浅析单片机的发展与应用

摘 要

随着科学技术的不断发展，人们的生活正在向着智能化的方向发展。在现代化的生产生活中，单片机由于具备耗能低、微型化、体积小以及使用方便与扩张灵活等优势，被广泛应用于医疗设备、家用电器以及仪器仪表等设备的智能化管理之中，为人类社会的生产生活带来了极大的方便。本文将对单片机的应用领域进行分析，以对其未来的发展趋势进行把握。

【关键词】单片机 应用领域 发展方向

由于单片机具有微型化、智能化等优势，已经被应用在医疗事业、工业事业、军事事业等各个发展方面。在人们的日常生活中的很多方面，已经离不开单片机系统的应用，它给人们的生活带来了很大的便利。但是单片机在我国的应用时间还比较短，在技术上还有很多需要改进和完善的地方。

1 单片机概述

单片机是一种微型计算机，它不是普通意义上的计算机芯片，而是将一整个计算机系统功能集成到一个芯片上进行工作的微型控制器。它具有体积小、微型化以及耗能低等优点，因此被广泛应用于人类社会的各个领域。单片机是在1971年开始出现在人们的视野中的，发展到现在大致经历了三个发展阶段。即单片微型计算机、微控制器以及单片机。

1.1 单片微型计算机

单片机的最初发展形态就是单片微型计算机简称SCM，主要的组成在8位或4位单片机。该结构主要是通过对嵌入式系统的结构的应用，而获得了创新模式的发展，使单片机的发展与传统的通用计算机在研究与发展方向上产生了不同。并且在现代的工业生产中，此种形式的单片机还在被广泛应用中。

1.2 微控制器

微控制器简称MCU。随着工业化生产对控制领域的要求不断提高，单片机开始向着16位单片机发展。在该发展阶段单片机主要实现了对嵌入式系统的扩大应用。使微控制系统更加的向着智能化发展。但是在不断的应用实践中，由于该系统的性价比不高，因此使用效果并不高。

1.3 单片机阶段

单片机是目前被社会各个领域广泛应用的一种应用系统，简称SOC。随着单片机的不断发展，嵌入式系统也向着微控制器的独立道路发展。我们现在所使用的单片机随着电子技术的发展，已经实现了由16位向32位的高端转变，并成为市场的主流应用产品。当代的单片机系统通过对大量的嵌入式系统的应用，使自身的开发与使用环境更加的广阔。

2 单片机的应用领域

单片机由于自身所具备的优点，使其被广泛的应用于人们生活的各个领域。为人们的生活品质的提升带来方便。

2.1 单片机在家用电器领域的应用

现代人们所使用的家用电器都离不开单片机的作用的发挥。随着经济水平与科技水平的提高，人们的生活更加的追求智能化，为了满足人们对家电产品的需求。家电生产商在家电制造中引进了单片机技术，进而使自身的产品更具市场竞争力。如现代家电中的智能功能，电视机的遥控换台、洗衣机的预设时间功能以及冰箱的自动识别功能和门锁的指纹识别等等智能化功能的实现，都是依赖于单片机的使用。

2.2 单片机在工业控制领域中的应用

传统的工业化生产模式已经不能满足人类社会的发展需求，因此现代工业正在向着智能化生产的方向发展。当前的工业发展都大力的引进先进的智能控制系统对工业生产进行管理控制，工业生产中主要应用的智能控制系统有测控系统、数据采集系统以及通信系统等等。然而这些系统的功能实现则主要依靠于单片机的应用。如工业生产中采用的流水线生产方式，对于控制系统的依赖极强，主要是通过对计算机与单片机之间进行网络设置从而实现的智能化生产控制。

2.3 单片机在医疗卫生领域中的应用

医疗事业的发展一直被人们广泛关注着。由于单片机具有扩展性强以及体积小等等优点，因此被广泛应用于医疗器械的生产制造中来。通过对单片机系统的应用，现代医疗器械在精准度以及操作程序上变得更加的准确、简单、方便。为实现医疗行业的自动化、智能化以及现代化目标提供技术基础。如在医院中被广泛运用的消毒杀菌系统、呼叫系统以及超声诊断技术都是依靠于单片机系统发挥作用的。

3 单片机的发展趋势

3.1 更加人性化、生活化

随着社会物质生活水平的不断提高，人们对生活质量及品质的要求越来越高。因此为了满足人们的生活以及发展需要，智能化、人性化成为了单片机主要发展趋势。只有单片机实现人性化与智能化的转变，家用电器等人类生活必须品才会达到提高人们生活水平的智能化标准。

3.2 高性能化

尽管目前的单片机系统已经发展到了一定的水平。但是随着社会发展需求的不断增加，将对单片机的性能要求越来越高。因此为了使该系统的指令速度与可靠性等方面的性能不断提高，就要对该系统的中央处理器进行功能上的改进。主要可以通过采用流水线结构与精简指令结构来实现对指令速度的提升，满足未来社会的发展需求。

3.3 低耗能

目前全球都面临着能源紧缺的困境。因此对于未来社会的发展方向，都以低耗能作为目标。因此在单片机的未来发展中，除了要注重对其性能的提升之外，还要对其制作材料、制作工艺以及产生能耗等方面加以考虑，使其发展满足低耗能的发展需求。

3.4 多样化

随着科技的进步，社会的发展需求在不断的增多，因此对单片机出现了不同方面的需求。而目前的市场中流行的单片机种类极少，无法满足社会的未来发展状况。因此随着市场需求的不断增多以及竞争的激烈化。单片机生产商，会不断的进行产品的推陈出新，促使单片机的种类更加的繁多，满足各方的需求。

4 结语

综上所述，单片机虽然在我国的应用时间较短，但是已经渗透到人们生活的点点滴滴，在一定程度上提高了人民的生活水平与质量。在未来的技术发展中，其应用领域会越来越广泛。为我国未来的发展，贡献更多的力量。

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作者简介

陈星宇，男，湖南省永州市人。现公安海警学院本科在读。

作者单位

公安海警学院 浙江省宁波市 315800