微控制器的電子技術應用論文
摘要：隨著微控制器及應用技術的不斷深度發展和日臻完善，嵌入式微控制器應用系統技術已經成為現代電子技術的核心技術。嵌入式微控制器應用系統技術與各種傳統專業技術有機結合，實現了各種傳統專業裝置的智慧化升級，深刻影響和改變著人類的工作與生活方式。因此，不斷廣泛深入開展微控制器應用系統在現代電子技術中的應用研究開發，不斷提高各種傳統專業裝置的智慧化升級改造，是廣大從業者努力工作的方向和目標。
關鍵詞：微控制器；電子技術；應用
微控制器是嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit簡稱MCU），是應用超大規模積體電路設計製造技術，在一塊晶片上集成了中央處理器CPU、隨機儲存器RAM、只讀儲存器ROM、輸入/輸出I/O介面電路、序列通訊介面電路、中斷系統、定時器/計數器、顯示驅動電路、脈寬調製電路、模/數A/D轉換電路、數/模D/A轉換電路等組成一臺計算機的完整的各個功能單元電路，相當於把一個計算機最小系統整合到一個晶片上。根據微控制器的適用範圍分為通用型和專用型；根據微控制器是否提供並行匯流排分為匯流排型和非匯流排型；根據微控制器的應用領域分為工控型和家電型。根據微控制器的資料匯流排寬度的分為4位、8位、16位和32位。微控制器及應用技術是現代電子技術應用發展的一個重要領域。微控制器典型特徵是功能齊全、實時控制功能強、抗干擾能力強、體積小、質量輕、功耗低、價格低，因而在各種傳統生產生活領域得到廣泛應用，既提升了裝置功能、效能指標和質量，也使得功能電路設計與實現更加簡單、可靠性更高、成本更低，實現人類生產生活設施裝置的電子化、自動化、資訊化和智慧化升級換代。
1微控制器在電子技術中的應用
（1）微控制器在工業控制中的應用。微控制器在工業控制中主要應用於工業裝置的現場控制級，主要實現資料實時採集和實時自動控制功能。與上位中央控制計算機聯網，實現生產裝置、工藝流程的`自動化、資訊化和智慧化的管理與控制一體化。特別是對於可能造成人身危害的特殊工作環境的裝置自動化、智慧化改造，降低人工作業可能帶來的危害和安全隱患，具有極其重要的意義。例如計算機整合製造系統管理與控制、計算機整合過程系統管理與控制、智慧樓宇電梯和門禁的智慧管理與控制、電力系統資料採集監測智慧管理與控制、公路水路軌道航空等交通訊號智慧管理與控制、各種災害監測與報警系統等等。（2）微控制器在自動化儀器儀表中的應用。微控制器在儀器儀表中的應用使得傳統儀器儀表實現數字化、微型化和智慧化，極大提升儀器儀表檢測與控制功能。微控制器與不同感測器的結合實現相應物理量的測量與訊號轉換，設定特定的控制程式實現對特定技術引數的自動化智慧化控制。例如溫度、溼度、壓強、流量、速度、長度、角度、硬度、電壓、電流、頻率、元素、濃度等等。如數字電度表、數字萬用表、數字示波器、數字遊標卡等等。（3）微控制器在家用電器中的應用。微控制器幾乎植入了所有家用電器中，實現了家用電器使用功能的智慧化，為整個家庭家用電器的一體化智慧化控制提供了基礎，極大程度改善了人類的生活條件。例如防盜門鎖數字智慧化、電飯煲、電磁爐、微波爐、洗衣機、電冰箱、空調機、電視機及音響、吸塵器等等。（4）微控制器在醫用裝置中的應用。微控制器廣泛應用於各種檢測和治療的醫用裝置中，改善了醫生的檢查治療手段，提高診斷的準確性和治療操作的安全可靠性，使患者得到了高質量的治療服務。例如醫用X射線影像機、醫用CT影像機、醫用呼吸機、醫用各種檢驗分析儀器、醫用超聲波檢查系統、醫用供氧系統和病床呼叫系統等等。（5）微控制器在通訊裝置中的應用。所有通訊終端裝置中廣泛使用微控制器，通訊裝置透過微控制器通訊介面接入計算機網路進行資料傳輸。例如手機、智慧樓宇通訊系統、小型程控交換機、車載電臺等等。（6）微控制器在汽車電子控制與檢測中的應用。微控制器在汽車電子控制中的應用包括汽車發動機智慧電子控制、導航系統、ABS防抱死系統、自動駕駛系統、安全保障系統等等。微控制器在汽車檢測中的應用包括汽車效能安全檢測和汽車效能綜合檢測成套裝置，可以檢測汽車四輪定位引數、底盤輸出功率、發動機功率、車速、制動、排放、燈光、噪聲等等效能指標。（7）微控制器在模組化系統中的應用。在模組化系統中利用微控制器實現特定功能，與傳統功能的模擬或數位電子電路相比較，體積更小、故障率更低、可靠性更高、成本更低。（8）微控制器在金融、教育、物流等領域也有著廣泛的應用
2微控制器技術的最新發展動態
一方面微控制器應用系統與各種傳統專業裝置的嵌入式結合，提升了各種傳統專業裝置的智慧化升級改造；另一方面不斷出現的、更廣泛的的各種傳統專業裝置的更新改造的要求，推動了微控制器應用系統的不斷髮展與進步。微控制器技術的最新發展方向主要是以下幾個方面：（1）採用CMOS電路，適應比較寬範圍的工作電壓、比較低的功率損耗以及全面功耗管理。（2）採用RISC體系結構和精簡指令，透過增加程式儲存器的寬度，實現一個地址單元存放一條指令，實現並行操作，極大提高指令執行速度。（3）採用片上系統SOC（SystemOnChip）技術，實現微控制器除傳統常用功能電路模組以外的專用功能電路模組的整合。如：區域性網路控制模組CAN匯流排、變頻控制的脈寬調製PWM控制模組等等。複合功能電路模組，如把微控制器與DSP的功能整合在一起，一片晶片上包括微控制器和DSP、資料和程式儲存器、外圍專用積體電路，實現高速計算和快速傅立葉變換處理，大大提高了傳統微控制器的功能。（4）片記憶體儲器改進與發展，擴大片內程式儲存器和資料儲存器容量，提高抗干擾性能和程式的保密性。（5）基於ISP線上系統可程式設計技術實現了系統程式的序列程式設計下載和線上模擬模擬除錯。基於IAP在應用可程式設計技術實現對目標系統線上遠端診斷、遠端除錯、遠端更新。（6）微控制器與外圍裝置介面由並行外圍匯流排介面向以序列外圍匯流排介面發展，具有方便、靈活、簡單、佔用I/O資源少的優點。
3結束語
以上關於微控制器在電子技術中的應用分析及處理對策，是本人結合自己在工作實踐中的心得體會提出的基本設想，對於實現微控制器在電子技術中的有效應用，實現微控制器技術的不斷髮展是非常重要的。