電子技術中單片機的應用與開發

李厚軍

（鹽城機電高等職業技術學校，江蘇 鹽城 224005）

引言

隨著社會的不斷進步，電子行業在我國迅速發展起來，單片機是新時代科技發展的產物。單片機的應用能夠使復雜的運作流程簡單化，能夠有效地提高生產效率。現階段，單片機主要以嵌入式系統形式存在，應用于人們的現實生活中，能夠滿足人們對工作效率的需求，豐富人們的生活。單片機具有抗干擾能力強、控制力強以及功能全面等優勢，在一定程度上促進了我國電子技術的發展。

1 單片機概述

1.1 單片機的含義及結構（見圖1）

單片機就是將計算機系統集成電子芯片的形式，相當于小型計算機系統，實現了大規模的電路集成。單片機的運作原理就是對集成電路發出的信號進行執行操作，使單片機之間的各個零件相互協調運作完成指令操作[1]。

單片機主要是由控制器、儲存器和運算器三個部分組成。控制器是單片機中最重要的構成部分，可以調整單片機的運行狀態。儲存器主要發揮著記憶功能，單片機是通過儲存器獲得指令信息，儲存器還能夠將單片機的各個地址進行劃分，保證單片機的內部結構平穩運轉。運算器在單片機中不斷運轉來保證操作的執行，運算器也是電子技術的核心[2]。

1.2 單片機的技術優點

單片機的應用能夠增強使用的時間，隨著電子技術的不斷發展，單片機的半導體技術、MPU技術的不斷更新，單片機的抗干擾能力不斷增強，同時還能保證其運算效率以及質量。單片機能夠有效降低噪音，在單片機的設計過程中，加入了先進的ETT技術，能夠有效地防止單片機內部結構以及外界因素的影響，增強單片機在運行中的抗干擾能力，保證單片機的穩定性[3]。

2 單片機在電子技術中的實際運用

2.1 在通信領域中的應用

電子技術應用于人們的生產生活中，對我國的社會發展起到非常重要的作用。隨著信息技術的不斷發展，電子設備已經成為人們日常生活中必不可少的物品，例如手機、電腦等設備的不斷更新，加劇了我國電子通訊行業的市場競爭。電子設備的功能越來越多，如視頻聊天、錄像、錄音等。單片機在電子設備通信功能中的應用，能夠改善傳統通訊功能中的問題，例如手機的錄音功能，通過對語音信息進行整合，向電子設備的總控制室發射信號，完成操作。但是當信號在傳輸過程中出現問題時，傳統的通訊就會中斷。單片機通過獲得更大的電壓，解決了信號中斷的問題。

2.2 在網絡安全中的應用

隨著信息技術的發展，網絡已成為人們工作生活中不可缺少的重要部分。網絡環境下使用電腦時，為人們帶來便利的同時也帶來一定的危險，目前網絡安全已經成為當下的熱點問題，病毒、木馬的出現嚴重影響電腦的正常運行。例如電腦上的USB接口使用不當，容易造成電腦被植入木馬病毒，造成嚴重的后果。單片機在電腦中的應用，在進行信息數據傳輸時，可以利用座位媒介進行，有效降低了木馬病毒的入侵，保證電腦的穩定運行[4]。

2.3 在醫療領域的應用

目前我國的醫療水平逐漸提高，除了醫護人員的努力，醫療機械的應用也是非常重要的。醫療器械在一定程度上能夠解決人力不能實現的醫療難題，而單片機也廣泛應用于醫療器械中，例如用于胸透的X光機、CT以及自動掛號機、出報告機等等，能夠有效節省就醫時間，提升醫院的工作效率。另外，單片機以自身的技術優勢，將醫療信息進行分析整合，使其更加智能化，能夠有效地減少就醫過程中誤診以及漏診的現象，能夠對患者的病情信息進行有效分析，選用科學合理的解決方案及醫療器械，對癥治療，促進我國醫療技術水平不斷提高。另外，單片機在對醫療預防疾病中也作了重大貢獻，它能夠將醫療數據進行收集整理，全面掌控醫療疾病的具體信息，其中包括病發位置分布情況、病情變化等等，為我國的病情防控工作提供重要的依據，推動醫療事業的進一步發展[5]。

2.4 在工業領域中的應用

目前我國工業生產中，生產機械化已經成為當前的主流，尤其是在一些特殊的領域中，像是核工業、高壓電等容易對人們的身體造成嚴重傷害的領域，因此，在這些特殊領域中采用自動化操作模式，以機械設備操作為主，減少人工操作對人們身體造成的傷害。單片機在工業領域的應用，能夠有效地提高工業機械化生產，目前我國工業領域自動化生產模式較為發達，尤其是報警控制、監控等功能，都有單片機的技術支持，見圖2。以工程領域的自動消防報警系統為例，單片機利用自身的技術優勢，能夠對周圍的環境進行信息捕捉，并對周圍的環境進行監控分析，當出現問題時，能夠將信息及時上報，激發報警控制裝置，能有效提高工業領域的消防安全質量，提高工業生產效率[6]。

3 單片機在電子技術中的技術開發

目前，隨著我國電子技術的不斷發展，單片機也隨之不斷更新，CUP技術的加入，全面提升了單片機的運算效率。在傳統的單片機系統開發中，主要以研究八個機為主，但是在網絡科技不斷發展的背景下，單片機的研發也不斷發展，十六機、三十二機、六十四機的研發不斷涌現，成為當下單片機開發的主流[7]。

在單片機的運行中，技術的可靠性是非常重要的，因此，單片機開發時一定要注重其抗干擾能力。積極研發EFT技術，將這種技術應用在單片機系統中，可以有效地降低外界因素造成的影響，進而提升單片機運行的可靠性。

在單片機MUP技術的發展過程中，運算速度不斷提高，但是，單片機運行時的噪音也不斷增加，過去盲目降低單片機的噪音，勢必會影響單片機的運算效率，因此，現階段單片機研發的首要目標就是優化內部結構提高單片機的運算速度，在保證單片機運算效率的同時降低噪音以及抗干擾能力。

隨著OPT技術的不斷發展，被單片機技術所應用，這種技術相對于傳統的掩膜技術，具有使用壽命長、生產周期短的特點。采用裸片技術或者表面貼技術，能有效地解決OPT技術問題，因此被廣泛應用于單片機系統中。

4 結語

通過以上分析可以看出，在電子技術高速發展的背景下，嵌入式系統已經成為當前發展的主流系統形式，在此類系統中單片機發揮著重要的作用。單片機具有使用壽命長、防震效果好、運算效率高的特點，并且單片機對控制系統提供技術支持，可以推動企業的自動化與智能化管理水平，實現社會生產的自動化管理，有效地提高社會生產效率。加強單片機的技術開發，進一步完善單片機的技術，可以促進我國電子技術的進步與發展，推動我國經濟的發展。