淺談單片機的應用與前景

朱凱 姚錦飛 李姚

摘要：在中國這個發展中大國，單片機的出現意味著計算機分為通用計算機系統和嵌入式計算機系統。單片機單芯片因它的體積微小和成本低廉的優點而廣泛的應用到家電、儀表、汽車電子、工業控制單元、辦公自動化設備、通信設備等這些產品中去，是現代電子系統中極其重要的智能化工具。在未來，單片機將會進一步的走向低功耗、小體積、大容量、高性能、低價位和混合信號集成化。

關鍵詞：單片機;應用 ;前景

一、前言與簡介

隨著我國文化、經濟、科技等各方面的發展，單片機的應用也隨之越來越廣泛。在這樣一個高速發展的環境下，各種新興產品猶如雨后春筍，單片機的作用也顯得越發重要。

二、單片機的應用

1.單片機的內容及特點

單片微型計算機，簡稱單片機，它是一種集成在電路芯片上，把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。

單片機的優點這要體現在這幾個方面：①單片機的集成度高，它包括了CPU、RAM、ROM、計數器、并行口、串行口，可謂小而完善;②單片機系統的結構簡單，操作方便易行，可實現模塊化;③單片機的可靠性很高，持續無故障時間久;④單片機的處理速度很快，功能強大。

2.單片機的重要應用

（一）單片機在智能化儀器儀表中的應用：

使用單片機改造儀器儀表，可使得儀器儀表智能化、數字化、多功能化、多功能化和柔性化，從而使得儀器儀表可以修正誤差，解決線性化處理。智能化儀表相對于傳統的儀器儀表，可以多種形式輸出，可以與打印記錄儀、發光管顯示器等相匹配，靈活多變的優點是傳統儀器儀表所不能比擬的。較為常見的智能化儀器儀表有智能萬用表、智能毫伏表、溫度測控儀和邏輯分析儀。

智能化儀器儀表的優點可以體現在這些方面：①智能化儀器儀表可以對被測信號進行較為復雜的處理與計算，增強儀器儀表的功能與性能;②智能化儀器儀表可以進行自檢和對故障進行監測;③智能化儀器儀表具備靈活多變的信息輸出的能力;④智能化儀器儀表可以通過實現自動量程切換，從而提高儀器儀表的精度與分辨率;⑤智能化儀器儀表可以自行修復誤差;⑥智能化儀器儀表可以對特定信號實行定時、定點測量;⑦智能化儀器儀表可以實現多回路/多參數的精準監測。

（二）單片機在工業控制中的應用：

單片機因其良好的抗干擾性和可靠性成為工業控制中不可缺少的部件。伴隨單片機的發展，出現了很多高級語言的開發工具，通過這些系統，單片機在工業中得到了廣泛的應用，很大程度上提高了工業設備的智能化，也提高了工業設備的處理能力與效率，并且相對于傳統省去大量的空間和復雜的設備，在中國的社會主義建設當中，單片機無疑會發揮更大的作用。例如報警系統、流水線的智能化管理、電梯智能化控制、與計算機之間聯網從而實現二級控制系統等等。

（三）單片機在家用電器中的應用：

現如今的家用電器基本上都采用了單片機控制技術，在各種家用電器如電視機，洗衣機，電冰箱，空調，電飯煲等等電器上都可以看到單片機的影子，可謂千奇百怪，可以說單片機是我們生活，工作不可分割的一部分。

（四）單片機在汽車設備中的應用：

伴隨著生活質量的提高，汽車逐漸融入到每個人的家庭中來，單片機技術滲透到汽車行業的方方面面，汽車發動機控制器中的單片機可以對汽車起到保護、控制的作用，汽車性能檢測設備中的單片機可以精確的對汽車的性能和技術狀態進行檢測。此外，在汽車的GPS導航系統、制動系統、防抱死系統中都有用到單片機技術。

（五）單片機在醫用設備領域中的應用：

隨著人們生活水平的提高，人們對醫療設備的殺菌滅毒問題、自動化問題的關注程度遠勝于前。而國內的小診所的殺毒滅菌能力、殺菌質量以及自動化程度并不能滿足現如今人們的實際需求。單片機因其特點逐漸應用到醫用設備領域中來，并很快得到廣泛的應用。此外醫用設備中的醫用呼吸機、醫用診斷設備、監護儀、病床呼叫設備中也都是用到單片機技術。

（六）單片機的其他應用：

此外，單片機在計算機網絡、通信、文化教育、工商、國防以及航空航天中都有十分廣泛的應用。例如，在飛機、軍艦、坦克、導彈、魚雷制導、智能武器裝備、航天飛機導航系統中均有單片機技術;在計算機的外部設備如繪圖儀，打印機等設備上也應用了單片機。

三、單片機的前景

計算機系統的發展已明顯朝著巨型化、單片化、網絡化著三個方向發展，而單片機最明顯的優勢在于可以嵌入到各種設備、儀器中去。在未來，單片機的可靠性和應用能力會越來越高，并且會和互聯網相連接;由于它集成了多種多樣的電路，如果從功能上說可以稱其萬能機。在未來，低功耗管理、更寬的工作電壓、高性能化、混合信號集成化、串行擴展技術、體積小、低價位、以及基于ISP（InSystem Programmable）的開發環境是單片機的發展趨勢。

（南京工程學院）