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單片機(jī)學(xué)術(shù)論文核心期刊 單片機(jī)論文3000字篇一

摘要：近幾年單片機(jī)得到了飛速的發(fā)展，單片機(jī)最明顯的優(yōu)勢就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。目前大量的嵌入式系統(tǒng)均采用單片機(jī)，本文分析了單片機(jī)的形成及發(fā)展過程以及當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展，同時分析了影響單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的原因，并論述提高單片機(jī)可靠性的措施。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；可靠性技術(shù)；發(fā)展趨勢

中圖分類號： c35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a

引言

單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。它是把中央處理器(cpu)、隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、輸入/輸出端口(i/0)等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢 。

一 、單片機(jī)的應(yīng)用場合

1.1智能儀器儀表。單片機(jī)用于各種儀器儀表，一方面提高了儀器儀表的使用功能和精度，使儀器儀表智能化，同時還簡化了儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，從而可以方便地完成儀器儀表產(chǎn)品的升級換代。如各種智能電氣測量儀表、智能傳感器等。

1.2機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的各種機(jī)電產(chǎn)品。單片機(jī)在機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)中可以發(fā)揮巨大的作用。典型產(chǎn)品如機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動包裝機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等。

1.3實(shí)時工業(yè)控制。單片機(jī)還可以用于各種物理量的采集與控制。電流、電壓、溫度、液位、流量等物理參數(shù)的采集和控制均可以利用單片機(jī)方便地實(shí)現(xiàn)。在這類系統(tǒng)中，利用單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器，可以根據(jù)被控對象的不同特征采用不同的智能算法，實(shí)現(xiàn)期望的控制指標(biāo)，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。典型應(yīng)用如電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、溫度控制、自動生產(chǎn)線等。

1.4家用電器。家用電器是單片機(jī)的又一重要應(yīng)用領(lǐng)域，前景十分廣闊。如空調(diào)器、電冰箱、洗衣機(jī)、電飯煲、高檔洗浴設(shè)備、高檔玩具等。另外，在交通領(lǐng)域中，汽車、火車、飛機(jī)、航天器等均有單片機(jī)的廣泛應(yīng)用。如汽車自動駕駛系統(tǒng)、航天測控系統(tǒng)、黑匣子還有分布式系統(tǒng)的前端模塊等等。

二、分析單片機(jī)可靠性限制原因及應(yīng)對措施

目前，大量的嵌入式系統(tǒng)均采用了單片機(jī)，并且這樣的應(yīng)用正在更進(jìn)一步擴(kuò)展；但是多年以來人們一直為單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性問題所困惑。在一些要求高可靠性的控制系統(tǒng)中，這往往成為限制其應(yīng)用的主要原因。

1、單片機(jī)系統(tǒng)的失效分析

一個單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性是其自身軟硬件與其所處工作環(huán)境綜合作用的結(jié)果，因此系統(tǒng)的可靠性也應(yīng)從這兩個方面去分析與設(shè)計(jì)。對于系統(tǒng)自身而言，能不能在保證系統(tǒng)各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的同時，對系統(tǒng)自身運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種干擾信號及直接來自于系統(tǒng)外部的干擾信號進(jìn)行有效的抑制，是決定系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。有缺陷的系統(tǒng)往往只從邏輯上去保證系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，而對于系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的潛在的問題考慮欠缺，采取的措施不足，在干擾信號真正襲來的時候，系統(tǒng)就可能會陷入困境。

2、 提高可靠性的措施

2.1減少引起系統(tǒng)不可靠或影響系統(tǒng)可靠的外界因素：

1) eft (electrical fast transient)技術(shù)。eft技術(shù)是一種抗干擾技術(shù)，它是指在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾時，其波形上會迭加各種毛刺信號，如果使用施密特電路對其整形，則毛刺會成為觸發(fā)信號干擾正常的時鐘，在交替使用施密特電路和rc濾波電路時， 就可以消除這些毛否則令其作用失效，從而保證系統(tǒng)的時鐘信號正常工作。

2) 低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動技術(shù)。在傳統(tǒng)的單片機(jī)中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點(diǎn)上。這樣，就使電源噪聲穿過整塊芯片，對單片機(jī)的內(nèi)部電路造成干擾?，F(xiàn)在，很多單片機(jī)都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅降低了穿過整個芯片的電流，而且在印制電路板上容易布置去耦電容，從而降低系統(tǒng)的噪聲?，F(xiàn)在為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，很多單片機(jī)采用"跳變沿軟化技術(shù)"，從而消除大電流瞬變時產(chǎn)生的噪聲。

3) 采用低頻時鐘。高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，而且還會對外界電路產(chǎn)生干擾，令電磁兼容性不能滿足要求。對于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。在一些單片機(jī)中采用內(nèi)部鎖相環(huán)技術(shù)，則在外部時鐘較低時，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。

三、單片機(jī)的發(fā)展趨勢

1單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展前景及趨勢

由于通用型ic的仿冒現(xiàn)象比較嚴(yán)重，因此定制化ic將是未來單片機(jī)發(fā)展的主要方向。此外，盡管16位、32位單片機(jī)市場有所增加，但8位在未來三五年內(nèi)仍將占主流，只是成長幅度會趨緩。從應(yīng)用角度講，盛揚(yáng)看好消費(fèi)類電子和家電產(chǎn)品，尤其是中小型家電產(chǎn)品，它屬于比較成熟的單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域；其次是高端領(lǐng)域的車用產(chǎn)品。目前，盛揚(yáng)已針對汽車周邊領(lǐng)域推出系列產(chǎn)品，主要用于汽車防盜、車載電子、信息娛樂、胎壓監(jiān)測、里程表的面板等。

單片機(jī)擁有良好的應(yīng)用前景，但廠商之間的競爭愈演愈烈。因此，對本土企業(yè)而言，要想脫穎而出，質(zhì)量一定要好，同時還要注重產(chǎn)品的環(huán)保和可靠性，因?yàn)榧译姾推嚨犬a(chǎn)品對安全性的要求越來越高；其次，充分發(fā)揮本土廠商在特定應(yīng)用領(lǐng)域的性價(jià)比優(yōu)勢。不過，這種性價(jià)比必須建立在性能過關(guān)、可靠度過關(guān)的基礎(chǔ)上。

制作工藝cmo化。更小的光刻工藝提高了集成度，從而使芯片更小、成本更低、工作電壓更低、功耗更低。cpu的改進(jìn)。同時，采用雙cpu結(jié)構(gòu)，增加數(shù)據(jù)總線的寬度，提高數(shù)據(jù)處理的速度和能力；采用流水線結(jié)構(gòu)，提高處理和運(yùn)算速度，以適應(yīng)實(shí)時控制和處理的需要。增大存儲容量，片內(nèi)eprom的e2prom化，程序的保密化，提高并行口驅(qū)動能力，以減少外圍驅(qū)動芯片，增加外圍？i/o?口的邏輯功能和控制的靈活性。最后，以串行方式為主的外圍擴(kuò)展；外圍電路的內(nèi)裝化；和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向，可靠性及應(yīng)用水平越來越高。

