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0引言

單片機(jī)對于我們來說有些陌生，它其實(shí)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)成部分，與數(shù)字電子技術(shù)一起作為信息技術(shù)當(dāng)中的重要技術(shù)之一，在各行各業(yè)中發(fā)揮了信息技術(shù)在當(dāng)今時(shí)代無法比擬的重要作用。隨著數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)不斷發(fā)展，在各領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用，各種具有現(xiàn)代化的電子設(shè)備不斷衍生，形成了科學(xué)高效化的信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)供應(yīng)鏈，為社會經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域都做出了萬眾矚目的成就，立下了汗馬功勞。文章筆者結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)這兩個(gè)物質(zhì)，從數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)概述、發(fā)展、應(yīng)用，對本文的主題數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用展開了論述。

1數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)概述

1.1數(shù)字電子技術(shù)

數(shù)字電子技術(shù)屬于信息電子學(xué)科，集成電路、發(fā)光二極管等都是數(shù)字電子技術(shù)具體的物質(zhì)體現(xiàn)，它以集成芯片、電路、邏輯門電路為研究對象，伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，其電路對于信號處理顯示出了明顯的優(yōu)勢。以處理信號為例，信號處理過程中，按照一定比例在數(shù)字電路上，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)數(shù)字電路將數(shù)字信號進(jìn)行處理，完成處理之后，根據(jù)需要反復(fù)轉(zhuǎn)化成模擬信號。

1.2單片機(jī)

單片機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，它是一種集成電路芯片，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，將零散的部件歸結(jié)到一塊芯片中，構(gòu)成了微型系統(tǒng)，這個(gè)微型系統(tǒng)就是所謂的單片機(jī)。單片機(jī)從另一個(gè)專業(yè)角度來講，它還成為微控制器，設(shè)計(jì)單片機(jī)的目的是為了控制計(jì)算機(jī)某個(gè)性能，以滿足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行的需要。

2數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的發(fā)展

2.1數(shù)字電子技術(shù)的技術(shù)前景

2.1.1數(shù)字電路

數(shù)字電路在數(shù)字電子技術(shù)中主要起到傳遞與處理數(shù)字信號的作用，數(shù)字電路的出現(xiàn)，使處理的信號數(shù)量越來越多，對信號產(chǎn)生、控制、放大整形、傳遞、存儲備份經(jīng)過計(jì)算機(jī)的分析處理一次性完成，花費(fèi)較少的時(shí)間能夠完成一系列與信號處理相關(guān)的流程。選擇合適的工具對數(shù)字信號進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，保證這些工具具有邏輯性與代數(shù)性質(zhì)。

2.1.2數(shù)字信號

數(shù)字信號是對于電子電路處理來說最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，處理好數(shù)字信號能夠保證電子電路的總體質(zhì)量。數(shù)字信號是指在一定時(shí)間與數(shù)值，在離散狀態(tài)下產(chǎn)生的信號。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中傳遞的數(shù)字化的信號，從另一個(gè)相反的角度來講，模擬信號在時(shí)間、數(shù)字上，突顯出連續(xù)變化的特征。

2.1.3數(shù)制與代碼

對于信號的處理是利用數(shù)字電子技術(shù)傳輸信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，對于信息數(shù)據(jù)快速傳輸，信號在其中起到了關(guān)鍵作用。一個(gè)完整的數(shù)字電路離不開對于信號的處理，數(shù)字電路與數(shù)字信號是一種邏輯關(guān)系。針對數(shù)字設(shè)備的認(rèn)識，以二進(jìn)制代碼為例，它對于電子技術(shù)的分析具有很重要的影響，數(shù)字電子技術(shù)運(yùn)用了兩種數(shù)碼，采用“”逢二進(jìn)一”的原則，對于數(shù)制代碼的分析處理不僅只有二進(jìn)制這種方法，還有更多的多進(jìn)制方法，如八進(jìn)制、十進(jìn)制等方法，在機(jī)器內(nèi)部中，二進(jìn)制用于數(shù)據(jù)的處理，八進(jìn)制等其他進(jìn)制用于程序書寫。2.2單片機(jī)的發(fā)展2.2.1單片機(jī)中存儲器的發(fā)展趨勢分析存儲器在單片機(jī)發(fā)展中，成為促進(jìn)其發(fā)展的主要選擇。存儲器在單片機(jī)的作用是讀寫操作，這種借助單片機(jī)進(jìn)行的讀寫操作能夠?yàn)榇鎯μ峁┍憷目蓞⒖嫉臄?shù)據(jù)，在運(yùn)行當(dāng)中遇到掉電的情況，數(shù)據(jù)仍然保持完整無缺的狀態(tài)，節(jié)省了大量的時(shí)間與資本費(fèi)用進(jìn)行補(bǔ)救。單片機(jī)還有最重要的一個(gè)作用就是對于運(yùn)行當(dāng)中的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能，基于存儲器在單片機(jī)中發(fā)揮的重要作用，為此必須加強(qiáng)存儲器在數(shù)據(jù)存儲方面發(fā)展的研究，使其發(fā)揮出更加優(yōu)越的作用。

