單片機的原理及接口技術

高銘陽

摘 要 本文簡要闡述了單片機的作用原理，并進一步闡述了單片機的接口技術，提出了單片機所應用的領域，以及在研發中需要提升的方面。旨在為單片機能夠在各個領域得到更為深入的應用，做出自己應有的貢獻。

【關鍵詞】單片機 作用原理 接口技術

新時代背景下，社會的發展和科技的進步，使得各類先進的科學技術被應用于眾多的生產與生活領域，作為電子信息工程中重要的組成部分，單片機也得到了廣泛的應用與普及，可以說，在現階段的眾多領域中，都能夠發現單片機應用的身影。而對于單片機而言，若想在更多的生產與生活領域中應用到單片機技術，則需要對單片機的作用原理及接口技術等做深入的探討和分析，以此來掌握單片機所能夠應用到的領域和范圍。同時，通過對單片機的原理及接口技術的靈活掌握與運用，才能使單片機技術得到更深程度的技術發掘和運用。因此，對于“單片機的原理及接口技術”的研究，就具有極大的現實意義。

1 單片機的原理

對于單片機而言，是一類集成芯片的總稱，也可將其理解為能夠獨立工作的微型計算機。在此單片機的芯片上，會涉及到CPU、ROM、RAM等通過I/O接口進行結合的獨立運轉系統。而針對不同的應用范疇和領域，還應在單片機上添加相應的部件，以此來確保單片機各種功能的應用于實現。而單片機的設計思路，應追溯到上個世紀的80年代，專家和學者們，希望通過一塊較小的繼承芯片，來容納單片機中的處理系統及眾多外圍設備，這將使得此類集成系統的效果更佳的優良，并同時能夠使單片機內的系統等得以相應的收縮?？梢哉f，對于單片機來講，其主要的功能，即是進行實時控制功能的實現，并能夠做到在線操控。而單片機芯片內由于部件的收縮與削減，使得其并無較好的抗干擾能力，這便需要針對單片機所應用的領域與所實現的具體功能，來對其抗干擾能力進行必要的加強。此外，單片機能的程序也可通過不同的功能而做出相應的調整，并配以相應的輔助部件，以達到較為特殊功能的實現。有時在完成較為大型的功能及任務時，還可將單片機中用作不同處理與運行功能的芯片進行整合，這不僅加強了單片機的智能化程度，還在很大程度上提升了單片機的工作效率。

2 單片機的接口技術

現階段，在投入應用的眾多類型控制器中，均使其智能化水平得到較高的發展與提升。直至現階段為止，眾多新型的設備，已經逐步取代了以往較為落后的輸入與輸出設備。伴隨著時代的發展和科技的進步，越來越多外形各異，且價格低廉的USB存儲設備，受到人們的普遍關注與喜愛。并且，此種帶有USB接口的存儲設備隨著技術的革新，變得愈加的符合人們的需求，不僅內部的存儲空間增大，其體積也在隨之減少。同時，此類USB接口的存儲設備，逐漸發展成為能夠隨身攜帶的U盤或移動硬盤，在功能性上較之傳統的軟盤，從各個方面都體現出碾壓性的優勢。而且，由于其能夠與計算機接口直接連接，進行數據信息的讀寫功能，使之應用范圍愈加深入與廣泛。其接口原理為：通過SL8HHS芯片及相應的USB協議，使其能夠通過芯片所涵蓋的雙任務端口，將由芯片讀取的各類信息，寫入U盤之中。因此，SL8HHS芯片能夠達成單片機與多種USB之間的相互連接及數據傳輸功能。并且，依據單片機的功能，其能夠操控所收集到的數據信息；USB控制其則能夠操控U盤及其起到連接作用的接口，并進行數據的接收與傳輸；RAM則可進行數據信息的臨時緩沖存儲。通過此種接口技術，并配以其他配件芯片，實現了單片機的各類信息讀取、傳輸、以及寫入等功能。

3 單片機所應用到的領域

根據上述單片機的作用原理，可將其應用于眾多電子信息設備與儀器之中。例如：單片機在工業操控技術中的應用、在各類儀器與儀表上的應用、服務設施中的應用、以及眾多為人們生產與生活提供便利的領域等等。由于單片機自身所具備的特點為體積小、能耗低，但功能性與可操控性方面則較為強大，這使得將其應用于智能化的操控設備與儀器中，將會發揮其極為明顯的功用。若將其應用于智能化的儀器或儀表之中，則能夠對儀器設備中所涉及到的各類數據：溫度、濕度、運轉速率、額定功率、以及最大功率等數據信息，進行準確的測算及控制。同時，由于將單片機應用于此類具有智能化的儀器或儀表之中，也能夠使此類儀器儀表的自動化水平得以進一步提升，從而真正實現其自動化水平增強。若將單片機應用于工業化的機械或設備操控上，則能夠促使工業化機械及設備在操控效率和便捷程度上得以提升?，F階段，由于科學技術的改良與完善，使得單片機技術逐步進入人們生活的視野，為人們的日常生活提供多樣化的服務與便利。例如：我們在日常生活中應用到的電視、冰箱、洗衣機、熱水器、空調、以及其他家用電器設備，都含有單片機作用的功勞。而隨著互聯網+時代的進入，使得單片機在接口技術上有了全新的發展與突破，即能夠通過所增加的通信接口來逐步滿足計算機及網絡通信間的數據傳輸功能。此外，在航天、醫療、國防、以及科研等領域里，單片機都在不同程度的發揮著其巨大的作用。

4 單片機研發的主要方面

首先，是將單片機的抗干擾能力通過研發得以加強?，F階段，單片機進行干擾排除的方式主要為外部操作，即將干擾源或干擾路徑切斷。雖然也能夠起到防止干擾的作用和效果，但卻無法做到真正意義上的抗干擾。對此，應從單片機的硬件方面入手，逐漸將其抗干擾能力加強。其次，是要將單片機編程效率提升。在對單片機進行編程的過程中，所應用到的語言類型大多為C語言，若要提升單片機編程效率，則應在不斷加強C語言編程效率的同時，還要盡量找尋出效率更高的編程語言類型，以此來提升單片機編程過程中的實際效率。

5 結語

綜上所述，文中通過對單片機的作用原理及接口技術的分析與研究，總結出單片機所能應用到的領域。并通過分析得出，若要將單片機進行深入的應用，則應當從提升單片機的抗干擾性、以及加強編程語言的效率等方面入手，唯有如此，才能使單片機技術在更多的領域內得以應用，并對社會的生產和人們的生活，產生更為多樣的效用。

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作者單位

公安海警學院 浙江省寧波市 315800