路海英

（廊坊市第三人民醫(yī)院 河北省廊坊市 065000）

近年來，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動了單片機(jī)的發(fā)展，使得單片機(jī)在電子科技產(chǎn)品的發(fā)明和使用中得到了廣泛的應(yīng)用。目前。單片機(jī)因自身的優(yōu)勢在多個領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。單片機(jī)作為嵌入式的系統(tǒng)，在人們的生產(chǎn)生活中普遍存在。單片機(jī)具有體積小耗能低、可靠性高和集成性高的特點(diǎn)，再加上體積小、存儲量大、存儲性能好和數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)的優(yōu)勢，在很多領(lǐng)域中得到了高度的重視，電子工程亦是如此。同時在單片機(jī)技術(shù)的推動下，現(xiàn)代電子工程實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，各種各樣的智能產(chǎn)品層出不窮，因此單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。

1 單片機(jī)技術(shù)概述

1.1 單片機(jī)的定義

單片機(jī)也被稱為嵌入式微控制器，它是集成計算機(jī)電路芯片。單片機(jī)是由存儲器、中央處理器、運(yùn)算器、控制器等部分組成。其中信算器可以進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；控制器作為發(fā)布命令的決策機(jī)構(gòu)，可以協(xié)調(diào)和指揮整個微機(jī)系統(tǒng)的操作。寄存器主要包括累加器A、數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、程序計數(shù)器和地址寄存器等。與計算機(jī)相比，單片機(jī)只是缺少了I/O 設(shè)備[1]。雖然單片機(jī)的整體結(jié)構(gòu)比較小，但其功能卻十分強(qiáng)大，在機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 單片機(jī)的發(fā)展歷程和特點(diǎn)

在單片機(jī)的發(fā)展歷程中，先后經(jīng)歷了4 位，8 位，16 位，32位等階段。其中，以MCS-51 單片機(jī)為主的八位單片機(jī)在機(jī)械制造，工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這是因?yàn)? 位單片機(jī)功能較為強(qiáng)大，因此在很多領(lǐng)域中占主流位置。

在當(dāng)前的計算機(jī)發(fā)展中，單片機(jī)是其重要組成部分之一。隨著計算機(jī)水平的不斷提高，單片機(jī)也隨之進(jìn)行高效革新，使其功能、種類和用途得到進(jìn)一步的豐富。

目前，單片機(jī)所具有的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在6 個方面。

（1）單片機(jī)具有使用方便、整體體積較小、系統(tǒng)構(gòu)成簡單、整體模塊化的特點(diǎn)；

（2）單片機(jī)對環(huán)境的要求低，因此環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)；

（3）單片機(jī)控制能力強(qiáng)大，單片機(jī)通過集成多種功能，使其控制功能能以增強(qiáng)；

（4）單片機(jī)功能消耗低，低壓就可以使其正常運(yùn)行；

（5）單片機(jī)的處理速度快，單片機(jī)處理功能較強(qiáng)，數(shù)據(jù)和信息的處理速度較快；

（6）單片機(jī)的可靠性高，單片機(jī)可長時間工作，使系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力得到提升。

1.3 單片機(jī)的工作原理

單片機(jī)的工作原理是一種在線式或現(xiàn)場實(shí)時控制計算機(jī)的原理方式。與離線式計算機(jī)相比，單片機(jī)的抗干擾能力能強(qiáng)，成本也更低。簡單說來，單片機(jī)就是微型電腦，利用程序進(jìn)行工作，同時具備可修改功能。在工作期間，通過編寫不同的程序來實(shí)現(xiàn)不同的功能。從本質(zhì)上來講，單片機(jī)就是一個可編程集成電路，在工作期間各個組成部件完成各自的任務(wù)。將需要完成的任務(wù)編寫成指令，單片機(jī)的每個組成部件按照指令完成自身的基本任務(wù)，但這并不意味著單片機(jī)的各個組成部分在作業(yè)期間是獨(dú)立的，很多指令也是需要各個部件聯(lián)合完成。不同種類的單片機(jī)指令系統(tǒng)也存在差異，但都是將編好的程序先放到存儲器中，命令執(zhí)行時會按順序給予程序計數(shù)器，隨后各個組成部分就開始執(zhí)行指令，最終完成程序編寫的任務(wù)。

2 單片機(jī)技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用趨勢

自步入現(xiàn)代社會以來，科學(xué)技術(shù)就得到了迅速的發(fā)展?，F(xiàn)如今，單片機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用無處不在，如:家用電器、醫(yī)療機(jī)械、移動通訊等。利用單片機(jī)的優(yōu)勢，可以在生活中和工作中為人們提供便捷。

2.1 對單片機(jī)的程序進(jìn)行開發(fā)

