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单片机技术

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单片机技术

单片机技术

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单片机技术范文第1篇

【关键词】单片机 作用原理 接口技术

新时代背景下,社会的发展和科技的进步,使得各类先进的科学技术被应用于众多的生产与生活领域,作为电子信息工程中重要的组成部分,单片机也得到了广泛的应用与普及,可以说,在现阶段的众多领域中,都能够发现单片机应用的身影。而对于单片机而言,若想在更多的生产与生活领域中应用到单片机技术,则需要对单片机的作用原理及接口技术等做深入的探讨和分析,以此来掌握单片机所能够应用到的领域和范围。同时,通过对单片机的原理及接口技术的灵活掌握与运用,才能使单片机技术得到更深程度的技术发掘和运用。因此,对于“单片机的原理及接口技术”的研究,就具有极大的现实意义。

1 单片机的原理

对于单片机而言,是一类集成芯片的总称,也可将其理解为能够独立工作的微型计算机。在此单片机的芯片上,会涉及到CPU、ROM、RAM等通过I/O接口进行结合的独立运转系统。而针对不同的应用范畴和领域,还应在单片机上添加相应的部件,以此来确保单片机各种功能的应用于实现。而单片机的设计思路,应追溯到上个世纪的80年代,专家和学者们,希望通过一块较小的继承芯片,来容纳单片机中的处理系统及众多设备,这将使得此类集成系统的效果更佳的优良,并同时能够使单片机内的系统等得以相应的收缩。可以说,对于单片机来讲,其主要的功能,即是进行实时控制功能的实现,并能够做到在线操控。而单片机芯片内由于部件的收缩与削减,使得其并无较好的抗干扰能力,这便需要针对单片机所应用的领域与所实现的具体功能,来对其抗干扰能力进行必要的加强。此外,单片机能的程序也可通过不同的功能而做出相应的调整,并配以相应的辅助部件,以达到较为特殊功能的实现。有时在完成较为大型的功能及任务时,还可将单片机中用作不同处理与运行功能的芯片进行整合,这不仅加强了单片机的智能化程度,还在很大程度上提升了单片机的工作效率。

2 单片机的接口技术

现阶段,在投入应用的众多类型控制器中,均使其智能化水平得到较高的发展与提升。直至现阶段为止,众多新型的设备,已经逐步取代了以往较为落后的输入与输出设备。伴随着时代的发展和科技的进步,越来越多外形各异,且价格低廉的USB存储设备,受到人们的普遍关注与喜爱。并且,此种带有USB接口的存储设备随着技术的革新,变得愈加的符合人们的需求,不仅内部的存储空间增大,其体积也在随之减少。同时,此类USB接口的存储设备,逐渐发展成为能够随身携带的U盘或移动硬盘,在功能性上较之传统的软盘,从各个方面都体现出碾压性的优势。而且,由于其能够与计算机接口直接连接,进行数据信息的读写功能,使之应用范围愈加深入与广泛。其接口原理为:通过SL8HHS芯片及相应的USB协议,使其能够通过芯片所涵w的双任务端口,将由芯片读取的各类信息,写入U盘之中。因此,SL8HHS芯片能够达成单片机与多种USB之间的相互连接及数据传输功能。并且,依据单片机的功能,其能够操控所收集到的数据信息;USB控制其则能够操控U盘及其起到连接作用的接口,并进行数据的接收与传输;RAM则可进行数据信息的临时缓冲存储。通过此种接口技术,并配以其他配件芯片,实现了单片机的各类信息读取、传输、以及写入等功能。

3 单片机所应用到的领域

根据上述单片机的作用原理,可将其应用于众多电子信息设备与仪器之中。例如:单片机在工业操控技术中的应用、在各类仪器与仪表上的应用、服务设施中的应用、以及众多为人们生产与生活提供便利的领域等等。由于单片机自身所具备的特点为体积小、能耗低,但功能性与可操控性方面则较为强大,这使得将其应用于智能化的操控设备与仪器中,将会发挥其极为明显的功用。若将其应用于智能化的仪器或仪表之中,则能够对仪器设备中所涉及到的各类数据:温度、湿度、运转速率、额定功率、以及最大功率等数据信息,进行准确的测算及控制。同时,由于将单片机应用于此类具有智能化的仪器或仪表之中,也能够使此类仪器仪表的自动化水平得以进一步提升,从而真正实现其自动化水平增强。若将单片机应用于工业化的机械或设备操控上,则能够促使工业化机械及设备在操控效率和便捷程度上得以提升。现阶段,由于科学技术的改良与完善,使得单片机技术逐步进入人们生活的视野,为人们的日常生活提供多样化的服务与便利。例如:我们在日常生活中应用到的电视、冰箱、洗衣机、热水器、空调、以及其他家用电器设备,都含有单片机作用的功劳。而随着互联网+时代的进入,使得单片机在接口技术上有了全新的发展与突破,即能够通过所增加的通信接口来逐步满足计算机及网络通信间的数据传输功能。此外,在航天、医疗、国防、以及科研等领域里,单片机都在不同程度的发挥着其巨大的作用。

