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1單片機的概況
單片機主要有三個組成部分,其組成部分具有不同的功能和特點。a.存儲器。這是對指令進行存放的位置,能夠按照存儲單元的內容與地址進行劃分,從本質上看,這兩者之間存在巨大的差別。存儲內容則是那些已經(jīng)存進存儲器的指令,其中的兩位二進制信息通過16進制數(shù)來進行表達。在存儲單元需要存放每一條信息,均存在一個地址與其相對應,而且全部地址都是唯一的,如216個單元就會有216個存儲單元地址與之相對應;b.運算器。單片機的各部分中運算器是最忙碌的。它的構成包括運算部件、累加器、寄存器和程序狀態(tài)標志寄存器等,運算部件ALU占據(jù)了其中最為核心的位置。就運算過程來看:先是累加器進行緩存操作,再將結果保存下來;寄存器以進行乘、除運算為主;c.控制器。這里就相當于是單片機的大腦,存在的控制力、協(xié)調力十分強大。其中每一個環(huán)節(jié)的工作的調控都是由控制器來進行的。
2單片機的應用
1)電話方面。電話除了通話功能之外,還包括了錄音功能。在單片機進行錄音電話過程中,可以對請求信號進行收集,將控制信號發(fā)出。對電路通斷連接加以掌握,連接電源開關各組成與單片機接口,單片機一旦受到某種電壓,就會控制各開關。
2)手機技術革新?,F(xiàn)代手機存在較強的語音功能,而語音識別功能則會和單片機的使用存在莫大的關聯(lián)。這一系統(tǒng)能夠識別和操作輸入的語音信息。單片機構成了其音頻入口,它的主要功能就是對音頻信息進行收集,并作出分析和辨別,同時進行信息的下發(fā)。
3)電腦配件。電腦的外接硬件設備作為一個非常主要的途徑就是傳染電腦病毒。讓單片機和電源開關、LED和USB接口及開關之間進行連接。而且全部設備都是采用一個電源,而其他的一些設備的連接可以進行特殊的組合。單片機來對移動設備的輸入、輸出進行控制,促使電腦中病毒進入的概率大大降低。
4)家用電器。單片機經(jīng)歷了從出現(xiàn)到蓬勃發(fā)展的歷程,從高精尖的科研器械慢慢滲透到人們普通生活中,家庭中常用的家用電器如電冰箱、洗衣機、遙控器等,其控制系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)均是單片機應用的典型案例。
5)其他儀器。單片機的高度智能控制系統(tǒng),可以更加廣泛地應用于不同種類的精密儀器中,諸如水、電表和出租車計價器。而就出租車的計價器來看,其核心是16單片機。具體涵蓋的部分包括里程傳感器、數(shù)據(jù)顯示器與輸入設備按鍵等等。傳感器可以將脈沖測出來,它與車輪的轉動次數(shù)之間所成的是一種正比關系。以脈沖數(shù)為依據(jù),可以將路程長度計算出來,接下來根據(jù)路程和單價的相關公式將具體金額計算出來。其中單片機主要工作是進行數(shù)據(jù)的收集、過程的計算以及發(fā)送信息到顯示器上。
3單片機的發(fā)展趨勢
3.1CPU將進一步改進
1)CPU數(shù)據(jù)會進一步增加總線的寬度,單片機由之前的8位上升到16位與32位。如此便促使其數(shù)據(jù)處理功能遠超8單片機。
2)結構上使用了雙CPU,從而達到提高數(shù)據(jù)處理能力的效果。
3.2微型單片化
當前我們經(jīng)常會使用的單片機大多都是在一片芯片上集成了諸多內容,包括CPU、RAM、ROM與中斷系統(tǒng)等。出現(xiàn)的增強型單片機對A/D轉換器、PMW和WDT等進行了集成。還有部分單片機在單一芯片上集成了LCD(液晶)驅動電路,如此單片機就能將更多的單元電路包含在內,這樣就能增強其自身的功能。另外,當前的很多單片機基本都存在體積小和重量輕的要求。這也就是對其體積的要求,這是在對其強功能和低功耗之外提出的要求。
3.3低功耗CMOS化
剛推出MCS-51系列8031的時候,其功耗有630MW之多。當前我們用到的單片機基本大約是在100MW。但如今人們對單片機功耗的要求逐漸降低,就目前各單片機的制造商來看,大部分都是以CMOS(互補金屬氧化物半導體工藝)為主。盡管CMOS的功耗不高,然而因為受到自身物理特征的影響,導致其難以提高工作速度。CHMOS卻是對高速和低功耗兩方面的要求兼具,所以對于相關的應用場合就比較適用。
3.4存儲器的發(fā)展
1)目前單片機內基本以閃速(Flash)存儲器的使用為主。Flash存儲器可以在+5V以下進行讀/寫操作。有著簡便操作的靜態(tài)RAM,同時不會在掉電的時候丟失數(shù)據(jù)。使用片內Flash存儲器,就可以不使用片外的擴展程序存儲器,這就促使應用系統(tǒng)結構很大程度上被簡化了。
2)促使存儲容量增加,如今一些單片機都達到了128kB以及更大的容量。
4結束語
在電子技術發(fā)展過程中應用單片機,其具有的現(xiàn)實意義不單單只是在于其廣泛的應用范圍把更多的經(jīng)濟效益帶給人們。而且單片機的應用也促使其于電子技術中的設計思想與方法發(fā)生了根本性的改變。在進一步推廣應用單片機的過程中,將會促進電子技術取得更深遠的發(fā)展。
作者:袁波 單位:云南省楚雄州姚安縣廣播電視局