隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，單板計算機(jī)隨之出現(xiàn)，采用單板機(jī)設(shè)計的新儀器可以大量存儲測量信息并 能對測量結(jié)果進(jìn)行實(shí)時分析、綜合和作出各種判斷，即具有智能，被稱為智能儀器。

1簡述單片機(jī)的實(shí)際工作原理

實(shí)際上，單片機(jī)的實(shí)際工作原理比較簡單，利用疊加器進(jìn)行相應(yīng)工作。但儲存器和單片機(jī)發(fā)生 必要的聯(lián)系，單片機(jī)就會開始投入到相應(yīng)的工作當(dāng)中，系統(tǒng)中的外部儲存器就會傳送相關(guān)的信息資 料，記載重要的數(shù)據(jù)信息。單片機(jī)的運(yùn)行原理也很簡單，主要是利用各種指令進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)工 作。工作人員可以輸入不同的代碼和指令，要求單片機(jī)完成相應(yīng)的工作。另外，輸入的指令長度和 單片機(jī)工作的實(shí)際內(nèi)容密切相關(guān)，一定要在何時完成信息之后再進(jìn)行指令輸入工作，提高工作的精 準(zhǔn)性和整體效率。

2單片機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

2.1使用壽命長 這里所說的使用壽命，不僅包括與微處理器相比的使用壽命，還包括由單片機(jī)開發(fā)的產(chǎn)品的使 用壽命。近年來，隨著I/O功能模塊的不斷豐富和新CPU核心技術(shù)的不斷成功更新，它不僅給用戶帶 來了更多的選擇，而且逐漸延長了生命周期。

2.2計算速度快 與MPU通過增加時鐘頻率來提高運(yùn)算速度不同，MCU在不增加時鐘頻率的情況下，通過改變內(nèi) 部時序來降低噪聲，提高抗干擾性能。

2.3低噪聲、高可靠性 可靠性是單片機(jī)運(yùn)行中最重要的因素。為了提高單片機(jī)的可靠性，在單片機(jī)的設(shè)計過程中引入 EFT技術(shù)，消除毛刺信號，保持系統(tǒng)時鐘信號正常工作，提高單片機(jī)的可靠性。為了降低系統(tǒng)噪 聲，許多單片機(jī)改變了在集成電路外殼的對稱引腳上放置電源和地線的方式。相反，他們使用32低 噪聲布線技術(shù)和驅(qū)動技術(shù)，將地線和電源引腳放置在兩個相鄰的引腳上。

3. 單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用

3.1高速數(shù)據(jù)處理能力 傳統(tǒng)電子儀器的數(shù)據(jù)處理速度一般比較慢。測量、計算和輸出的整個操作過程需要傳統(tǒng)電子儀 器0.5秒的操作時間。一些傳統(tǒng)的儀器計算比較復(fù)雜，需要進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算、正弦函數(shù)和平方根運(yùn)算。 對于傳統(tǒng)儀器來說，這些計算仍然很慢。然而，這一問題在智能電子儀器中得到了解決。由于微電 子技術(shù)的高計算速度，大部分計算過程將大大縮短。例如MCS-51的時鐘頻率達(dá)到了12Mhz，直接反 映了智能電子儀器的工作速度。這種超強(qiáng)的計算能力使智能電子儀器能夠進(jìn)行高速運(yùn)算，從而直接 提高電子儀器整體的數(shù)據(jù)處理能力。 3.2更強(qiáng)的控制能力 加入單片機(jī)后，智能電子儀器的整個測量過程由單片機(jī)直接控制。與傳統(tǒng)的需要大量數(shù)字電路 和開關(guān)的電子儀器相比，智能電子儀器的控制時間更短。正因?yàn)槿绱?，智能電子儀器的整體控制速度更快，控制能力也更強(qiáng)。此外，該單片機(jī)還具有布爾處理功能，包括一整套微處理指令和控制輸 入輸出功能，可直接應(yīng)用于智能電子儀器的控制。

3.3具有更強(qiáng)的I/O功能 傳統(tǒng)的電子儀表當(dāng)中需要包含著各種各樣的功能部件，這些功能部件能夠有效的利用單片機(jī)的 各個接口芯片，其中像是并行的I/O口，計數(shù)器以及鍵盤顯示驅(qū)動接口，各種各樣的接口都會直接提 升I/O功能。并且由于單片機(jī)內(nèi)部具有16-32位I/O口線和兩個16位定時/計數(shù)器的緣故，這些部件有效 的增加了整個儀表的I/O功能，也正是因?yàn)槿绱酥悄茈娮觾x表能夠有更多的內(nèi)部空間，簡化了整個儀 表的硬件結(jié)構(gòu)，降低儀表的造價。

智能儀器結(jié)合了人工智能、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、電子學(xué)、VLSI等新興技術(shù)，這些 新興技術(shù)與傳統(tǒng)儀器儀表技術(shù)想結(jié)合，使得智能儀器的發(fā)展進(jìn)入了新的時期。專用集成電路和個人 儀器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展促使智能儀器在更寬廣的領(lǐng)域得以應(yīng)用，作為智能儀器核心部件的單片計算機(jī)技術(shù)正是推動智能機(jī)器向小型化、靈活性化和多功能化轉(zhuǎn)變的動力和核心技術(shù)。從智能機(jī)發(fā)展的 歷程來看，各種功能的智能儀器在不久的將來會應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域。