浅谈单片机的应用与前景

朱凯 姚锦飞 李姚

摘要：在中国这个发展中大国，单片机的出现意味着计算机分为通用计算机系统和嵌入式计算机系统。单片机单芯片因它的体积微小和成本低廉的优点而广泛的应用到家电、仪表、汽车电子、工业控制单元、办公自动化设备、通信设备等这些产品中去，是现代电子系统中极其重要的智能化工具。在未来，单片机将会进一步的走向低功耗、小体积、大容量、高性能、低价位和混合信号集成化。

关键词：单片机;应用 ;前景

一、前言与简介

随着我国文化、经济、科技等各方面的发展，单片机的应用也随之越来越广泛。在这样一个高速发展的环境下，各种新兴产品犹如雨后春笋，单片机的作用也显得越发重要。

二、单片机的应用

1.单片机的内容及特点

单片微型计算机，简称单片机，它是一种集成在电路芯片上，把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机的优点这要体现在这几个方面：①单片机的集成度高，它包括了CPU、RAM、ROM、计数器、并行口、串行口，可谓小而完善;②单片机系统的结构简单，操作方便易行，可实现模块化;③单片机的可靠性很高，持续无故障时间久;④单片机的处理速度很快，功能强大。

2.单片机的重要应用

（一）单片机在智能化仪器仪表中的应用：

使用单片机改造仪器仪表，可使得仪器仪表智能化、数字化、多功能化、多功能化和柔性化，从而使得仪器仪表可以修正误差，解决线性化处理。智能化仪表相对于传统的仪器仪表，可以多种形式输出，可以与打印记录仪、发光管显示器等相匹配，灵活多变的优点是传统仪器仪表所不能比拟的。较为常见的智能化仪器仪表有智能万用表、智能毫伏表、温度测控仪和逻辑分析仪。

智能化仪器仪表的优点可以体现在这些方面：①智能化仪器仪表可以对被测信号进行较为复杂的处理与计算，增强仪器仪表的功能与性能;②智能化仪器仪表可以进行自检和对故障进行监测;③智能化仪器仪表具备灵活多变的信息输出的能力;④智能化仪器仪表可以通过实现自动量程切换，从而提高仪器仪表的精度与分辨率;⑤智能化仪器仪表可以自行修复误差;⑥智能化仪器仪表可以对特定信号实行定时、定点测量;⑦智能化仪器仪表可以实现多回路/多参数的精准监测。

（二）单片机在工业控制中的应用：

单片机因其良好的抗干扰性和可靠性成为工业控制中不可缺少的部件。伴随单片机的发展，出现了很多高级语言的开发工具，通过这些系统，单片机在工业中得到了广泛的应用，很大程度上提高了工业设备的智能化，也提高了工业设备的处理能力与效率，并且相对于传统省去大量的空间和复杂的设备，在中国的社会主义建设当中，单片机无疑会发挥更大的作用。例如报警系统、流水线的智能化管理、电梯智能化控制、与计算机之间联网从而实现二级控制系统等等。

（三）单片机在家用电器中的应用：

现如今的家用电器基本上都采用了单片机控制技术，在各种家用电器如电视机，洗衣机，电冰箱，空调，电饭煲等等电器上都可以看到单片机的影子，可谓千奇百怪，可以说单片机是我们生活，工作不可分割的一部分。

（四）单片机在汽车设备中的应用：

伴随着生活质量的提高，汽车逐渐融入到每个人的家庭中來，单片机技术渗透到汽车行业的方方面面，汽车发动机控制器中的单片机可以对汽车起到保护、控制的作用，汽车性能检测设备中的单片机可以精确的对汽车的性能和技术状态进行检测。此外，在汽车的GPS导航系统、制动系统、防抱死系统中都有用到单片机技术。

（五）单片机在医用设备领域中的应用：

随着人们生活水平的提高，人们对医疗设备的杀菌灭毒问题、自动化问题的关注程度远胜于前。而国内的小诊所的杀毒灭菌能力、杀菌质量以及自动化程度并不能满足现如今人们的实际需求。单片机因其特点逐渐应用到医用设备领域中来，并很快得到广泛的应用。此外医用设备中的医用呼吸机、医用诊断设备、监护仪、病床呼叫设备中也都是用到单片机技术。

（六）单片机的其他应用：

此外，单片机在计算机网络、通信、文化教育、工商、国防以及航空航天中都有十分广泛的应用。例如，在飞机、军舰、坦克、导弹、鱼雷制导、智能武器装备、航天飞机导航系统中均有单片机技术;在计算机的外部设备如绘图仪，打印机等设备上也应用了单片机。

三、单片机的前景

计算机系统的发展已明显朝着巨型化、单片化、网络化着三个方向发展，而单片机最明显的优势在于可以嵌入到各种设备、仪器中去。在未来，单片机的可靠性和应用能力会越来越高，并且会和互联网相连接;由于它集成了多种多样的电路，如果从功能上说可以称其万能机。在未来，低功耗管理、更宽的工作电压、高性能化、混合信号集成化、串行扩展技术、体积小、低价位、以及基于ISP（InSystem Programmable）的开发环境是单片机的发展趋势。

（南京工程学院）