1 單片機(jī)的定義
單片機(jī)是指采用數(shù)字處理和微電子技術(shù),、集成技術(shù)等相融合的一種控制器，與PLC、ARM,、DSP等數(shù)字處理控制器擁有相類似的功能和租用,。單片機(jī)內(nèi)部集成了微處理器、定時(shí)計(jì)數(shù)器模塊,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,、通信模塊、輸入輸出接口模塊甚至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊等,。根據(jù)單片機(jī)種類不同,、型號(hào)不同，其功能也不盡相同,。單片機(jī)根據(jù)處理速度不同分為4位,、8位、16位,、32位和64位等,，一般64位及以上的單片機(jī)又可以成為ARM。其“位”值越大,，說(shuō)明單片機(jī)的處理速度越快,。
2 單片機(jī)的特點(diǎn)
2.1單片機(jī)種類多樣。隨著單片機(jī)近些年火速的發(fā)展,，單片機(jī)的品牌,、種類逐漸增多，應(yīng)用也十分廣泛,，幾乎囊括了軍事,、醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn),、玩具,、電子系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng),、智能化系統(tǒng),、無(wú)人機(jī)領(lǐng)域等各行各業(yè)。單片機(jī)的品牌分類較多,，以美國(guó)德州儀器公司的單片機(jī)為例,，其單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較廣，不同型號(hào)的不同單片機(jī)可以適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境,，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)的目的,。
2.2使用壽命長(zhǎng)。隨著科技進(jìn)一步的發(fā)展,，MPU更新的速度加快,，幾乎在半年至一年的時(shí)間里就會(huì)推出新的產(chǎn)品,。而相反，單片機(jī)的使用壽命卻是大大延長(zhǎng),。例如：傳統(tǒng)的舊款單片機(jī)使用已經(jīng)投入使用15年以上,，但目前仍處在使用階段。這是因?yàn)橐訡PU為中心的集成芯片在不斷更新,，從而能跟上時(shí)代的變化,，并更好地應(yīng)用于各類領(lǐng)域中。由此可見(jiàn),，單片機(jī)使用更加穩(wěn)定,，并且使用壽命很長(zhǎng)。
2.3運(yùn)算速度快,。在單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程中是為了降低噪音和時(shí)鐘頻率而又不妨礙其正常工作,。因此，在8051單片機(jī)內(nèi)部既保證了時(shí)鐘頻率的降低又不妨礙其正常工作,，并且使其運(yùn)算速度大大提高。另外在其他單片機(jī)中也同樣使用了先進(jìn)的技術(shù)手段,，例如：鎖相環(huán)技術(shù)或是外部振蕩器等方法,，從而有效地提高單片機(jī)的運(yùn)算速度，提高性能,。
2.4噪音低,，整體可靠性強(qiáng)。單片機(jī)構(gòu)成的電子系統(tǒng)中,，其核心部分的單片機(jī)小系統(tǒng)在運(yùn)行中幾乎以*為特點(diǎn),。隨著科技的進(jìn)步，新的方法也會(huì)隨之產(chǎn)生,，得到廣泛的應(yīng)用,，生產(chǎn)出噪音低、可靠性強(qiáng)的產(chǎn)品,，并大大提升電路內(nèi)部的抗干擾能力,。
3 單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
3.1應(yīng)用于小型玩具。如今的兒童玩具各式各樣,，傳統(tǒng)的玩具已經(jīng)不能夠滿足孩子們的需要,，更加智能化的玩具更受孩子們的青睞。隨著單片機(jī)技術(shù)的融入,，例如小型人形機(jī)器人,、玩具車、樂(lè)高機(jī)器人等,，其智能性不斷提升,，可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交流,、聲光指示和多種游樂(lè)模式的選擇。單片機(jī)大的優(yōu)勢(shì)就是成本低,，利用單片機(jī)設(shè)計(jì)的玩具有利于產(chǎn)品成本的降低,，很受研發(fā)廠家的青睞。
3.2應(yīng)用于智能家電,。隨著科技的發(fā)展,，大部分家電都向智能化發(fā)展，例如智能電視,、智能微波爐,、智能冰箱、智能熱水器,、智能水壺,、智能咖啡機(jī)、智能洗衣機(jī),、智能家庭防盜系統(tǒng)等等,。由于單片機(jī)可以嵌入固定程序的特點(diǎn)，這些家電可以隨意受人們的控制,。
配合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，人們可以在家庭以外對(duì)家庭內(nèi)的智能家電進(jìn)行控制，大大方便了人們的生活,。
3.3應(yīng)用于機(jī)電一體化設(shè)備,。目前，大型的生產(chǎn)線多以可編程邏輯控制器為控制器,，其控制成本較高但穩(wěn)定性*,。小型的生產(chǎn)線中可以采用單片機(jī)代替可編程邏輯控制器，有助于生產(chǎn)線的小型化并降低成產(chǎn)成本,。目前,，尤其在非標(biāo)機(jī)械設(shè)備和非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備等非標(biāo)設(shè)備領(lǐng)域中，單片機(jī)作為為合適的控制器,，已經(jīng)廣泛應(yīng)用,，并且在抗干擾方面逐漸得到加強(qiáng)，是生產(chǎn)設(shè)備極其穩(wěn)定,，生產(chǎn)效率較高,。
3.4應(yīng)用于智能儀器儀表。單片機(jī)技術(shù)屬于測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)科中的一個(gè)重要組成部分,。尤其在智能儀表例如智能燃?xì)獗?、智能水表、智能電表和現(xiàn)場(chǎng)控制總線系統(tǒng)的智能儀表中應(yīng)用極其廣泛,。智能儀表的特點(diǎn)是小型化和低功耗持久化,，單片機(jī)的特點(diǎn)均滿足這兩點(diǎn)要求,。在智能儀表的研發(fā)中，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用前景也十分廣闊,，在提升智能儀表性能,、可靠性和儀表精度方面起著至關(guān)重要的作用。
4 單片機(jī)技術(shù)存在的問(wèn)題及改進(jìn)辦法
目前,，單片機(jī)關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸就是抗干擾能力和電流輸出能力,。經(jīng)過(guò)有效測(cè)試，在復(fù)雜的磁場(chǎng)環(huán)境下,，單片機(jī)的抗干擾能力較差,，必須在單片機(jī)外圍電路中設(shè)計(jì)有效的抗干擾手段，才能夠保證單片機(jī)系統(tǒng)的有效運(yùn)行,。并且,，單片機(jī)多適用于野外長(zhǎng)待機(jī)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，其低功耗技術(shù)的突破也有待提高,，降低能耗能夠有效提升系統(tǒng)的續(xù)航時(shí)間,，減少工作人員的維修和維護(hù)。為了有效克服這些不足,，在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電路時(shí),，要選擇可靠的器件進(jìn)行系統(tǒng)的搭建，要提高系統(tǒng)電源的持續(xù)能力,，并要提高單片機(jī)內(nèi)部的電壓和電流輸出能力。
單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲入至各行各業(yè)中,，隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷提升以及穩(wěn)定性和可靠性的不斷升級(jí),，未來(lái)單片機(jī)在智能機(jī)器人、智能生產(chǎn)線,、智能化控制系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)中將得到廣泛的應(yīng)用,，并且可以降低生產(chǎn)成本、提高抗干擾能力,，單片機(jī)的發(fā)展空間和前景依舊廣闊,。