4 单片机研发的主要方面

首先,是将单片机的抗干扰能力通过研发得以加强。现阶段,单片机进行干扰排除的方式主要为外部操作,即将干扰源或干扰路径切断。虽然也能够起到防止干扰的作用和效果,但却无法做到真正意义上的抗干扰。对此,应从单片机的硬件方面入手,逐渐将其抗干扰能力加强。其次,是要将单片机编程效率提升。在对单片机进行编程的过程中,所应用到的语言类型大多为C语言,若要提升单片机编程效率,则应在不断加强C语言编程效率的同时,还要尽量找寻出效率更高的编程语言类型,以此来提升单片机编程过程中的实际效率。

5 结语

综上所述,文中通过对单片机的作用原理及接口技术的分析与研究,总结出单片机所能应用到的领域。并通过分析得出,若要将单片机进行深入的应用,则应当从提升单片机的抗干扰性、以及加强编程语言的效率等方面入手,唯有如此,才能使单片机技术在更多的领域内得以应用,并对社会的生产和人们的生活,产生更为多样的效用。

参考文献

[1]陈杰.论单片机的原理及接口技术[J].电子世界,2014(12):387.

[2]朱建光,郑浩,刘本伟.单片机原理与接口技术教学改革与实践[J].武汉大学学报(理学版),2012(S2):188-190.

[3]凌震乾.论单片机原理与接口技术课程设计性实验的开设[J].教育与职业,2011(09):164-165.

单片机技术范文第2篇

1 概述

随着单片机技术的发展和广泛应用,许多使用单片机的高新技术产品诸如智能化仪器、仪表、小型工业控制系统等都面临着一个令人头痛的问题,那就是新产品刚一推出就被仿制和剽窃。这种现象会使产品开发商蒙受很大损失,同时也极大地挫伤了开发商的积极性。创新开发是一个公司竞争力的关键,如何保护好自己的劳动成果,除用法律手段外,在产品面市前作好加密是一个必不可少的环节。

单片机系统一般都采用MCU+EPROM模式。通常EPROM都是透明的,而采用的MCU一般有Intel公司的MCS51、52系列,Zilog公司的Z80、Z84系列、Motorola公司的MC68HC系列以及Microchip公司的PIC16C系列等。虽然有许多的MCU都带有加密位,但现在已大多能破解。因此,单靠MCU本身加密位来进行加密已极不可靠的。

2 常用加密技术分析

常用的单片机加密技术无非是硬件加密和软件加密两种。软件加密不能防止别人复制,只能增加别人解剖分析的难度,但对高手而言,这不足为虑。所以,这里讨论的加密主要是硬件加密。总结起来,主要是以下三大类。

2.1 总线乱置法

总线乱置法通常是将MCU和EPROM之间的数据线和地址线的顺序乱置。总线乱置法通常包括下面几种:

(1)将数据或地址总线的某些线位交换或求反;

(2)将数据或地址总线中的某些线进行异或。例如,D5'=D5,D6'=D5+6等;

(3)把(1)(2)结合起来以构成较复杂的电路;

(4)采用EPROM时,把地址总线(或数据总线)与系统程序的存储器地址(或数据)的对应关系按密钥交换。例如,用一片2764芯片存储密钥,把地址的高8位重新按密钥编码,也就是说,把原程序的页号顺序打乱;

(5)采用GAL器件,利用GAL的加密片来对硬件电路进行加密。

2.2 RAM替代法

用电池对RAM进行掉电数据保护。即先将一系列数据写入RAM并接上电池,然后将其余的芯片插上。这样,当单片微机系统运行后,CPU首先从RAM读出数据,这些数据可以是CPU执行程序的条件判别依据,也可以是CPU将要执行的程序。如果数据正确,整个系统正常运行。反之,系统不能运行。