2微型單片化

現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(cpu)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(ram)、只讀程序存儲器(rom)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如a/d轉(zhuǎn)換器、pmw（脈寬調(diào)制電路）、wdt（看門狗）、有些單片機(jī)將lcd（液晶）驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。 此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中smd（表面封裝）越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。

3串行擴(kuò)展技術(shù)

在很長一段時間里，通用型單片機(jī)通過三總線結(jié)構(gòu)擴(kuò)展外圍器件成為單片機(jī)應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)。隨著低價(jià)位otp(one-time password)及各種特殊類型片內(nèi)程序存儲器的發(fā)展，加之處圍接口不斷進(jìn)入片內(nèi)，推動了單片機(jī)“單片”應(yīng)用結(jié)構(gòu)的發(fā)展。特別是i2c、spi 等串行總線的引入，可以使單片機(jī)的引腳設(shè)計(jì)得更少，單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡化及規(guī)范化。

4、結(jié)語

單片機(jī)改變了我們生活，縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能ic卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)， 單片機(jī)有著廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 張志良； 單片機(jī)原理與控制技術(shù)； 北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2008

[2] 李廣第，朱月秀，王秀山。單片機(jī)基礎(chǔ)。北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.

[3] 胡漢才。單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)。北京：清華大學(xué)出版社，2002.

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單片機(jī)學(xué)術(shù)論文核心期刊 單片機(jī)論文3000字篇二

本文針對工科院校單片機(jī)課程中存在的問題進(jìn)行探究，提出了以項(xiàng)目化教學(xué)作為主導(dǎo)的改革方案，以學(xué)生為本，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)興趣。

項(xiàng)目；單片機(jī)教學(xué)；改革探索

單片機(jī)課程將程序設(shè)計(jì)、通信技術(shù)、微機(jī)接口等多種專業(yè)知識綜合在一起，是一門工程性、實(shí)踐性以及技術(shù)性很強(qiáng)的課程。單片機(jī)課程是電子信息和自動化等專業(yè)的核心課程。

1.1教師教學(xué)手段較為單一

單片機(jī)是大規(guī)模集成電路的發(fā)展產(chǎn)物，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。各大工科類院校對于單片機(jī)教學(xué)，仍舊采用教師在課堂上面講述相關(guān)的理論知識、單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后講解單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)以及匯編語言，教學(xué)方式較為單一，使學(xué)生沒能抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，喪失對單片機(jī)學(xué)習(xí)的熱情和興趣，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量越來越差[1]。

1.2學(xué)生沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)

單片機(jī)課程的實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)時要以應(yīng)用為主要目標(biāo)，然而有許多教師在教學(xué)的過程中忽略了這一點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，單純地跟著教師的思路，缺乏學(xué)習(xí)自主性和探究意識，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，影響教學(xué)效率。

1.3學(xué)生缺乏實(shí)踐機(jī)會

學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時，主要的器材就是一本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、一個集成實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生按照指導(dǎo)書上面的流程機(jī)械式的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，盲目的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對于實(shí)驗(yàn)中所應(yīng)用到的一些原理模糊不清，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后仍舊對所學(xué)的內(nèi)容有疑惑，沒能掌握相關(guān)器材基本使用的方式，更沒有將之運(yùn)用到實(shí)際工程中的能力。

1.4考核方式有著一定的局限性

各種工科類院校對于學(xué)生單片機(jī)課程考試仍舊采用筆試的方式，這種考試形式具有一定的局限性，不能真實(shí)客觀的反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，更不能考察出學(xué)生的實(shí)踐能力和動手能力，這種考試方式?jīng)]能很好的與實(shí)踐相結(jié)合，導(dǎo)致考核結(jié)果不具有客觀性。

項(xiàng)目教學(xué)方法能夠很好的適用于技術(shù)教育，可以將學(xué)科體系的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成若干教學(xué)項(xiàng)目，然后圍繞著這些項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，教師要引導(dǎo)學(xué)生直接參與到項(xiàng)目教學(xué)整個過程中[2]。設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，著重強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生參與其中，在模擬的生產(chǎn)場景中，完成規(guī)定的項(xiàng)目，這是理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。

在項(xiàng)目教學(xué)整個過程中，學(xué)生要在規(guī)定的時間內(nèi)，可以自由的進(jìn)行討論，安排整個過程的進(jìn)度，如此有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力。

如今許多單片機(jī)教科書中知識結(jié)構(gòu)都是從簡單的數(shù)制到較為復(fù)雜的單機(jī)硬件，最后再到復(fù)雜的系統(tǒng)接口技術(shù)。但項(xiàng)目教學(xué)法改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師能夠靈活掌握課程的教學(xué)順序，合理的安排教學(xué)任務(wù)，并結(jié)合自身多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出幾個步驟幫助學(xué)生對單片機(jī)進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。首先應(yīng)該對單片機(jī)有所感知，自己查找一些有關(guān)資料，進(jìn)一步了解對單片機(jī)學(xué)習(xí)的必要性和應(yīng)用性；其次教師要給學(xué)生布置一些項(xiàng)目具體的任務(wù)，例如制作秒表、電子萬年歷等，給每個學(xué)生分配具體的任務(wù)，讓他們由淺及深的了解單片機(jī)課程；再次教師要對一些小模塊進(jìn)行具體的講解和分析；最后以期末的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容作為引導(dǎo)，將之貫穿于整個理論教學(xué)的過程中，模擬出一些生產(chǎn)場景，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動手能力，完成最終的項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)。

項(xiàng)目化教學(xué)主要是以項(xiàng)目為主要載體，以任務(wù)作為動力，將實(shí)踐和理論緊密的結(jié)合起來，使學(xué)生在完成任務(wù)過程中就能夠充分掌握相關(guān)的技能和知識，進(jìn)而不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)效果。在設(shè)計(jì)教學(xué)時，要挑選合適的項(xiàng)目來保證改革效果。所選的項(xiàng)目既能包含單片機(jī)相關(guān)的知識，又不會過大的增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，給學(xué)生造成一定的心理壓力。

