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单片机开发

单片机技术应用实践


在整个电气信息专业的课程中,单片机通信接口技术是一门重要的专业课,由于主要是对单片机接口应用进行研究的学科,因此具有很强的实践性,在日常的学习过程中,需要依赖一个先进的实验室作为基础,在电类专业课程中,尤其是弱电类的专业,单片机知识贯穿在整个学习过程中,几乎所有的智能设备,都是建立在单片机基础上的,甚至在毕业设计中,还是有很多单片机的题目,由此可以看出单片机接口技术学习的重要性,除此之外,单片机接口技术在学生毕业后的工作中,也有很大的帮助,例如在一些研发工作中,目前的很多电器还使用单片机作为核心,利用单片机来组建一个电路,从而实现相应的功能。

一、单片机通信接口技术简述

(1)单片机简介。在目前的图灵计算机中,其结构都是由计算器、控制器、存储器、输入和输出组成,计算机的出现对于各个领域来说,改变都是革命性的,但是受到计算机体积的影响,在很多领域应用的不是很好,虽然随着科学技术的发展,计算机经过几代的更新,超集成电路的出现,笔记本电脑使得计算机的体积大幅减小,但是在一些工业领域中,希望计算机的体积能够进一步缩小,单片机就是在这种背景下产生的,从本质上来说,单片机就是一种微型的计算机,是将计算机的几个主要结构,都集成在一个芯片中,这样性能上虽然比计算机差很多,但是体积却得到了最大程度的控制,能够满足更多领域的需要,从需求分析上来看,这种牺牲性能为代价,缩小计算机体积的方式,也符合加工业等需求,对于这些急需小体积计算机的环节中,通常都是只是一些简单的控制功能,例如控制整个生产线的速度,加工模式的改变等,这些简单功能的实现,并不需要复杂的计算功能,对于计算机性能的需求也不高,因此单片机可以很好的胜任,而且随着科技的发展,单片机自身也在不断的更新换代,目前常用的单片机有51系列和52系列,这两种单片机都是Intel公司生产的,每个系列都有多个型号,可以满足各个领域的需要。

(2)单片机通信接口技术简介。研究单片机通信接口技术,主要就是对单片机每个接口的功能进行分析,由于目前市面上的单片机型号较多,而且每种单片机的接口都会有一定的变化,这在一定程度上提高了单片机通信接口技术学习的难度,在目前的单片机通信接口技术的学习中,通常都会选择一种单片机作为参考,在日常的教学过程中,单片机接口的功能都是根据选择的单片机进行实例教学,然后根据单片机自身的特点,虽然单片机型号的不同,接口的功能会有一定的差异,但是总体的变化不大,单片机接口的整体功能相同,只是相同功能接口的位置会有所变化,这样实例教学时,在单片机通信接口的功能介绍完成后,只需要进行一定的拓展,学生们就能够很清楚的了解到其他单片机的接口分布,而且在单片机应用之前,通常需要一些软件对单片机接口的功能进行测试,由于单片机在实际的应用过程中,需要通过一些软件来进行程序的编译,并写入到单片机中,为了保证编写程序的准确性,通常都会在模拟软件中,对单片机的运行情况进行模拟,这样在模拟的过程中,也能够知道单片机每个接口的功能。

二、单片机通信接口技术的应用分析

(1)单片机通信接口的功能。以目前使用最多的51单片机为例,按照通信接口的功能可以分成几种类型,如显示接口、模拟信号和数字信号的转换接口、键盘接口、串行接口等,通过这些接口的配合,可以组成一些特殊功能的电路,也可以利用单一的通信接口,组成具有简单功能的系统,单片机的每个通信接口,都可以得到很好的应用,从而实现特定的功能,由于单片机的应用范围很广,在机械制造、加工业、微电子生产领域中,很多环节都是利用单片机来进行控制,由此可以看出单片机通信接口应用的重要性,而且每个接口都有很重要的功能,但是单片机体积比较小,也在一定程度上限制了其应用,无法担任一些复杂计算的核心,在单片机进行实际应用的过程中,要想实现一定的控制功能,就需要写入相对应的程序,如果要改变控制功能,就要改变单片机的程序,而单片机程序的写入,需要借助计算机来完成。

(2)单片机通信接口技术的应用。单片机通信接口技术在很多范围内都进行了很好的应用,但是在实际的应用时,在具体的控制环节中,单片机通常作为控制系统的核心,被集成在系统中,甚至是直接焊接在电路上,这样单片机内的程序就固定了,无法通过改变单片机的程序,从而实现控制功能的改变,一些经常需要改变的加工环节中,单片机就不能采用焊接的方式,而是插在系统的电路板上,这样在进行程序改写时,就可以将单片机拿下来,写入程序后,再将单片机插入到电路中,但是考虑到单片机的接口是有插拔次数的,插拔到一定次数时,单片机就无法继续使用,虽然利用最新的单片机通信接口技术,可以实现在线写入程序,极大的改善了单片机通信接口技术的应用环境。

(3)单片机通信技术的发展前景分析。单片机通信是计算机通信技术中主流的通信技术之一,其存在的意义重大,并且能够在很大程度上现实远程通信。其主要的优势在于方便、精确,能够在多个领域进行应用,并起到了非常广泛的控制作用。未来发展中,单片机通信将更加自动化以及智能化,从而实现智能化的单片机通信技术。

总结

通过全文的分析可以知道,单片机是在工业生产领域需要的基础上,将计算机的几个部分,集成到一个电路中,从而形成的一个微型计算机,虽然在性能上,单片机与计算机有很大的差异,但是考虑到实际的应用环节中,需要的只是一些简单的控制功能,并不需要复杂的计算,因此对单片机的性能并没有过高的要求,但是在实际的应用过程中,需要对单片机每个通信接口的功能进行分析,在这个基础上才能进行深度的应用。

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