電子工程技術在單片機的作用

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電子工程技術的技術水平在很大程度上反映著我國生產力發展水平，其融合了電子技術、芯片設計、傳感器工程以及信息工程等多種學科。電子工程技術的發展，極大的推動了電子工程向現代化、信息化方向的發展。在目前國際市場環境下，智能化成為了電子工程技術發展的必然趨勢，這也在一定程度上提高了社會以及企業對于電子工程專業人才的重視。單片機是智能化程度較高的電子設備之一，因此，研究電子工程技術在單片機中的應用是有其重要意義的。為了能在市場競爭中取得一席之地，單片機生產企業必須充分意識到電子工程技術對于單片機的深遠影響，高素質的電子工程專業人才參與，使得電子工程技術為單片機制造領域帶來巨大的價值。

一、單片機概述

單片機也就是我們常說的單片微型計算機，在微小型芯片上集成了中央處理器、定時器、隨機存儲器、只讀存儲器以及輸入輸出接口等的集成電路芯片。單片機的出現為電子儀器及設備的微型化奠定了基礎。單片機能夠以相對微小的體型對電子設備進行控制，是人類進入到信息時代的重要發明之一。到目前為止，單片機在智能化設備以及工業領域內等都具有較為重要的應用，但其也存在一定的劣勢，例如因為體型限制使得數據存儲量和計算量較小，以及輸入輸出接口比較單一，這都是單片機在不斷地發展過程中需要解決的問題[1]。早期的51系列單片機采用的是8位操作系統，隨著需求的提高，技術的提升，搭載了16位，32位，乃至64位處理器的單片機不斷推出，單片機也有了MCU,ARM,DSP的細分。在不久的將來，相信會有更加微型和高效的單片機進入到大眾的視野里。在單片機的發展初期，因為其較大的體型以及較低的工作效率不被資本家看好，僅僅在實驗室階段進行研究，沒有進入到大眾的視野里。隨著計算機技術以及電子工程技術的不斷發展，單片機的體型不斷變小，數據處理能力不斷增強，使得其在微型精密設備里的應用越來越廣泛，人們開始對于單片機提起了足夠的重視，大量的資源被投入進行單片機的研發。目前為止，涉及到單片機的技術有多種，本文主要以電子工程技術為主，詳細探討了電子工程技術在單片機中的應用[2]。

二、電子工程技術在單片機中的技術應用

（一）應用于通信技術中。超大規模集成電路(VLSI)技術是電子工程技術中最重要的技術之一，是指在幾毫米見方的硅片上集成上萬至百萬晶體管、線寬在1微米以下的集成電路，使得芯片集成度大大增加。單片機在移動數據通信端口的應用主要為收發信機、調制解調器以及數據終端等，通過VLSI技術可以將這些控制不同通訊功能的元器件進行集成，大大縮小了器件的體積，使得人們在通信的使用中更加便捷。超寬帶通信（UWB）是利用超寬帶信號進行多個目標定位的技術，超寬帶通信技術的主要構成是射頻標簽、集線器、接收器以及數據處理計算機，將這些設備集成到單片機上就構成了超寬帶通信設備。其主要工作原理是通過接收器接收射頻標簽信號來完成對目標的定位工作。其擁有三維空間定位以及多目標定位等功能，優點是不容易受電磁干擾、定位精度高等。（二）應用于儀表監控中。儀表監控可以準確識別當前設備的工作狀態，從而預防各種故障。傳統的儀表監控使用微處理器以及大規模集成電路等，隨著科學技術的發展，一部分內嵌功能較強單片機的儀表，已經使用可編程邏輯控制器，組成較為先進的分布式儀表監控系統，來替代傳統儀表。在可編程邏輯控制器和分布式控制系統的科研基礎上，研究人員又研制出了新一代儀表監控系統技術，如現場總線系統等[2]。（三）應用于自動化設備監控。自動化設備檢測系統中的單片機集成了故障監測以及推理測算等功能，使得自動化設備檢測系統能夠自動發現設備生產過程中的危險操作并將其排除，同時自動化設備檢測系統還可以利用無損傷探傷法，對生產過程中的生產設備進行探傷，以綜合分析其生產狀態及故障發生率，從而在很大程度上降低了設備故障的可能。同時該系統還可以和設備故障報警系統聯合使用，在設備發生故障時，設備報警系統可以向工作人員發出警報并急停設備，大大降低了故障的不利影響。（四）應用在多項集成技術中。多項集成技術將單片機中不同控制區域進行了統一管理，將單片機中的控制、運行以及維護整合到了同一控制系統中，使得單片機控制器完成了從單獨控制到宏觀調控的跨越。多項集成技術支持下的單片機，能夠簡化控制過程，將單片機中出現的不同問題進行統一分配和處理，使得單片機的調控運行效率相對于傳統電子控制技術實現了質的飛躍[3]。（五）應用在自動化生產中。自動化控制技術能夠遠程對機械電子系統進行控制，通過軟件與硬件之間的通訊聯接，實現安全和高效的系統控制。在自動化控制系統未廣泛應用之前，產品的生產過程都是由人力完成，隨著我國電子產品制造企業體量的不斷擴大化，完全依靠人力生產逐漸變得困難，同時也極大增加了企業的人力成本[3]。隨著單片機技術的不斷發展，在自動化控制系統廣泛上線后，相關的控制內容可以在計算機系統中完成，通過軟件控制的智能硬件設備對生產設備運行狀態進行有效監測[4]。自動化生產中的數據傳輸主要由數據采集系統和網絡傳輸系統所組成，能夠實現生產系統運行過程中的數據實時傳輸。自動化生產中數據傳輸的方式有串行、高頻、光導、載波等多種形式，不同形式的傳輸方式是在自動化系統的管理下統一進行。根據實際生產現場環境及傳輸的數據量，選擇適合的傳輸方式，就能在數據傳輸的過程中實現傳輸效率最大化，整體上提高運行管理效率。自動化控制技術對于提高企業生產效率、降低生產成本有著重要作用。