5.1以項(xiàng)目為主要導(dǎo)向

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是以教師講授知識為主，重視教師、教材以及課堂教學(xué)，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要強(qiáng)調(diào)理論知識的連續(xù)性和基礎(chǔ)知識的運(yùn)用，但卻忽略了對學(xué)生興趣以及創(chuàng)造能力的培養(yǎng)?，F(xiàn)階段，在課堂教學(xué)中要改變這種教學(xué)模式，變換傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，打破原有的教學(xué)框架，將教材中原有的知識順序分散成諸多小的知識點(diǎn)，運(yùn)用一些經(jīng)典的項(xiàng)目案例將這些小的知識點(diǎn)融入整個課堂教學(xué)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)以項(xiàng)目為導(dǎo)向教學(xué)模式。

5.2項(xiàng)目設(shè)置的方法

教師要對項(xiàng)目的實(shí)例進(jìn)行選擇，認(rèn)真撰寫項(xiàng)目的內(nèi)容。所選的基礎(chǔ)項(xiàng)目能夠與學(xué)生自身的興趣相符合，給學(xué)生布置一些功能簡單易于實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目任務(wù)。選擇技能項(xiàng)目，鼓勵學(xué)生通過多種形式來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的具體要求，對于學(xué)生獨(dú)立思考的能力有著較高的要求，在教學(xué)過程中教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，主要以學(xué)生互相討論以及師生互動的形式進(jìn)行。綜合項(xiàng)目則是側(cè)重學(xué)生知識的提高，對于一些能力較強(qiáng)的學(xué)生應(yīng)該充分發(fā)揮出他們的鉆研精神，能夠在鉆研的過程中提升自身專業(yè)技能。例如教師給學(xué)生布置一些制作秒表的項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生自己動手，在制作的過程中將所學(xué)的知識運(yùn)用到操作之中，使得學(xué)生們的理論知識與實(shí)踐能力有效的。結(jié)合在一起。

5.3測評環(huán)節(jié)

以項(xiàng)目為主要導(dǎo)向的教學(xué)過程中，考核的方式與傳承考試也有所不同，考量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果主要是通過綜合評價(jià)實(shí)現(xiàn)的，主要評價(jià)有自我評價(jià)、教師評價(jià)、學(xué)生互評以及項(xiàng)目組長的評價(jià)等。

從項(xiàng)目框架的設(shè)計(jì)、需求的分析以及詳細(xì)的方案等各個環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評打分。教師在評價(jià)的過程中，主要以支持和鼓勵學(xué)生為主，可以增加學(xué)生自信心；在小組評價(jià)的過程中，應(yīng)該著重了解學(xué)生在整個項(xiàng)目中所起到的作用，觀察學(xué)生是否屬于設(shè)計(jì)的主要人員，在設(shè)計(jì)的過程中是否配合等；在自我評價(jià)的過程中，要反映出自身在學(xué)習(xí)過程中所遇到的困難，在面對困難時是否能及時尋找到解決問題的方法，自我測評在今后的學(xué)習(xí)中有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生應(yīng)該虛心接受別人的評價(jià)，在評價(jià)中才能夠更快、更好地改善自己的不足之處，不斷地完善自己。

項(xiàng)目教學(xué)法能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在整個教學(xué)過程中，既提升了學(xué)生的實(shí)踐能力，又促進(jìn)了師生之間的情感交流。本文著重探討了工科類院校單片機(jī)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，如教師教學(xué)手段較為單一、學(xué)生沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生缺乏實(shí)踐機(jī)會、考核方式具有一定的局限性。

本文也研究了應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)方法、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施步驟、基于項(xiàng)目的改革策略等，主要是以項(xiàng)目為導(dǎo)向，設(shè)置項(xiàng)目方法優(yōu)化測評環(huán)節(jié)。如此才能大幅度的提升學(xué)生們的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及思維能力。

[1]李冰。單片機(jī)課程的項(xiàng)目化教學(xué)改革與實(shí)踐[j]。實(shí)驗(yàn)室科學(xué)。2014(1)。

[2]郭毅飛，王華。項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)教學(xué)改革中的應(yīng)用[j]。湖南農(nóng)機(jī)。2013(1)。

單片機(jī)學(xué)術(shù)論文核心期刊 單片機(jī)論文3000字篇三

單片機(jī)的發(fā)展趨勢

【摘要】隨著社會的發(fā)展，單片機(jī)這個領(lǐng)域上也進(jìn)入了百花齊放的時期，在世界范圍內(nèi)的芯片方面的制作公司，它們都開發(fā)了屬于自己的單片機(jī)，從8位到16位甚至是到32位，其種類可謂是數(shù)不勝數(shù)，而其中有對主流的c51系列方面可以兼容的，還有與其不兼容的，可謂是各有特色同時還相互互補(bǔ)，而這些都為單片機(jī)這個領(lǐng)域的發(fā)展提供了更加廣闊的空間。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 發(fā)展趨勢 種類

一、單片機(jī)的概述

單片機(jī)就是一種集成于電路上的芯片，在采用了超大型的集成電路上的技術(shù)使得那些有數(shù)據(jù)處理的能力的部分，如中央處理器cpu和隨機(jī)儲存器ram還有只讀儲存器rom以及多種i/0口同時還有中斷系統(tǒng)，以及定時器等等，把它們?nèi)考傻揭黄穑蛊湓谝粋€硅片上就能構(gòu)造成為一個雖然很小但是功能完善的系統(tǒng)。而這種計(jì)算機(jī)式的系統(tǒng)也可以分為兩個種類，第一種就是我們平?？梢砸姷降哪欠N普通計(jì)算機(jī)，而另外一種就是嵌入式的，而這種系統(tǒng)通常被用來控制又或者是監(jiān)控一些事物而被集成到了另外的一個系統(tǒng)上面。

二、單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷

首次出現(xiàn)單片機(jī)的時候是在20世紀(jì)的70年代末期，而發(fā)展到如今，在單片機(jī)這個領(lǐng)域上因?yàn)槠涮卣饕部梢园阉譃橐韵聨讉€階段：

第一個階段可謂是初級階段，而這個階段的發(fā)展主要在控制上的發(fā)展。而這個階段的時間點(diǎn)則是1974年-1976年，在這個階段中主要的目的就是為了尋找一個最好的結(jié)構(gòu)從而讓單片機(jī)能夠嵌入到系統(tǒng)之中，但同時也因?yàn)楫?dāng)時其技術(shù)上的限制，當(dāng)時的單片機(jī)是采用的雙片這種形式。

第二個階段則主要是對單片機(jī)的探索，而這個階段的時間點(diǎn)則是1976年到1978年，由于當(dāng)時單片機(jī)的性能方面還比較低，所以很多公司開始在工控這個領(lǐng)域上進(jìn)行了探索，并且全部都取得了不錯的效果。而這些公司主要包括intel公司以及motorola等，而單片機(jī)這個名次也是在這個階段出現(xiàn)的，而這也是scm所誕生的時代，雖然此時的單片機(jī)性能上依舊很低而且品種上也很少，在組成上，它是由一個芯片構(gòu)成的，但是它具有了cpu以及并行口還有定時器和ram以及rom，所以說，它也是真正意義上的單片機(jī)。但是不可忽略的是由于其依舊在起步階段，所以在cpu上功能并不是狠強(qiáng)，而io口這個方面上，種類及其數(shù)量也非常少，同時其rom以及ram也十分的有限。也因此，當(dāng)時的單片機(jī)僅僅只能被應(yīng)用在一些相對來說簡單一點(diǎn)的場合。