2.3 利用MCU本身的加密位进行加密

现在很多的MCU都带有加密位,其中最成功的加密方法是总线烧毁法,此法在AT89C51中运行用得最成功。即把单片机数据总线的特定I/O永久性地破坏,解密者即使擦除了加密位,也无法读出片内程序的正确代码。此外还有破坏EA引脚的方法。

一般来说,上述的加密方法各有优点,但都存在致命的缺点:第一种方法有两个主要缺点:一是密钥放在哪里才能不被破译;二是用仿真器很容易就能把源程序截取出来。第二种方法同样可以用仿真器把数据区调出来,另外还可以把RAM接上电池,取下来放在仿真器上读出来。第三种方法用来加密小程序是成功的,但由于总线已被破坏,因而不能再使用总线来扩展接口芯片和存储器。同时,片内存储器也不再具有重复编程特性。

3 常用解密方法分析

加密和解密长期以来就是一对矛盾。要做好加密,必须先了解现在的解密水平及手段。目前的解密手段大致可分为下面四种。

3.1 恢复加密位法

该方法能破解常规用E2COMS工艺的存储加密位芯片。它包括两个系列:

第一是MCU系列,例如MCS51系列(包括89C、97C、W78E/77E系列等)、Z84E系列、PIC16C/12C系列、MC68HC系列等。

第二是PLD,如CPLD的GAL,PALCE的16V8、20V8、22V10,Altera的EPM7032、EMP7064、EMP7128,Lattice的LSP1016、LSP1024和Atmel的ATV750/2500等。

3.2 逻辑分析法

该方法主要采用示波器、逻辑分析仪和MDU解密仪等分析工具分配一些逻辑较简单的可编程器件的逻辑功能。

3.3 仿真器软件跟踪分析法

此方法适用于破解一些未带加密功能的单片机系统(如8031,Z80等系统),而对于有加密功能的单片机系统,则可先破解其单片机的源程序,然后进行仿真分析。

3.4 芯片揭盖分析法

现在市场上十万门以下的芯片多功能通过揭盖来进行逆向分析,但此破解法费用甚高。此法适用于破解专门的ASIC芯片。

综上所述,一般芯片及常规加密手段很难实现有效加密。严格来说,要做到绝对的加密是不可能的。选好适当的芯片,采用合适的加密技术,使仿制者面对需付高昂的解密费而却步,那就意味着加密工作的成功。

4 动态加密技术原理

动态加密技术的主要思路是:在程序看到的是虚地址,而虚地址对应的存储器的实地址由CPU程序运行时通过FPGA赋予。其原理如图1所示。

举例说明,若调用子程序CALL Function时,对应于同一个子程序调用,第一次调用的是真正的Function,绝对地址可能在1000H。而在第二次调用Function时,实地址可能是2000H,功能可能根本与Function不相同,这样,只要在调用前把实地址通过软件置进去就可以了。因此可以通过连续表面调用同一个子程序Function,而实际则是分别调用几个不同的子程序来实现加密。至于虚地址映射到何处的实地址,可由编程者自己安排,故只需在调用前输出实地址的对应关系即可。这种软件与硬件相结合、虚地址与实地址相结合的加密方法使破解者即使获得源程序也极难分析出对应关系。

但这种动态加密技术也有漏动,如很难对付仿真器单步跟踪分析,因此,须做进一步个性。改进的方法之一是在FPGA内设计一个计数器,并由CPU定时清零,否则一旦超过时限,FPGA将停止一切操作而使CPU无法运行,就更不用说仿真了。改进方法之二是在FPGA内做一密,并由CPU运行足够长的时间后去访问FPGA,以读取密码并比较,若出错则由CPU破坏主内存RAM的内容,从而导致所有结果出错。用这种方法足可以对付逻辑分析仪的跟踪分析。

对于数据加密,可采用与密钥逻辑异或的方法。对于这种方法密钥以及动态加密技术的逻辑函数都必须放在一个较难破译的芯片上。鉴于对芯片解密技术的了解,笔者推荐使用Actel公司生产的42MX系列的FPGA来进行一次性编程,该芯片不可读出码点文件,市场上无法破解。同时,其资源也极为丰富,设计工具完整,且用VHDL语言极易实现各种功能。