三、提升電子工程技術在單片機中應用水平的策略

電子工程技術在不斷的發展，而單片機的性能也在持續的完善中，因此，在二者不斷發展的同時，加強電子工程技術在單片機中的應用水平具有重要意義。筆者認為，主要可以從以下三個方面進行：（1）強化對電子工程技術的研究。電子工程技術在單片機中有著重要的應用，因此，為了不斷提升單片機的性能，就需要不斷對電子工程技術進行強化研究[4]。電子工程技術并不是單片機發展的終點，在可預見的未來，人工智能技術、傳感器技術、無線網絡控制技術等，都會應用在單片機上。但是，作為單片機發展的基石，只有深化對于電子工程技術研究，才能為后續單片機的發展鋪平道路，為單片機整體的技術水平發展提供技術支撐。因此，研究人員應當加強對新技術新材料的研究，不斷地進行新的嘗試與改革，打造適合單片機應用核心技術，為單片機更好的發展打下堅實的基礎。（2）政府部門給予更多的支持。電子工程技術的應用研究是一個長期的過程，無論是人力還是資金，都是研究過程中不可或缺的資源。而單片機總體性能的提高，能夠極大的提高我國電子行業在國際市場上的競爭力，為我國社會經濟的發展起到良好的作用。因此，政府應當在單片機電子工程技術的研究過程中不斷提供支持，從而將電子工程技術的研究更好的落實。政府可以設立專項的電子工程技術在單片機研究方向的資金項目，使得更多電子工程技術領域內的專家能夠參與到研究中，同時，政府也可以通過制定相關政策扶持單片機市場，鼓勵電子工程技術的研究與學習，不斷吸引科研人員進行電子工程技術的探索。研究單位也應當拓展資金來源渠道，通過多元化的資金募集戰略來增加獲得更多的科研資金支持，從而為電子工程技術在單片機中的研究創造更好的研究環境。（3）進行跨國技術交流。我國單片機技術研究起步較晚，因此，在電子工程技術研究過程中，需要參考國外發達國家已有的研究成果，從而加速我國單片機研究的發展。同時，研究單位也要和國外發達國家進行技術合作，使得國外的前沿技術能夠迅速被我國研究單位所吸收，并在不同思維方式的碰撞中，產生出新的科研思路，最終為電子工程技術在單片機中的整體發展做出貢獻。（4）制定正確的人才培養戰略。研究人員是電子工程技術在單片機中應用研究的基礎，因此，在吸引現有研究人員投入到電子工程技術研究的同時，政府還需要制定正確的電子工程技術人才培養戰略，從而為我國電子工程技術研究的長期發展打下基礎。高校人才是我國研究人員的重點培養場所，因此，高校應當增強電子工程技術在高校中的課程權重，使得高校學生加強對于電子工程技術的重視，從而提高學習質量。而在電子工程技術的教學中，高校應當在政府的支持下，購進前沿的教學設備，提高高校整體的教研水平，為我國單片機研究培養更多高素質電子工程技術人才。

四、結語

隨著電子工程技術的不斷發展，人們對于單片機的功能、性能、體積、功耗有了更高的要求，在此背景下，研究人員應當針對于單片機中的電子工程技術進行深入的探究，使得單片機能在電子工程技術的支持下不斷獲得更實用的功能及更出色的性能。

參考文獻

[1]辛曉斌.電子工程技術在單片機中的技術應用[J].建筑工程技術與設計,2014(17):1405.

[2]蘇中元.從工程上如何看待單片機的應用問題[J].上海微型計算機,1991(3):65-69.

[3]許海超.智能技術在電子工程自動化控制中的應用[J].建筑工程技術與設計,2017(16).

[4]王明銘.電子工程技術在單片機中的技術應用[J].城市建設理論研究：電子版,2015(20).

作者:楊晨 吳麗娜 單位:1.金士力佳友（天津）有限公司 2.尚赫（天津）科技開發有限公司