第三個階段的主要內(nèi)容在于單片機(jī)的完善上。這個階段的時間點(diǎn)在于1978年-1982年。在當(dāng)時的代表公司intel公司中，推出了一個更加完善的單片機(jī)系列，這種系列被稱為mcs-51，而這種系列不同于之前的mcs-48，其具有了更好的優(yōu)點(diǎn)。首先的就是它具有完整的外部總線。這種系列有著更加完善的結(jié)構(gòu)，它包括著8位數(shù)據(jù)上的總線和16位地址上的總線以及控制上的總線。其次的就是在cpu中，外圍的功能單元得到了集中的管理。然后還有一點(diǎn)就是指令系統(tǒng)上的增強(qiáng)，整個系統(tǒng)賤賤變得完善同時也更加豐富，與此之外還家了很多控制功能上的指令來使整個系統(tǒng)變得更加方便。

三、單片機(jī)的種類

按照生產(chǎn)的廠家來分類：英特爾公司與摩托羅拉公司以及國家辦導(dǎo)體公司，與此之外還有仙童公司和莫斯特克公司以及羅克威爾公司和微芯片公司等等，而這些主要在美國地方，在日本的還有日本的電氣公司以及富士通公司，同時松下公司以及日立公司和日電公司，與此之外還有東芝公司以及荷蘭的飛利浦和德國的西門子等，這些公司都是單片機(jī)的主要生產(chǎn)公司。

按照單片機(jī)的字長來分類：4位單片機(jī)，4-bit系列的，這種單片機(jī)的控制上的功能相對較弱，其cpu每次僅僅只能夠處理4位二進(jìn)制。也由于其局限性這種單片機(jī)也經(jīng)常會被用于計(jì)算器及各種智能的單元上，或者也可以被用作是遙控器。另外一種就是8位單片機(jī)，這種單片機(jī)在控制這方面的功能上則強(qiáng)于4位單片機(jī)，同時這種單片機(jī)的品種也更加齊全，與4位的相比，這種單片機(jī)不僅僅在儲存的容量以及尋址的范圍上有了大大的提高。同時在中斷源以及并行i/o接口還有定時器以及計(jì)數(shù)器的個數(shù)上都有了一些提高。與此之外的是在指令系統(tǒng)這個方面，相對于4位單片機(jī)至上，都增加了一些乘除的指令和比較的指令。尤其是那些性能上很高的單片機(jī)，不僅在片內(nèi)部增加了a/d以及d/a這種轉(zhuǎn)換器，同時還集成了定時器捕捉以及監(jiān)視定時器和總線控制部件，同時還有晶體震蕩電路等等。也正因?yàn)檫@樣，這種單片機(jī)其片內(nèi)的資源非常的豐富而且在功能上也異常的強(qiáng)大。而這種單片機(jī)也被主要運(yùn)用于工業(yè)上的控制以及只能儀表和家用電器，同時還有辦公用的自動化的系統(tǒng)之中。與此之外還有很多種類的單片機(jī)就一一介紹了。

四、單片機(jī)的發(fā)展方向

從單片機(jī)的發(fā)展來看，隨著現(xiàn)在這種社會的進(jìn)步，一種高性能并且在品種上也更加豐富的單片機(jī)也被市場所迎合著，而在這種趨勢下，如何讓單片機(jī)能夠坐到低的功耗同時體積上的減小以及容量上的增加，性能上的加強(qiáng)和價(jià)格上的降低等等都成為了現(xiàn)在單片機(jī)發(fā)展所要注意的主要問題。低功耗：對于單片機(jī)上的功耗，可以知道的是已經(jīng)達(dá)到了m a級，甚至有的已經(jīng)達(dá)到了1ua以下，在使用的電壓于3到6v的時候，能夠很好的適應(yīng)電池的工作。這種低的功耗不僅僅是能源上的節(jié)約，同時還能帶讓產(chǎn)品有著更好的可靠性以及更高的抵抗干擾的能力，同時還能讓產(chǎn)品便于攜帶，并使電壓更低。大容量化：由于傳統(tǒng)的這種單片機(jī)的儲存器其平常的容量通常是1k到8k左右，而在其片內(nèi)的數(shù)據(jù)儲存器中，容量則是在256字節(jié)以下。

五、結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，單片機(jī)也在次潮流下走向了更好的方向，更好的更方便同時也更效率的單片機(jī)也成為了人們所研究的目標(biāo)，我們應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)多方面的知識使單片機(jī)有一個更好的前景從而讓它更好的為人們服務(wù)。

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單片機(jī)學(xué)術(shù)論文核心期刊 單片機(jī)論文3000字篇四

單片機(jī)是當(dāng)前被運(yùn)用到各個領(lǐng)域的一個技術(shù)產(chǎn)品，隨著當(dāng)前社會生產(chǎn)活動的增多，單片機(jī)被運(yùn)用到眾多的生產(chǎn)領(lǐng)域中，在一定程度上提升了人們的生活水平和質(zhì)量。就當(dāng)前單片機(jī)的使用情況看，單片機(jī)更多地被運(yùn)用到電子技術(shù)領(lǐng)域中，提升電子領(lǐng)域的發(fā)展程度，例如在儀表儀器中使用單片機(jī)可以提升其智能程度；單片機(jī)在工業(yè)控制中通過自身功能的發(fā)揮，可使工業(yè)控制更加先進(jìn)化。該文從單片機(jī)的概述入手，研究在電子技術(shù)發(fā)展中單片機(jī)運(yùn)用的程度。

單片機(jī)；電子技術(shù)；應(yīng)用研究

20個世紀(jì)70年代，單片機(jī)得到快速的發(fā)展，形成一個品種較為全面，功能更加強(qiáng)大的技術(shù)產(chǎn)品，開始在各生產(chǎn)領(lǐng)域中運(yùn)用。隨著近半個世紀(jì)的發(fā)展，單片機(jī)取得更優(yōu)質(zhì)的成果，科技水平更加先進(jìn)，在眾多領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)用，提升這些領(lǐng)域的發(fā)展程度。單片機(jī)現(xiàn)在在電子技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛的使用，如在通信功能、儀表儀器等方面實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)用，促進(jìn)這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的發(fā)展。同時，隨著單片機(jī)運(yùn)用程度的增加，應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，其技術(shù)呈現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展趨勢。