单片机技术范文第3篇

【关键词】单片机,技术应用,特点,趋势,挑战

一、单片机的应用场合

1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。

1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。

1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。

1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。

二、单片机技术的发展特点

2.1单片机长寿命。8位、16位、32位单片机共同发展?这是当前单片机技术发展的一个动向。长期以来,单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭,32位单片机应用得到了长足发展。以Motorola?68K为CPU的32位单片机97年的销售量达8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强,32位机越来越便宜,使16位单片机生存空间有限,而16位单片机的发展无论从品种和产量方面,近年来都有较大幅度的增长。

2.2单片机速度越来越快。MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。而单片机则有所不同,为提高单片机抗干扰能力,降低噪声,降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序,在不提高时钟频率的条件下,使运算速度提高了很多,Motorola单片机则使用了琐相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使用4.9M外部振荡器而内部时钟达32M,而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡器频率内部时钟可达16MHz以上。

2.3低噪声与高可靠性技术

为提高单片机系统的抗电磁干扰能力,使产品能适应恶劣的工作环境,满足电磁兼容性方面更高标准的要求,各单片机商家在单片机内部电路中采取了一些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路,增强了“看门狗”的性能。Motorola也推出了低噪声的LN系列单片机。另外他还有低电压低能耗等特点。

三、单片机技术的发展前景及趋势

由于通用型IC的仿冒现象比较严重,因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外,尽管16位、32位单片机市场有所增加,但8位在未来三五年内仍将占主流,只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲,盛扬看好消费类电子和家电产品,尤其是中小型家电产品,它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前,盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品,主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。

单片机拥有良好的应用前景,但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此,对本土企业而言,要想脱颖而出,质量一定要好,同时还要注重产品的环保和可靠性,因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次,充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过,这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。

制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度,从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时,采用双CPU结构,增加数据总线的宽度,提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构,提高处理和运算速度,以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量,片内EPROM的E2PROM化,程序的保密化,提高并行口驱动能力,以减少驱动芯片,增加?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后,以串行方式为主的扩展;电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向,可靠性及应用水平越来越高。

四、不断发展的单片机技术给工程师们提出个新的挑战

单片机从开发到产品端有很多关键阶段。首先,开发新产品需要了解市场需求和应用方面的技术,才能定IC的规格;IC规格定下来后才能进行IC设计;IC设计完成后要进行验证;验证完成后,要做演示版进行市场推广。这些阶段都要求单片机工程师具备优良的素质。

首先工程师们要懂技术,并注意技术经验的长期积累。比如定IC规格,这是决定IC成败的关键,规格定得好,IC才能做得好。但IC规格不能关起门来自己定,一定要与市场和产品端相结合。所以就要求工程师必须熟悉整机产品的整个研发和生产过程,要懂生产环节和产品的专业知识,懂IC内部的相关工艺和IC设计。因此,要完全掌握这项技术至少需要十年的经验积累,并且要一直做到工程主管的职位,才有可能完成。因此这种人才在任何一家公司都非常宝贵,大概只有2%的人能做。

其次要懂市场,对市场要有敏锐的洞察力,才可能做到技术管理的高层或工程领域的主管。否则,只能永远是一名普通的工程师。

单片机技术范文第4篇

【关键字】 单片机 花房控制 传感器 远程通信

一、前言

随着人们的生活水平的日益提高,对花卉欣赏以及花卉使用的需求越来越大,人们想方设法突破温度的限制,以实现在各种地区气候都能培育种类繁多的花卉来,花卉温室控制发展越来越多,但需要的人力、物力是非常巨大的,并且收益并不怎么明显。鉴此,我们设计出基于单片机技术的花房控制系统,让花房发挥更大功效。即使在规模较小,设备不齐全的花房里也可发挥大部分作用,也为部分条件不好的花农提供福音。

二、系统设计

本项目为基于单片机技术的花房控制系统。本设计在主控芯片控制的各个传感器和装置的基础上,满足多方位数据的采集,智能自动调控的基本目的,同时添加GSM远程通信,在自动基础上可以远程对任何环境参数进行设定,满足花农对不同花类在不同生长期对环境的特定需求的。在如此的基础上可以实现多功能,全天候对花房的环境因素的调控,也保证拥有实时抽样检测的特点。由于装置简单,特点明确,可以根据花房的形状与大小进行全系统装置的合理缩放,保证各个规模的花农都可以在相对经济的基础上用到方便的智能化装置。系统框图如图1所示

