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在电子技术中单片机的应用优势与开发实践

作者:未知

  【摘 要】在我国社会经济发展中,电子技术发展与应用已经逐渐演变成了不可替代的重要内容,其在各个领域中应用,既能够有效提高企业的综合效益,又能够提高企业生产的自动化与智能化水平,从而全面促进工业化发展进程,提高我国的国际市场综合竞争力。而且,随着电子技术的应用越来越普遍化,其已经成为了当今社会经济发展中的一项重要技术。
  【关键词】电子技术;单片机;应用优势;开发
  1单片机特点
  由于单片机的体积小、质量轻、价格便宜,可以连续工作六七十个小时无障碍工作,控制能力比较强等优点,因此在工业领域广泛应用。目前很多单片机已经将外围器件和外设接口集成在一片内,所以不需要扩展总线,减少了芯片体积。这类芯片称之为非总线型片机。控制型片机是根据应用范围进行划分。单片机主要由存储器、运算器、控制器构成。
  2在电子技术中单片机的应用优势
  随着半导体技術的稳定发展,直接推动了MPU的快速更新,而所研发的CPU核心,能够在I/O功能模块逐渐更新完善的基础上得以多元化和全面化。CPU核心产品的不断增多,促进了单片机类型的多样性发展,促使其直接为用户提供了许多类型选择。在使用单片机开发电子技术产品的时候,用户可以切实依据自身具体需求,选择不同的8位或者16位类型单片机,确保能够满足电子技术产品的开发需求。就数据分析可知,通过单片机进行电子技术产品开发,其使用寿命会明显长10年左右,这就大大延长了电子技术产品的应用时间。
  3单片机在电子技术的应用
  3.1单片机在通讯系统中的应用
  3.1.1语音识别系统的软件设计
  软件设计师语音识别系统设计的关键,语音识别系统进入主程序以后,主程序则调用子程序的模板对语音模板进行训练和识别等任务。当软件运行时,只要按键按下则程序根据执行命令,则按照指令命令执行。如果是训练模板则按照模板训练的算法进行操作,如果程序下方的是语音识别命令则执行语音识别的程序。
  3.1.2语音识别系统的硬件设施
  语音识别系统的硬件包括微控制器、声音采集模块、存储电路、键盘控制电路、带通滤波器、显示电路等单元构成。其中微控制器是整个识别语音系统的控制中心,负责对语音信号的存储、对语音信号的运算处理,并将结果输出;声音采集模块主要负责语音信号转换为电信号,然后对电信号进行处理。由于单片上的容量有限,存储电路存储语音信号的时候,可能外部存储器提供整个语音识别系统的存储容量;由于输入的语音信号具有一定的杂音,影响到语音识别系统的信号识别,因此需要带通滤波器对语音信号进行过滤,从而提高语音信号的识别效率;键盘控制模块主要负责对语音信号的录入、模板的训练和语音信号识别的控制;显示模块主要显示当前语音识别系统结果,方便用户进行下一步操作。
  3.2单片机在工业控制领域的应用
  3.2.1软件设计
  系统软件的主要程序只三个部分开关、关门以及延时,根据系统设计要求。开门子程序设计应该满足快速开门或者慢速开门要求,并根据开门过程的不同阶段自动选择不同的速度。当系统感应到门口有人时,要立即缓慢开门。人离开一会,系统感应后会加快关门的速度。或者系统保持开门的状态,让后面的人陆续进入,直到所有的人进入大门后,大门关闭。维持开门状态的子程序设计在维持开门状态的同时,还需要接受探测器信号,是否后面有人需要通过大门,从而让大门保持开的状态,如果没有检测人的信号,这个时候大门彩绘关闭。这个过程中,对开门状态的维持,可以采用软件计时的方式。关门子程序模块的设计可以记录关门的步数,便于随时转入到开门的子程序模块。在这个环节,需要探测器探测大门附近的信息,如果有人立即启动开门程序,如果没有检测到人的信息,则启动关门程序。由于本系统的程序比较简单,属于实时控制,所以需要探测器进行探测信号,并结合软件进行定时。程序的延时设计则根据实际情况确定。
  3.2.2硬件设计
  单片机通过接口直接控制设备软件,所以单片机的控制系统软件和硬件同步运行。以自动感应门为例,该软件的主要程序包括开门、关门、延时三个部分,程序比较简单。系统包括信号输入通道、信号输出通道、人机对话通道。信号输入通道主要负责信号采集,并对不同的输入形式进行转换,单片机的I/O模块通过输入线直接采集数据信息,如果I/O不能满足信号采集要求,可以在外部设置连接电路。信号输出通道则负责将采集的信息传输到计算机控制中心,从而最终实现设备的自动化控制。输出过程中可以直接利用I/O模块接口,如果模拟信号比较复杂,需要对其进行转换、过滤。目前在工业控制领域,广泛应用PLC技术,也就是可编辑逻辑控制器,这是一种可编程的存储器,可以存储在设备内部,实现逻辑运算、顺序控制、定时等操作指令,并通过I/O输入输出模块实现对机械设备的控制和管理。具有强大的运算能力、控制能力、通信能力和诊断能力,满足工业控制领域的安全性、可靠性和稳定性。
  4单片机技术的开发
  单片机在电子技术中的开发,主要包括CPU开发、程序开发、存储器开发、计算机开发及C语言程序开发,同时得到开发能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中可以正常有序的进行,这就需要相关人员采取一定的措施,(1)CPU开发。开发单片机中的CPU总线宽度,能够有效完善单片机信息处理功能缓慢的问题,提高信息处理效率与速度,开发改进中央处理器的实际结构,能够做到同时运行2-3个CPU,从而大大提高单片机的整体性能。(2)程序开发。嵌入式系统的合理应用得到了大力推广,对程序进行开发时要求能够自动执行各种指令,这样可以快速准确地采集外部数据,提高单片机的应用效率。(3)存储器开发。单片机的发展应着眼于内存,加强对基于传统内存读写功能的新内存的探索,使其既能实现静态读写又能实现动态读写,从而显着提高存储性能。(4)计算机开发。进一步优化和开发单机片应激即分析,并应用计算机系统,通过连接通信数据,实现数据传递。(5)C语言程序开发。优化开发C语言能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中,可以正常有序的进行,促使其实现广泛全面的应用。
  结束语
  伴随着现代化科学技术的快速发展,电子技术研究领域中对嵌入式技术的应用与嵌入式系统的发展开始加强全面重视。作为最具代表性的一大嵌入式系统,单片机作为技术条件支持,在很大程度上促进了电子技术功能性与专业性的进一步优化与升级。综上所述,以上内容就是对在电子技术中单片机的应用优势与开发实践的论述。
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