1.1概述

單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的一個組成部分，它采用規(guī)模較大的電路技術(shù)將cpu、ram、rom以及定時器等眾多功能集成在一個硅片上，繼而形成一個具有完善功能的，微型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片式是1970年左右開始在生產(chǎn)中運(yùn)用，隨著多年技術(shù)的革新和使用程度的加深，當(dāng)前它在汽車電子，醫(yī)療器械，工業(yè)控制以及儀表儀器中得到運(yùn)用。單片式發(fā)展速度較快，由最開始的4位單片機(jī)發(fā)展成8位單片機(jī)，到目前300m具有高速運(yùn)轉(zhuǎn)和處理能力的單片機(jī)。

1.2主要特點(diǎn)

單片機(jī)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個重要組成部分，隨著計(jì)算機(jī)水平的增長，單片機(jī)也呈現(xiàn)高效革新的態(tài)勢，且呈現(xiàn)不同用途的，不同型號的單片機(jī)產(chǎn)品。以at89s52型號單片機(jī)為例，單片機(jī)目前重要的發(fā)展特點(diǎn)有6個方面。

第一，單片機(jī)具有使用方便的特點(diǎn)，單片機(jī)整體體積較小，系統(tǒng)構(gòu)成較為簡單，整體呈現(xiàn)模塊化；

第二，對環(huán)境的要求較低，單片機(jī)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，可以在不同的環(huán)境得到運(yùn)用；

第三，控制能力較強(qiáng)大，單片機(jī)有著較強(qiáng)的科技力量，通過眾多功能的集成，其具有很強(qiáng)的控制功能；

第四，功能消耗較低，單片機(jī)在運(yùn)行的時候只需要較低的電壓，整體對功能的消耗低；

第五，速度快，單片機(jī)具有極強(qiáng)的處理功能，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息有著極快的處理速度；

第六，可靠性高，單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長時間的工作，提升整體系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。

2.1手機(jī)通信中的運(yùn)用

單片機(jī)在電子通訊中得到運(yùn)用，主要體現(xiàn)在手機(jī)語音功能的建設(shè)中，單片機(jī)對手機(jī)語音信息進(jìn)行識別，并開展相關(guān)操作。在手機(jī)的音頻入口安置單片機(jī)可以使其收集眾多的音頻信息，系統(tǒng)分辨工作開展之后，向各個部件下具體的指令和信息，實(shí)現(xiàn)語音信息中的手機(jī)操作。

2.2單片機(jī)提升醫(yī)療器械診斷正確性

人們在實(shí)現(xiàn)溫飽之后，更加關(guān)注自身的健康，對醫(yī)療水平有著越來越高的需求。但是，在醫(yī)療建設(shè)的過程中總會出現(xiàn)一些問題，檢測手段以及消毒水平存在一定的不足，影響整體醫(yī)療建設(shè)的質(zhì)量。單片機(jī)在醫(yī)療器械中得到運(yùn)用之后，大大減少了醫(yī)療問題的出現(xiàn)，使醫(yī)療工作得到一定程度的提升。單片機(jī)的使用增加了醫(yī)療設(shè)備的診療準(zhǔn)確性，提升了診斷的精準(zhǔn)性。同時，隨著單片機(jī)在醫(yī)療器械中的運(yùn)用，整體醫(yī)療設(shè)備朝著更加智能化、自動化的發(fā)展方向前進(jìn)，使醫(yī)療診斷的結(jié)果更加精準(zhǔn)，更好地為人們的健康提供醫(yī)療保障。

2.3單片機(jī)使儀表儀器的使用更加智能化

單片機(jī)因其集成度高等特點(diǎn)被用于儀表儀器的生產(chǎn)，隨著單片機(jī)科研水平的不斷革新，儀表儀器的發(fā)展更加智能化，更加符合當(dāng)前人們的使用需求。同時，隨著單片機(jī)使用程度的增加，儀表儀器設(shè)備朝著數(shù)字化方向發(fā)展，整體測試水平較高，儀表儀器控制和處理的功能建設(shè)更加優(yōu)質(zhì)。例如，在航天儀器制造的時候，使用單片機(jī)這種先進(jìn)的技術(shù)可以使儀器的精準(zhǔn)性和集成性更強(qiáng)，提升航天電子系統(tǒng)的數(shù)字化程度，大大降低航天事故發(fā)生的幾率。

2.4家電中普遍使用單片機(jī)

單片機(jī)不僅在高科技的領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)運(yùn)用，如醫(yī)療器械、儀表儀器等領(lǐng)域，同時也在日常生活中得到運(yùn)用，例如在家電行業(yè)中。隨著科研水平的發(fā)展，單片機(jī)越來越多地在生活中得到運(yùn)用，提升人們生活的質(zhì)量和幸福感。當(dāng)前人們家庭生活中使用的洗衣機(jī)、微波爐以及電視機(jī)等家電都運(yùn)用了單片機(jī)這項(xiàng)技術(shù)。在電視機(jī)的運(yùn)用中，通過使用單片機(jī)使其系統(tǒng)控制技術(shù)更加先進(jìn)，功能操作更加便捷。

例如，人們可以通過遙控器自由切換不同的電視頻道，選擇自己想看的電視節(jié)目。單片機(jī)在微波爐建造中，通過系統(tǒng)信息的處理，可以根據(jù)食材的不同進(jìn)行科學(xué)的、自動的選擇工作，主要是選擇加熱時所需要的溫度和具體時間。單片機(jī)在洗衣機(jī)的系統(tǒng)控制中，可以根據(jù)衣物的材質(zhì)以及臟污程度進(jìn)行自動洗滌，對洗衣液的使用量、洗滌的強(qiáng)度控制以及詳細(xì)的洗滌時間有著科學(xué)的控制和選擇。

隨著社會生產(chǎn)實(shí)力的增強(qiáng)，科研技術(shù)程度更加深入，單片機(jī)型號和技能革新的速度會越來越快，其在電子領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)主要從以下3個方面進(jìn)行。

3.1對單片機(jī)程序開發(fā)

隨著單片機(jī)自身開發(fā)程度的加深，其在嵌入式系統(tǒng)的建設(shè)中得到越來越全面的運(yùn)用，目前已經(jīng)不在裸機(jī)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)開發(fā)和使用。單片機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一定程度的自動執(zhí)行，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行較強(qiáng)的儲存，科學(xué)處理和傳輸數(shù)據(jù)。單片機(jī)具有較強(qiáng)的環(huán)境使用能力，可以保障計(jì)算機(jī)在不同的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)的處理，對外界的物理參數(shù)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的采集，并對其進(jìn)行邏輯分析和正確的處理。