2.2.2單片機(jī)微型化的發(fā)展趨勢分析

單片機(jī)以獨(dú)立化的方式，將各個(gè)運(yùn)作模塊應(yīng)用到一個(gè)系統(tǒng)中，其體積會出現(xiàn)明顯的擴(kuò)大，其體積越增大，運(yùn)作質(zhì)量越得不到保障，功效消耗也將會增大。針對這種劣勢，在數(shù)字電子技術(shù)的支持下，現(xiàn)階段單片機(jī)在結(jié)構(gòu)、功能等方面發(fā)生了重要變化，在體積小而且單一性的芯片當(dāng)中，它能夠?qū)⒅醒胩幚砥鞯裙δ苣K，集中在這些芯片部件之中，使得具有部分增強(qiáng)性的單片機(jī)得到進(jìn)一步擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了看門狗程序與脈寬調(diào)制電路等功能的綜合應(yīng)用。單元電路成為未來的一種發(fā)展趨勢，促進(jìn)了綜合功能向著多元化發(fā)展，從現(xiàn)階段乃至日后長期的一段時(shí)間內(nèi)對于體積要求越來越嚴(yán)格，將向著體積小、重量輕的方向發(fā)展，以最大限度保證其應(yīng)用功能。

3數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的應(yīng)用

3.1數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1在USB總線的“微波功率測量計(jì)”中的應(yīng)用

數(shù)字電子技術(shù)是基于USB總線的“微波功率測量計(jì)”的開發(fā)基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟件中能夠針對微波功率進(jìn)行精確測量。USB接口與微波檢測電路是微波功率測量計(jì)的兩個(gè)部分，使用探測儀完成功率信號的收集，信號收集結(jié)束后，對信號進(jìn)行有效處理由微波檢測電路完成，按照處理結(jié)果，修正信號數(shù)據(jù)，通過USB接口將修正結(jié)束后的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)，然后再經(jīng)由上位機(jī)對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3.1.2在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)在今天發(fā)揮的作用不言而喻，我們今天越來越便利的生活服務(wù)大部分都要?dú)w功于網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字電子信息技術(shù)也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新?lián)Q代，與此同時(shí)網(wǎng)絡(luò)也推動(dòng)了數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展。從目前現(xiàn)狀來說，數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的作用越加突出，如我們?nèi)粘Ｉ钪羞\(yùn)用照相機(jī)、手機(jī)拍攝的照片，都會以數(shù)字化的形式經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸，或者是紙質(zhì)的文件可以轉(zhuǎn)化成數(shù)字化的文件，各種信息之間可以相互轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)資源的共享?；跀?shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的重要作用，其應(yīng)用前景越發(fā)廣闊，網(wǎng)絡(luò)傳輸也需要網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸，數(shù)字電子技術(shù)在其中承擔(dān)了網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)呢?zé)任，借助其高質(zhì)量的數(shù)字信號有利于提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，具備很強(qiáng)的抗干擾能力，提高對于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的保存能力，使信息數(shù)據(jù)傳輸更加方便快捷，歸納起來來說，網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字電子技術(shù)二者的結(jié)合是設(shè)備集成化、綜合數(shù)字化共同影響作用下而產(chǎn)生的。