三、系y设计流程

利用STC15系列单片机建立主控平台,结合花房参数采集的各类传感器和GSM(SIM300)通信模块。传感器实时采集花房内各类环境信息(温度,湿度,二氧化碳浓度,光照强度,氧气浓度等)传递给单片机,单片机根据原设定参数范围进行比较,将范围之外的参数进行分析,得出需要调控的程度并控制效应器进行适度的调控使得该目标参数回归至合适的范围内。本设计支持用户通过手机主动指令,即可在花农远离花房的前提下进行对花房当下数据的采集,并且可以远程重设数据范围,以满足各类花卉在不同生长期对环境的而特殊需求。

四、单片机与GSM模块的通信描述

单片机与GSM模块的通信采用232通信接口,软件的关键是做好单片机对手机AT指令的操作。GSM模块采用SIM300,SIM300带有标准的串行通信接口通过MAX232进行电平转换后与单片机进行接口。设置SIM300模块的工作模式为PDU模式。使用文本模式收发短信代码简单,实现起来容易,但最大的缺点是不能收发中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。PDU相当于一种数据结构,它包含源、目的地址,有效时间,数据格式,协议类型和正文。

五、实现价值

比较人工的控制来说,花房智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制花房内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能避免因为人为因素而造成生产损失相对生产来说,将智能化控制系统应用到花卉生产以后,花卉的培育比人工控制的花房都有极大的提高,对于不同的花卉品种而言,保证品相和成活率,对于档次较高的珍贵品种来说,生产效率可以大大提高。花房应用自动控制技术,可达到改善花卉品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,尤其是可实现温室管理的高效和精准。对于规模化的大棚设施而言,如果借助人工来调控温大棚内的环境条件,需要大量人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。如果应用GSM自动控制技术,用户只需通过手机向GSM发送短息,单片机接收并识别指令信息,进行应对操作。在最短的时间里代替人工操作,完成对花房的智能调控。极大地避免过度依赖网络而使得本分地区过于偏远和规模较小的花房无法进行智能控制装置的安装的缺点。

结论:基于单片机技术的花房控制系统不但能解决设施花房温度和光照的控制问题,为花卉培育的标准化、规模现代化发提供必要的技术支撑。同时以实现GSM对花房实施远程人工控制和实时监测,用户通过发送信息指令控制花房的各项参数,保证各项参数在预设范围之内,减轻劳动者的压力,节省时间,减少开支,增加收入,有着深远的现实意义。

参 考 文 献

[1]沙占友. 智能传感器系统设计与应用[M]. 电子工业出版社, 2004.

[2]刘坦, 冯斌, 丁嘉. GSM远程控制的自动伸缩雨棚电路系统设计[J]. 科技致富向导, 2013(17):258-258.

[3]柳亚, 阳泳, 江世明. 基于GSM远程控制PLC装置探讨[J]. 数字技术与应用, 2015(7):7-7.

单片机技术范文第5篇

【【关键词】单片机;电子技术;应用

前言

随着我国经济的不断发展,工业方面技术含量也大幅度提高了,随之水涨船高的是电子技术也在不断革新,而电子技术的革新又进一步推动了工业发展,二者形成了有机结合的良性循环系统。在各方面都追求效率和快捷的新时代,单片机的出现与发展,其在工业测控、机械控制、显示功能上的应用,使工业生产的智能化、自动化也成为了发展趋势,各项技术也逐步渗透到普通人生活的方方面面使是人们的生活更加效率化、简洁化、人性化。单片机的应用革新了工业生产的效率,改变了人们生活方式,提高了生活质量。

1.单片机的原理

1.1基本原理

单片机从本质上讲即为一种可编程额集成电路,其原理就是其各个组成部件完成各自工作的过程。先将需要完成的任务写成指令,单片机的每个构成部件完成其基本任务。其能够完成所有指令的集合被称为指令系统。通常需要完成的最终任务,单片机的某个部分并不能单独完成,可以分为许多单个指令,分配给各个部件联合完成,整个单片机所能完成的任务就称为程序。单片机的种类不同,所能完成的任务及指令系统也大不一样。先将程序存放在存储器中,单片机在执行命令时指令储存单元的地址按顺序给予程序计数器,取得存储器中,然后各个部件开始执行指令,完成任务。

