單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當(dāng)于一個微型的計算機(jī),和計算機(jī)相比,單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講:一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時,學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛,如智能儀表、實(shí)時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。
從二十世紀(jì)九十年代開始,單片機(jī)技術(shù)就已經(jīng)發(fā)展起來,隨著時代的進(jìn)步與科技的發(fā)展,目前該技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用日漸成熟,單片機(jī)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域?,F(xiàn)如今,人們越來越重視單片機(jī)在智能電子技術(shù)方面的開發(fā)和應(yīng)用,單片機(jī)的發(fā)展進(jìn)入到新的時期,無論是自動測量還是智能儀表的實(shí)踐,都能看到單片機(jī)技術(shù)的身影。當(dāng)前工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中,電子行業(yè)屬于新興產(chǎn)業(yè),工業(yè)生產(chǎn)中人們將電子信息技術(shù)成功運(yùn)用,讓電子信息技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)相融合,有效提高了單片機(jī)應(yīng)用效果。作為計算機(jī)技術(shù)中的一個分支,單片機(jī)技術(shù)在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用,豐富了電子產(chǎn)品的功能,也為智能化電子設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用提供了新的出路,實(shí)現(xiàn)了智能化電子設(shè)備的創(chuàng)新與發(fā)展。
單片機(jī)也被稱為單片微控器,屬于一種集成式電路芯片。在單片機(jī)中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機(jī)存儲器RAM等,多樣化數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)能夠讓單片機(jī)完成各項(xiàng)復(fù)雜的運(yùn)算,無論是對運(yùn)算符號進(jìn)行控制,還是對系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)算指令都能通過單片機(jī)完成。 由此可見,單片機(jī)憑借著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和計算功能可以在智能電子設(shè)備中充分應(yīng)用。簡單地說,單片機(jī)就是一塊芯片,這塊芯片組成了一個系統(tǒng),通過集成電路技術(shù)的應(yīng)用,將數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力集成到芯片中,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速化處理。
(1)單片機(jī)的體積比較小, 內(nèi)部芯片作為計算機(jī)系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)簡單,但是功能完善,使用起來十分方便,可以模塊化應(yīng)用。(2)單片機(jī)有著較高的集成度,可靠性比較強(qiáng),即使單片機(jī)處于長時間的工作也不會存在故障問題。(3) 單片機(jī)在應(yīng)用時低電壓、低能耗,是人們在日常生活中的首要選擇, 為生產(chǎn)與研發(fā)提供便利。(4)單片機(jī)對數(shù)據(jù)的處理能力和運(yùn)算能力較強(qiáng),可以在各種環(huán)境中應(yīng)用,且有著較強(qiáng)的控制能力。
單片機(jī)在電子技術(shù)中的開發(fā),主要包括CPU開發(fā)、程序開發(fā)、 存儲器開發(fā)、計算機(jī)開發(fā)及C語言程序開發(fā),同時得到開發(fā)能夠保證單片機(jī)在十分復(fù)雜的計算機(jī)與控制環(huán)境中可以正常有序的進(jìn)行,這就需要相關(guān)人員采取一定的措施,下文是筆者的一些簡單介紹:(1)CPU開發(fā)。開發(fā)單片機(jī)中的CPU總線寬度,能夠有效完善單片機(jī)信息處理功能緩慢的問題,提高信息處理效率與速度,開發(fā)改進(jìn)中央處理器的實(shí)際結(jié)構(gòu),能夠做到同時運(yùn)行2-3個CPU,從而大大提高單片機(jī)的整體性能。2)程序開發(fā)。嵌入式系統(tǒng)的合理應(yīng)用得到了大力推廣,對程序進(jìn)行開發(fā)時要求能夠自動執(zhí)行各種指令,這樣可以快速準(zhǔn)確地采集外部數(shù)據(jù),提高單片機(jī)的應(yīng)用效率。(3)存儲器開發(fā)。單片機(jī)的發(fā)展應(yīng)著眼于內(nèi)存,加強(qiáng)對基于傳統(tǒng)內(nèi)存讀寫功能的新內(nèi)存的探索,使其既能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)讀寫又能實(shí)現(xiàn)動態(tài)讀寫,從而顯著提高存儲性能。