3.2優(yōu)化c語言系統(tǒng)程序

c語言有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以以簡易的方式對編程語言開展編譯、處理等工作，有著強(qiáng)大的編程能力。為了使單片機(jī)在復(fù)雜的計(jì)算數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)正常的使用，提升系統(tǒng)的集成和控制能力，一定要加強(qiáng)c語言在單片機(jī)中的運(yùn)用程度。通過對c語言更深度的開發(fā)，可以加大單片機(jī)的開發(fā)程度和力度，進(jìn)而拓展單片機(jī)使用和運(yùn)用的范圍和領(lǐng)域。

3.3加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)的研發(fā)

目前，單片機(jī)的制作中使用眾多的通信接口，通過接口的連接可以和計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交流和溝通?？梢哉f，單片機(jī)通過通信接口可以讓通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)形成一定的聯(lián)系，可以使雙方進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，提升設(shè)備對數(shù)據(jù)的使用程度和運(yùn)用程度。為此，要想對單片機(jī)進(jìn)行深度的開發(fā)，應(yīng)該對計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的分析和運(yùn)用，提升數(shù)據(jù)連接和傳輸?shù)馁|(zhì)量。

單片機(jī)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個重要組成部分，隨著計(jì)算機(jī)水平的增長，單片機(jī)也呈現(xiàn)高效革新的態(tài)勢，在電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高效的運(yùn)用。突出表現(xiàn)在手機(jī)通信中和家庭電器的使用中，提升人們的生活建設(shè)質(zhì)量。同時，單片機(jī)使儀表儀器的使用更加智能化，提升醫(yī)療器械的診斷正確性。在未來的發(fā)展中，可以通過對單片機(jī)程序進(jìn)行開發(fā)、優(yōu)化c語言系統(tǒng)程序以及加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)的研發(fā)這3個方面提升單片機(jī)在電子領(lǐng)域的運(yùn)用程度。

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單片機(jī)學(xué)術(shù)論文核心期刊 單片機(jī)論文3000字篇五

單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)探究

摘 要：單片機(jī)因?yàn)槠鋸?qiáng)大的控制系統(tǒng)目前被廣泛應(yīng)用到了野外作業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)和軍事指揮監(jiān)控之中。文章介紹了單片機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)方案，并對單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；監(jiān)控；數(shù)據(jù)；通信技術(shù)

中圖分類號：tp277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1006-8937(2013)02-0098-02

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前將超大規(guī)模集成電路集成到一個很小硅片上的技術(shù)已經(jīng)得到了實(shí)現(xiàn)，由此帶來了單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。目前的單片機(jī)，已經(jīng)由最初的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的32位300 m高速單片機(jī)。32位單片機(jī)由于內(nèi)部采用了risc(精減指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))機(jī)構(gòu)，因而優(yōu)化了指令系統(tǒng)，同時也帶來了快捷的運(yùn)算速度和超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，同時由于其使用方便，具有強(qiáng)大的中斷控制系統(tǒng)、定時/事件控制系統(tǒng)，同步/異步通信控制系統(tǒng)，因而可以利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對分散測控對象的監(jiān)控。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被越來越廣泛地應(yīng)用到野外作業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)和軍事指揮控制之中了。

1 單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方案介紹

監(jiān)控系統(tǒng)需要有一個主站、若干個機(jī)動從站構(gòu)成。主站的作用在于收集來自傳感器的數(shù)據(jù)信息，發(fā)布控制命令及實(shí)現(xiàn)自動化轉(zhuǎn)臺。從站位于固定機(jī)房、無人值守間及野外作業(yè)站等地方，其主要功能是對傳感器的指示數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測驗(yàn)收、對karlman濾波后的生產(chǎn)工藝方程進(jìn)行解算和相關(guān)顯控處理等。主站與從站之間的通信方式采用點(diǎn)與點(diǎn)之間的碼分多址通信。

從站電路功能如圖1所示。

①主站和從站自定義了60芯的專用系統(tǒng)信號，結(jié)構(gòu)采用雙cpu(80c196、8031)擴(kuò)展std總線結(jié)構(gòu)。為了和數(shù)據(jù)通信板的8031之間數(shù)據(jù)交換的便利，將0c000h-0c3ffh分配給雙口ram(idt7130)。為了方便調(diào)試非全地址譯碼i/o空間，芯片類型選擇了在線可編程芯片isp2031。

②付站顯控電路。顯控主芯片采用mc6847，將80c196地址空間的0a000-0c000h分出供顯存占用，監(jiān)視器選擇工業(yè)級crt，屏幕分辨率800×600.自建專用12×12非標(biāo)準(zhǔn)漢字庫。選擇8279型號主芯片進(jìn)行鍵盤控制。

③使用i/o板，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。采用數(shù)字濾波技術(shù)消除模擬輸入信號的噪聲，為了使運(yùn)行混亂的程序重新步入正規(guī)，采用在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令后插入兩個字節(jié)以上的nop，造成指令冗余的方式，避免后面的指令被當(dāng)作操作數(shù)執(zhí)行，從而使程序自動納入正軌。

④智能接口板芯片采用3片mc6821控制芯片，通過對信號實(shí)現(xiàn)定位，達(dá)到和模擬器數(shù)據(jù)通信的目的。

⑤轉(zhuǎn)臺方位轉(zhuǎn)換電路。同步傳輸機(jī)的模擬方位信號經(jīng)由分立元器件電路獲取后，予以一定的信號分離處置，轉(zhuǎn)變成直流電平，經(jīng)cpu切換后由ad變換電路分析出方位數(shù)據(jù)。其他傳感器轉(zhuǎn)換電路，采用高性能計(jì)數(shù)器記錄下同步脈沖信號，最后由cpu進(jìn)行處理。

2 有線/無線數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)控的重要環(huán)節(jié)在于中遠(yuǎn)距離通信方案的選擇，對于單片機(jī)串行口來說，目前尚無法有效適應(yīng)中遠(yuǎn)距離通信的需要，如果從站間距離較遠(yuǎn)，則點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離就將超過1 km，這時候，需要采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)。

2.1 有線數(shù)據(jù)通信

有線數(shù)據(jù)通信主要以電話線為主，經(jīng)過數(shù)字調(diào)制解調(diào)器處理(modem)，形成fsk調(diào)制信號。我們可以選用ti公司生產(chǎn)的單片cmos工藝的modem，這種調(diào)制解調(diào)器符合ccittv.23建議和bell202標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)對通信信號的調(diào)制解調(diào)、載波檢測，以及群延時均衡等功能。單片機(jī)的串行口rxd、txd可以實(shí)現(xiàn)和rd及td腳的直接相接。rxb腳的作用在于對接受信號偏壓調(diào)整，門限電平則進(jìn)行片內(nèi)調(diào)整。為保證良好的收發(fā)性能，需要精確調(diào)整cdl腳作載波檢測電平的w1、w2參數(shù)。rc、tc經(jīng)過兩級調(diào)制解調(diào)運(yùn)放及1∶1變壓線圈隔離后外接電纜插件。