隨著單片機(jī)的快速發(fā)展，其開發(fā)程度也越來越深，其在系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。現(xiàn)如今，自動執(zhí)行成為單片機(jī)技術(shù)在電子工程領(lǐng)域中的發(fā)展趨勢。而自動執(zhí)行就意味著單片機(jī)技術(shù)可以自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸處理和存儲。這就需要加大對單片機(jī)程序的開發(fā)，使其在任何環(huán)境下都能夠自動地對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和收集，以保證單片機(jī)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。

2.2 優(yōu)化C語言系統(tǒng)程序

眾所周知，在計算機(jī)領(lǐng)域中，C 語言具有非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。利用C 語言可以實(shí)現(xiàn)用最簡單的方法處理編程。為了在繁瑣的數(shù)據(jù)環(huán)境中能夠進(jìn)一步保證單片機(jī)技術(shù)的正常運(yùn)用，相關(guān)技術(shù)人員必須要借助C 語言來提高單片機(jī)的使用效率，這樣才能夠有效地提高整體系統(tǒng)的控制能力和運(yùn)行速度。

2.3 加強(qiáng)對計算機(jī)計算技術(shù)的研發(fā)

在單片機(jī)的應(yīng)用中，使用最多的就是通信接口。這是因?yàn)橥ㄐ沤涌诳梢允箚纹瑱C(jī)與計算機(jī)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通[2]。也就是說，利用通信連接可以使單片機(jī)與計算機(jī)之間進(jìn)行聯(lián)系，進(jìn)一步為數(shù)據(jù)的提供給予支持與幫助。因此要想進(jìn)一步提高系統(tǒng)整體的運(yùn)行速度，相關(guān)技術(shù)人員就要加強(qiáng)對計算機(jī)技術(shù)的研發(fā)，以推動單片機(jī)技術(shù)的深層次研究，以便更好地保障數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量和安全。

3 單片機(jī)技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用

3.1 單片機(jī)技術(shù)在通訊設(shè)備中的應(yīng)用

在當(dāng)今時代中，通訊設(shè)備主要是指電話、手機(jī)，它們在人們的生活中扮演著關(guān)鍵性的角色。在通訊工程的發(fā)展中，單片機(jī)技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用，主要體現(xiàn)在手機(jī)和電話的錄音、語音等功能上。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到通訊工程中，使手機(jī)的語音功能越來越強(qiáng)大和完善，尤其在手機(jī)的語音識別功能上，單片機(jī)技術(shù)能夠?qū)斎氲恼Z音進(jìn)行識別和處理，當(dāng)單片機(jī)技術(shù)識別完輸入的音頻信息時就會將其傳到下一個組件。用戶按下錄音指令時，單片機(jī)系統(tǒng)就會接收到命令并發(fā)出信號來執(zhí)行錄音功能。

3.2 單片機(jī)技術(shù)在家電設(shè)備中的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國民的生活質(zhì)量也在不斷的提高，很多家用設(shè)備都發(fā)生了巨大的變化。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到家用電器的設(shè)計和制造中，不僅可以使家用電器的體積減小，還能夠使家用電器的能耗降低。在設(shè)計家電時，設(shè)計人員可將單片機(jī)芯片放置于電器的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)家電的集成化和智能化。利用單片機(jī)技術(shù)制造家用電器可以有效地提高家電的性能，使家用電器逐步實(shí)現(xiàn)自動化功能，這也是家用電器的重大改革。如：在使用智能洗衣機(jī)時，可以通過利用單片機(jī)技術(shù)預(yù)定洗衣時間，當(dāng)用戶按下開始按鈕后，單片機(jī)就會接收指令并按照用戶設(shè)定的時間對洗衣機(jī)進(jìn)行控制，使其按照指令完成任務(wù)。

3.3 單片機(jī)技術(shù)在儀器儀表中的應(yīng)用

隨著生活質(zhì)量的提高，國民對儀器儀表等產(chǎn)品的要求越來越高，而在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)不斷普及的今天，儀器儀表也需要具有智能化功能，以提高儀器儀表的準(zhǔn)確性。如在航空工業(yè)中，飛機(jī)飛行時必須準(zhǔn)確地掌握目標(biāo)方向和地理位置才能夠更好地保障乘客和駕駛員的安全，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，航空工業(yè)必須不斷地提高儀器儀表的精度，在這期間單片機(jī)技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。利用單片機(jī)的高集成度和高可靠性，可以有效地提高航空儀器儀表的處理速度和控制功能，使儀器儀表更具智能化，在使用期間能夠更精準(zhǔn)的獲取數(shù)據(jù)，以保證航空飛行的安全。

3.4 單片機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用

隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，現(xiàn)已在很多行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。而在工業(yè)化自動控制中，必然也少不了單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，往往會涉及到一些危害人體健康的工業(yè)制造，為了降低工業(yè)生產(chǎn)對人體的傷害，機(jī)械自動化生產(chǎn)是其發(fā)展的必然趨勢。而將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，就可以通過程序控制實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)。利用單片機(jī)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的操控和自動化管理。利用單片機(jī)程序來控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作，以減少高輻射高危險工業(yè)生產(chǎn)中人員的配置。

