文档介绍：单片机应用技术探究
摘要:近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机,本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展,同时分析了影响单片机系统可靠性的原因,并论述提高单片机可靠性的措施。
关键词:单片机;可靠性技术;发展趋势
中图分类号: C35 文献标识码: A
引言
单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势。
一、单片机的应用场合
。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。
。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。
。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。
。家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。
二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施
目前,大量的嵌入式系统均采用了单片机,并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中,这往往成为限制其应用的主要原因。

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果,因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言,能不能在保证系统各项功能实现的同时,对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制,是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现,而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺,采取的措施不足,在干扰信号真正袭来的时候,系统就可能会陷入困境。
2. 提高可靠性的措施
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1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术,它