2.2 無線數(shù)、話一體通信

當(dāng)前，隨著無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的日益成熟，在遇到復(fù)雜地形或者無法架設(shè)有線傳輸設(shè)備的時候，我們常常選擇無線設(shè)施進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的傳輸。無線數(shù)據(jù)模塊的選擇在過去經(jīng)常以msm6927為主，該模塊是日本oki公司生產(chǎn)的一種單片集成、采用fsk調(diào)制的modem。目前，隨著我國無線通信模塊技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)一些廠商的設(shè)備也達(dá)到了國際先進(jìn)工藝水平。如東莞博銀ky-903，采用采用溫補(bǔ)頻率基準(zhǔn)源，頻率合成技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)，靈活組網(wǎng)。另外，提供了模擬通道，在實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，也可以實(shí)現(xiàn)話音的傳送，從而為系統(tǒng)監(jiān)控提供了更大的便利。

2.3 通信軟件設(shè)計(jì)

具體通信方法，采取先對主機(jī)寫入數(shù)據(jù)，然后向各從機(jī)發(fā)布通信信息，以檢驗(yàn)各從機(jī)是否及時相應(yīng)，如未及時響應(yīng)的從機(jī)，就將之從通信序列中清除出去，在實(shí)現(xiàn)這一過程之前，應(yīng)設(shè)定主機(jī)與從機(jī)之間的響應(yīng)規(guī)則，以避免多點(diǎn)同時響應(yīng)導(dǎo)致的通信擁堵現(xiàn)象發(fā)生。

3 單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)措施

單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)常作為外部嵌入式系統(tǒng)而發(fā)揮監(jiān)控作用，因而，為保證其正常工作，務(wù)必需要采取一定的保護(hù)措施，以時期可靠地進(jìn)行工作。

①適時優(yōu)化系統(tǒng)，進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，不斷提高軟硬件的抗干擾能力。

②外接電源、通信電纜等裝置都要加裝防雷擊、防風(fēng)雨、防腐蝕裝置，如加裝防雷保護(hù)器，選用防腐蝕套管等。此外，應(yīng)經(jīng)常對外露設(shè)施進(jìn)行定期檢驗(yàn)，做到發(fā)現(xiàn)問題及早解決。

③不斷優(yōu)化算法設(shè)計(jì)。算法優(yōu)化能夠有效提高系統(tǒng)的可使用性。如karlman濾波、ad采樣后的“野值”剔除處理等。通過不斷優(yōu)化算法，達(dá)到提高運(yùn)算速率，增強(qiáng)處理能力的作用。

④做好非正常復(fù)位工作。由于野外環(huán)境復(fù)雜，系統(tǒng)在使用過程中，難免會出現(xiàn)電壓異?；蛘邤嚯娛鹿实陌l(fā)生，一旦出現(xiàn)意外，系統(tǒng)就將出現(xiàn)非正常復(fù)位現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)非正常復(fù)位的時候，先要恢復(fù)一些必要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如顯示模塊的初始化、片外擴(kuò)展的初始化等。然后再對測控系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等予以恢復(fù)。之后再把復(fù)位前的任務(wù)、參數(shù)、運(yùn)行時間等恢復(fù)，再進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié) 語

目前，單片機(jī)以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和通信、控制能力，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了眾多的監(jiān)控系統(tǒng)之中了。隨著單片機(jī)系統(tǒng)模塊集成度越來越高，利用單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能，必將會更加的便捷、可靠。

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單片機(jī)學(xué)術(shù)論文核心期刊 單片機(jī)論文3000字篇六

隨著電子科技的飛速發(fā)展，尤其是超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，給我國的經(jīng)濟(jì)帶來了實(shí)質(zhì)性的改變。其中，對于單片機(jī)的使用已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有出現(xiàn)，比如說在工業(yè)自動化控制房間、在智能儀器儀表方面以及各種家用電器方面，單片機(jī)都起到了很大的作用。由于其極高的性能價(jià)格比，使其在電子時鐘方面的應(yīng)用也是很常見的。本文通過對普通單片機(jī)電子時鐘的設(shè)計(jì)分析，從而達(dá)到對單片機(jī)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)。

單片機(jī)；電子時鐘；設(shè)計(jì)分析

時鐘就是一個最典型的例子，由于人們的生活速度越來越快，人們的時間觀念也在不斷增強(qiáng)，生活中處處離不開時鐘，時鐘對人們可以說是不可或缺的東西。現(xiàn)如今，時鐘的樣式很功能也越來越多，人們對時鐘的精準(zhǔn)度要求也越來越高。本文就是針對時鐘的精準(zhǔn)度來設(shè)計(jì)一個普通單片機(jī)電子時鐘。

（一）單片機(jī)的定義與分類

單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器、隨即存儲器、只讀存儲器等集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。主要分類包括：stc系列單片機(jī)、avr單片機(jī)、at系列單片機(jī)等等 。

（二）單片機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展

目前，隨著電子自動化的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)以其自身的諸多優(yōu)勢已經(jīng)應(yīng)用到了各個領(lǐng)域之中，這些領(lǐng)域主要包括智能儀器儀表、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人控制、工業(yè)控制、家電管理等等。由于單片機(jī)的優(yōu)勢很有多，在未來的生活中一定會被更多的領(lǐng)域所應(yīng)用，有很好的發(fā)展趨勢。

單片機(jī)電子時鐘的構(gòu)成主要由：一個8位cpu；一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路；4k字節(jié)rom程序存儲器；256字節(jié)ram數(shù)據(jù)存儲器；兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器；可尋址64k外部數(shù)據(jù)存儲器和64k外部程序存儲器空間的控制電路；32條可編程的i/o線（四個8位并行i/o端口）和一個可編程全雙工串行口組成。

單片機(jī)電子時鐘的設(shè)計(jì)主要是對時鐘的內(nèi)部工作和外部顯示進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要的設(shè)計(jì)方案則分為數(shù)字時鐘方案和數(shù)碼管顯示方案。通過數(shù)字時鐘和數(shù)碼管顯示的完美結(jié)合使電子時鐘的質(zhì)量得到完善和保證。