1.2构成部分

单片机包括三个组成部分,各个部件的功能及特点各不一样。①存储器 存放指令的场所,其可以分为存储单元内容及存储单元地址,二者在本质上差别巨大。存储内容是指放入存储器的指令,以16进制数表达的两位二进制信息。每条信息均放入存储单元,都有一个相对应的地址,且所有地址均具有唯一性,例如256的单元就有相对应的256个存储单元地址;②运算器 单片机中最为忙碌的部分。其是由运算部件、暂存器、累加器、寄存器、程序状态标志寄存器及布尔处理器构成,其中占核心位置的是运算部件ALU。运算的过程为:累加器先缓存操作数,再保存结果;寄存器主要运算乘法与除法;标志寄存器则用来存储结果的进位或错位等特征;③控制器 整个单片机的大脑,有强大的控制力与协调力,对象包括16位寄存器组成的寄存器、翻译指令信号的译码器、存储单元地址、程序计数器、具有按时变化节律的电平和指针。各个环节的工作均由控制器控制与协调。

2.单片机在电子领域的应用

2.1电话方面的应用

电话在主要功能除了通话外,还有录音功能.单片机在录音电话中,能够收集请求信号,发出控制信号。掌握电路的通断连接及电源开关的组成部分与单片机借口相连,在单片机受到作为切断请求消信号的铃流转化的电压后,对各个开关进行控制。

2.2手机技术革新

现代手机的语音功能十分强大,其中语音识别与的单片机的使用有紧密的联系。该系统对于输入的语音信息条目进行识别及操作。其音频入口是有单片机构成的,其功能在于收集音频信息,进行分析辨别,及下发信息与各个部件,进行操作。

2.3电脑配件

电脑的外接硬件设备是电脑病毒传染的主要途径之一。由将单片机的控制线与LED、电脑USB接口及开关、USB芯片数据线及电源开关相连接,且所有设备的电源均为同一电源,其他设备进行特殊组合接连。由单片机控制移动设备的输入与输出,尽量降低病毒进入电脑的概率。

2.4家用电器

单片机经历了从出现到蓬勃发展的历程,从高精尖的科研器械慢慢渗透到人们普通生活中,家庭中常用额家用电器如电冰箱、洗衣机、遥控器等,其控制系统及显示系统均是单片机应用的典型案例。

2.5其他仪器

单片机的高度智能控制系统,使其在各种精密仪器中的运用也十分广泛,如电表、水表、出租车计价器。其中出租车的计价器以16为单片机为核心,包括数据显示器、里程传感器、及外如输入设备按键等。传感器测出脉冲,其与出车轮转动次数成正比,根据脉冲数,计算出路程长度,再按照历程与金额的函数算出具体金额。单片机在其中负责收集数据、计算过程及信息发送给显示器。

3.讨论

3.1单片机的优越性

单片机在发展中形成了许多鲜明的特点,可总结为以下几点:①体积小 构成单片机的控制器、运算器、存储器等,都集中在一小块芯片中,体积小,能适应不同体积的电器设备,不管是安放位置、外形都可以随意设计,节省空间,减轻电器设备的重量;②能耗低 单片机的核心组成部分的制作材料一般为半导体材料单晶硅,其体积小,能耗低,不会增加能耗负担;③控制力强 其核心部分控制器CPU不仅可以直接控制I/O端口,还可以进行分支转移操作、位操作等,实现多个终端的控制;④可靠性好 其所有构成部件采用总线结构,减少芯片连接,降低了磁场干扰;⑤性价比高 单片机应用广泛,技术成熟,且成本低廉,适合批量生产。

3.2应用的广泛性

单片机在应用上,表现出多种不可想象的广泛性。各种测量用的精密仪表,如水表、电表、心电图仪器等,可以有效测量的精确度;多机系统的控制上,由于单片机的具有分支、分位控制力强的特点,可以用于多个串联仪器或部件的控制,提高了控制效率。另外GPS定位系统、战斗机等器械的指挥系统均是以单片机为基础构造的。

3.3对电子产业的重大意义

电子技术的发展,很大程度上影响了人们的生产生活。从无线电技术到微控技术的转变,单片机的出现和广泛应用,最大意义除了在生活质量及生产效率上的提升外,更重要的是改变了人们的生活方式,颠覆了人们对传统控制技术的理念,是一次完美的技术革命。

参考文献

[1]樊睿.关于单片机控制系统的研究[J].经营管理者,2011(12):380.

[2]吴茂,王飞.单片机在计算机散热系统中的研究[J].中国新技术新产品,2012(06):34.