3.5 單片機(jī)技術(shù)在醫(yī)療器械中的應(yīng)用

單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以使醫(yī)療器械更具有科學(xué)化。隨著醫(yī)療條件和技術(shù)的不斷提升，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到醫(yī)療器械中，而單片機(jī)技術(shù)在醫(yī)療器械中說發(fā)揮的作用是使醫(yī)療器械結(jié)構(gòu)更合理、使用藥的準(zhǔn)確性更高等。為了使儀器檢測效果更加準(zhǔn)確，往往需要全方位的通力合作，應(yīng)用單片機(jī)的高可靠性、高準(zhǔn)確性，可以有效地提高醫(yī)療器械檢測結(jié)果準(zhǔn)確性，同時還能夠?qū)︶t(yī)療器械的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化。

醫(yī)療領(lǐng)域是單片機(jī)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在高端醫(yī)療器械上。高端醫(yī)療器械的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由多個計算機(jī)和單片機(jī)組成的，普通的家用醫(yī)療器械往往只需要一個單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)全部控制工作。在醫(yī)療器械不斷發(fā)展的時代，很多醫(yī)療設(shè)備功能都是依靠單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，醫(yī)學(xué)信息的信息化、醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化以及遠(yuǎn)程手術(shù)等都需要使用單片機(jī)技術(shù)。單片機(jī)技術(shù)提高了醫(yī)院信息獲取、遠(yuǎn)程操控的效率，同時還實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)影像的存儲分類等，為醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展提供現(xiàn)代化技術(shù)支撐。

4 提高單片機(jī)技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用策略

4.1 加大資金投入

任何一項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用都離不開資金的支持，因此要想使單片機(jī)技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用更廣泛，就需要先加大資金投入，為單片機(jī)技術(shù)的研究提供資金保障。首先，政府要大力支持單片機(jī)技術(shù)研究，為其提供良好的環(huán)境和基礎(chǔ)資金保障。其次，可以向社會多方籌集資金用于技術(shù)研發(fā)。最后，要對資金進(jìn)行合理配置。

4.2 提高技術(shù)人員的研發(fā)意識

單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展是以電子工程為基礎(chǔ)的，因此要想推動單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，就必須要提高電子工程的重視程度。單片機(jī)技術(shù)與電子工程是相輔相成的，單片機(jī)技術(shù)為電子工程的發(fā)展提供技術(shù)支撐，而電子工程為單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。從我國當(dāng)下的實(shí)際情況出發(fā)，應(yīng)加快高科技領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)，引導(dǎo)專業(yè)人才進(jìn)行科學(xué)研發(fā)，以此來推進(jìn)我國先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。

4.3 注重技術(shù)創(chuàng)新

創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的必然需求，為進(jìn)一步推動單片機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新，應(yīng)加強(qiáng)國際間科研成果的交流。在技術(shù)的交流與分享過程中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、借鑒成果，并將其應(yīng)用到我國技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展中，以加快我國技術(shù)的發(fā)展步伐。從單片機(jī)技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用來看，應(yīng)不斷加大相關(guān)人員的自主創(chuàng)新能力，這樣才能夠研發(fā)出高性能、高質(zhì)量單片機(jī)。

4.4 優(yōu)化單片機(jī)的存儲功能

為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)技術(shù)在電子工程中廣泛應(yīng)用，必須要優(yōu)化單片機(jī)的存儲功能，這就需要從單片機(jī)的存儲器入手。通過改變單片機(jī)存儲原有的讀寫方式，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的簡單化、便捷化和迅速化。閃速存儲器就是當(dāng)下比較常見的存儲類型，它不僅融合了電子工程技術(shù)，還保存了一般存儲器的優(yōu)勢。閃速存儲器具有運(yùn)行速度快、存儲空間大、存儲迅速的特點(diǎn)，最重要的一點(diǎn)是閃速存儲器能夠在一些特殊情況下保存所有的數(shù)據(jù)信息。

5 結(jié)束語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步是人們生活質(zhì)量提高的必然需求。單片機(jī)技術(shù)作為電子工程的核心技術(shù)，對其生產(chǎn)和科研所發(fā)揮的作用不可忽視。單片機(jī)技術(shù)作為嵌入式系統(tǒng)的代表，將其應(yīng)用到電子工程中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。這不僅僅體現(xiàn)在單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛上，更重要的是單片機(jī)技術(shù)能夠給人們帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電子工程中，也為電子工程的發(fā)展打開了新的途徑。只有通過不斷地完善和提升單片機(jī)技術(shù)，提高單片機(jī)的工作效率，才能夠更好地推動電子工程的發(fā)展，促進(jìn)工業(yè)和社會的進(jìn)步。