（一）數(shù)字時鐘方案

這部分是單片機(jī)電子時鐘最主要的設(shè)計(jì)，也是時鐘內(nèi)部工作部分。在單片機(jī)的內(nèi)部存儲器中設(shè)置三個分別代表時、分、秒信息的字節(jié)。在對內(nèi)部的存儲器進(jìn)行設(shè)置的時候，要根據(jù)時鐘的運(yùn)作規(guī)律設(shè)定，時鐘的工作是由內(nèi)部的定時器和軟件結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。對此設(shè)定1秒中斷，以此來推動秒針的運(yùn)動，而當(dāng)秒針中斷的次數(shù)達(dá)到60次的時候，則將其清零，同時分針的字節(jié)開始運(yùn)行，以此類推，當(dāng)分鐘的中斷次數(shù)達(dá)到60次的時候，時鐘的字節(jié)開始運(yùn)行。當(dāng)時鐘的字節(jié)達(dá)到24的時候，便將時鐘的字節(jié)清零，以上的操作反復(fù)進(jìn)行，這就是單片機(jī)電子時鐘關(guān)于數(shù)字時鐘的設(shè)計(jì)方案。這部分的設(shè)計(jì)起來比較繁瑣，每個步驟都要做到很好的處理，設(shè)置時、分、秒的順序也不能打亂。

（二）數(shù)碼管顯示方案

數(shù)碼管顯示方案主要是對時鐘的外部顯示進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩個部分，在電子時鐘外部顯示中占主導(dǎo)地位的就是動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示就是根據(jù)內(nèi)部設(shè)計(jì)中的秒針的運(yùn)行情況，在出現(xiàn)的顯示器數(shù)字的輪流點(diǎn)亮，每隔一段時間都要點(diǎn)亮一次，這部分要求顯示器的掃描必須要有足夠快的速度，只有這樣，顯示出來的字符才不會出現(xiàn)閃爍的效果。同時，秒鐘和顯示器的運(yùn)作應(yīng)該是保持一致的，否則在電子時鐘運(yùn)行的時候，就很容易出現(xiàn)時間上的誤差，這種動態(tài)顯示節(jié)省了i/o口，也會降低耗能。

（三）電子時鐘的硬件選擇

1、單片機(jī)的選擇，在單片機(jī)電子時鐘的設(shè)計(jì)中，通常都會選用at89c52單片機(jī)，配備12mhz晶振，采用上電復(fù)位來對電路進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。

2、顯示電路選擇，在顯示電路的選擇上，采用軟件譯碼動態(tài)顯示。

3、電源選擇，采用直流電源供電，電源基本選擇在4.5v左右。

4、選擇器的選擇，通常采用741s04.

對系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要包括軟件的設(shè)計(jì)思想、總體設(shè)計(jì)以及按鍵掃描子程序。

（一）軟件設(shè)計(jì)思想

根據(jù)人們對電子時鐘功能的需求，需要設(shè)計(jì)出來的電子時鐘程序必須具備動態(tài)掃描、時鐘信號產(chǎn)生以及按鍵掃描處理等功能。利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子時鐘的這些功能，主要利用的方法就是分時復(fù)用，要協(xié)調(diào)好各個器件的占用時間，這樣才能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電子時鐘以上的功能，使電子時鐘對人們的需求造成滿足。

（二）總體設(shè)計(jì)

1、系統(tǒng)說明及設(shè)計(jì)框圖

利用普通單片機(jī)制作的簡易時鐘，其主要的工作原理就是運(yùn)用6個pnp管來分別控制6個led數(shù)碼管來完成時鐘的運(yùn)行工作。這里出現(xiàn)的6個數(shù)碼管主要負(fù)責(zé)顯示小時、分鐘以及秒針的十位位置和個位位置，還會設(shè)定一個按鍵用于對時間的調(diào)整。

2、模塊設(shè)計(jì)

普通單片機(jī)電子時鐘的設(shè)計(jì)主要包括電源部分、復(fù)位電路、顯示部分、控制部分、位選部分等幾個模塊。對于電源部分的技術(shù)，要從外部引入直流電，電流應(yīng)該選擇4.5v，這樣就可謂電子時鐘提供電源，使其能夠正常運(yùn)行。

位選電路、復(fù)位電路二極管、電解電容部位，在其運(yùn)行的時候，相應(yīng)的引腳也會出現(xiàn)不同。在開關(guān)按下時引腳rst為高電平1，斷開時引腳為低電平0。

（三）按鍵掃描子程序

普通單片機(jī)電子時鐘的運(yùn)行，最好選用按鍵來切換各種不同的狀態(tài)，這樣不僅簡單，容易操作，而且在電子時鐘出現(xiàn)狀況而需要查詢按鍵信息的時候，電子時鐘所具有的按鍵掃描功能就可以提供以往的按鍵情況，這種按鍵程序中還嵌套了按鍵掃描程序用來處理在不同情況下的電子時鐘狀態(tài)切換。

在單片機(jī)電子時鐘設(shè)計(jì)完成之后，要對電子時鐘所應(yīng)用的系統(tǒng)進(jìn)行簡單的測試，仔細(xì)分析在測試的過程中所出現(xiàn)的問題，進(jìn)行問題的統(tǒng)計(jì)與分析，從而找到合理、科學(xué)的解決方法。使單片機(jī)電子時鐘更加完善。

（一）系統(tǒng)調(diào)試方法

對于單片機(jī)電子時鐘各個系統(tǒng)的調(diào)試，首先要對每個單獨(dú)的程序進(jìn)行調(diào)試，將出現(xiàn)的問題歸納整理，找到合理的解決方法后，針對出現(xiàn)問題的程序進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試。確保每個程序都沒有問題之后，再進(jìn)行整體的調(diào)試工作。只有這樣，才調(diào)試的過程中才會使調(diào)試工作有理有序的進(jìn)行。

（二）系統(tǒng)時鐘誤差分析

時間準(zhǔn)確，長時間不容易出現(xiàn)誤差是一個時鐘被認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)之一。對于系統(tǒng)誤差，設(shè)計(jì)者應(yīng)該及時進(jìn)行誤差的分析和調(diào)試工作。

在單片機(jī)電子時鐘系統(tǒng)中，能夠出現(xiàn)誤差的地方有很多，比如說晶體頻率的誤差，定時器溢出誤差以及延遲誤差等等，設(shè)計(jì)者要結(jié)合不同的誤差進(jìn)行不同的分析，找出其內(nèi)在的原因，從而擬定出解決的方案，使電子時鐘的精準(zhǔn)度提高。

（三）軟件調(diào)試問題及解決

在軟件調(diào)試的過程中，應(yīng)該將調(diào)試的重點(diǎn)分別放在各個模塊上，對這些模塊的調(diào)試可以采取在線調(diào)試和離線調(diào)試兩種方法，在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題要及時分析及時解決。

隨著我國電子技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用也會越來越廣泛，對于電子時鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定也會日趨完善，功能也會越來越全面，性能會更加穩(wěn)定，可以預(yù)見，在未來的幾年里，單片機(jī)的應(yīng)用也會越來越廣泛。更好的造福人們。

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