3.1.3強(qiáng)化信號進(jìn)行數(shù)字化處理

數(shù)字電子技術(shù)對不同的信號都能進(jìn)行處理，在信號處理中尤其注意的一點(diǎn)是需要處理的信號是什么種類的，針對不同種類的信號再進(jìn)行處理。其處理方式通常采用量化的方式，并采取抽樣的方法判斷出信號的質(zhì)量，對同一個(gè)種類的信號進(jìn)行分離，這樣有利于保證連續(xù)性。保證信號質(zhì)量的前提下，對設(shè)計(jì)好的信號編碼，按照設(shè)計(jì)方案要求轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)載體傳播轉(zhuǎn)換后的信號。

3.1.4在高效運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)信息中的應(yīng)用

要想使網(wǎng)絡(luò)信息達(dá)到理想的處理效果，促進(jìn)其優(yōu)化發(fā)展，通常采用數(shù)字電子技術(shù)來強(qiáng)化處理效果，它有利于提高傳輸效率，是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要舉措。它將網(wǎng)絡(luò)信息中的信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字化的信號，達(dá)到高效處理的目的。針對網(wǎng)絡(luò)信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)化，數(shù)字電子技術(shù)能夠在網(wǎng)絡(luò)信息建設(shè)中充分發(fā)揮其優(yōu)勢，再轉(zhuǎn)化為模擬信號，利用其技術(shù)上的優(yōu)勢，保證通信安全性，網(wǎng)絡(luò)信號生成電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸效率，為網(wǎng)絡(luò)信息傳輸提供了方便。

3.1.5提升網(wǎng)絡(luò)展開信號處理能力

數(shù)字電子技術(shù)很容易與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相混淆，二者是不同的系統(tǒng)，卻又是相互協(xié)作的關(guān)系，是智能化系統(tǒng)中的重要組成部分。兩者的結(jié)合能夠強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)展開信號處理能力。在強(qiáng)化作用機(jī)制的影響下，將二進(jìn)制代碼應(yīng)用在數(shù)字電路處理之中，干擾其他系統(tǒng)，以免受到其他系統(tǒng)的影響，而使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)字電子技術(shù)對信號進(jìn)行加密處理，保證了信號安全性，避免了其他原因的影響，存儲也比較方便。

3.2單片機(jī)的應(yīng)用

3.2.1在工業(yè)控制中的應(yīng)用

既然單片機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)控制中，那么單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域中也會有充分的用武之地，這也是在目前技術(shù)條件下，單片機(jī)所發(fā)揮作用的重要體現(xiàn)，它主要對工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，具有存儲功能的存儲機(jī)能夠毫無保留地將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，針對流水線管理，通過計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)對其進(jìn)行管理，然后二級控制系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)中形成，對于提高生產(chǎn)質(zhì)量具有快速高效的效果意義。

3.2.2在智能儀器儀表設(shè)備中的應(yīng)用

單片機(jī)作為一種新型高端的信息技術(shù)設(shè)備，具有體積小、高度集成、控制靈活、可操作性強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)勢，基于這些優(yōu)勢又在智能儀器儀表設(shè)備中大有作為。它在測量控制方面，對于傳統(tǒng)半自動(dòng)化的儀器儀表的性能、運(yùn)行質(zhì)量測量控制徹底發(fā)生了改觀，向著智能化的方向發(fā)展，在電路應(yīng)用方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)儀器儀表，從而實(shí)現(xiàn)測量控制一體化，與現(xiàn)代智能儀器儀表設(shè)備的發(fā)展保持高度的一致性。

3.2.3在家用電器中的應(yīng)用

單片機(jī)在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，廣泛應(yīng)用在家用電器中，用于對其更新升級。通過單片機(jī)在其中的應(yīng)用，家用電器生產(chǎn)商能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高市場競爭力，為家電企業(yè)帶來豐厚的利潤。如在洗衣機(jī)中的應(yīng)用，能夠分出衣服類型，判斷出是否真正潔凈，然后選擇對應(yīng)的洗滌時(shí)間與程序；在電冰箱中識別事物種類，選取冷藏溫度；對于微波爐與烤箱能夠?qū)κ澄锓N類進(jìn)行自動(dòng)識別；能夠以智能化的控制方式對電視游戲機(jī)進(jìn)行控制。通過單片機(jī)在這幾種家用電器中的應(yīng)用可知，單片機(jī)提高了家用電器的使用性能，方便了社會大眾，促進(jìn)了家用電器行業(yè)向著智能化發(fā)展。

作者：楊洋 單位：武漢輕工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院