的管理以及遠程監控設備進行控制，其主要的應用原理就是單片機嵌入式設備的Web服務器與Web瀏覽器采用通信系統基層的TCP/IP這一網絡傳輸協議，先通過Script解析器對該單片機嵌入式系統中的Web瀏覽器的數據運行腳本進行解析，然后再通過HTML解析器對HTML語言進行科學解析，最終客戶端程序組件applet或者Java通過客戶端Java虛擬機進行科學解析，在此過程中當嵌入式系統將采集到的數據信息與系統遠程監控采集的數據信息進行完全匹配時，單片機嵌入式系統的運行設備就會與嵌入式Web服務器的應用程序接口進行通信交互[5]。

2.單片機的嵌入式系統在嵌入式網絡測控系統中的應用分析

除了上述分析中的單片機嵌入式系統在Web服務器應用程序接口通信中的應用之外，基于單片機的嵌入式網絡測控系統的應用同樣也應該引起高度重視。一般情況下，單片機嵌入式系統在網絡測控系統中的設計應用主要是通過系統對遠程數據信息進行科學采集以及對遠程控制管理設備進行存儲以及上傳下達等，在此過程中，單片機系統首先需要對信息數據進行采集與存儲，與此同時將單片機嵌入式系統的網絡接口與英特網相連接，網絡系統服務器通過測控系統中的相關應用軟件將嵌入式系統存儲器中的相關部件固化在單片機嵌入式系統結構中，從而使測控系統中的外圍網絡接口在嵌入式系統開發或移植網絡服務器，然后系統再將該單片機的嵌入式系統IP地址存儲在相關的位置中。

而網絡測控系統的實現主要是通過網絡系統通信設計以及串行口通信設計和網絡服務器設計以及CG等進行操作完成，一般而言，嵌入式系統內核中不帶有串行口控制網絡模塊，因此在信息傳輸編碼的解析過程中需要通過控制化模塊對信息編碼的內核模塊進行控制管理，從而使該單片機嵌入式系統與系統終端的輸入與輸出方式相對應，最后通過終端系統的控制函數對網絡終端模塊中的數據通信接口進行控制，從而確保該單片機嵌入式系統科學實現異步串口通信的功能。

總之，單片機嵌入式系統的應用操作系統都是經過特殊的剪裁之后只需要對相關的緊縮性操作系統管理模塊進行保留，因此其內核要比傳統的操作票系統更小，但是單片機嵌入式系統對網絡測控系統的實時性運行管理要求較高。因此其實際的系統運行參數應該達到一定的級配要求。

四、結束語

綜上所述，當前我國科學技術已經在不斷向前發展，單片機嵌入式系統的應用在工業技術領域非常廣泛，由于其具有運行穩定以及操作便捷等優點，被工業技術人員高度重視。本文正是在這樣的研究背景下，重點對我國單片機嵌入式系統的實際應用情況以及相關的技術內容進行了分析，從而希望我國的單片機嵌入式系統在工業技術領域以及其他的相關技術領域能夠繼續得到廣泛的實踐和應用。

參考文獻：

[1]張志.基于單片機的嵌入式系統開發及實踐要點研究論述[J].電腦知識與技術，2016，01：258-259+262.

[2]陳麗芳.基于單片機的嵌入式系統開發[J].電子測試，2015，10：13-14.

[3]李希妍.試析嵌入式電氣安全智能監控系統的設計[J].信息通信，2015，05：85.

[4]衛敏.淺談基于單片機的嵌入式系統的網絡應用[J].數字技術與應用，2013，10：30+32.

[5]周忠偉，王希燕，楊桐.簡論單片機的嵌入式系統的低消耗設計[J].科技創新導報，2013，05：69.

（作者單位：江西九江職業大學）