淺析單片機技術的應用前景及趨勢
行業科技
作者：周誌龍
【摘要】單片機發展極為迅速，當前世界上各大芯片製造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位等，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供廣闊的天地。
【關鍵詞】單片機，技術應用，特點，趨勢，挑戰
一、單片機的應用場合
1.1智能儀器儀表。單片機用於各種儀器儀表，一方麵提高了儀器儀表的使用功能和精度，使儀器儀表智能化，同時還簡化了儀器儀表的硬件結構，從而可以方便地完成儀器儀表產品的升級換代。如各種智能電氣測量儀表、智能傳感器等。
1.2機電一體化產品。機電一體化產品是集機械技術、微電子技術、自動化技術和計算機技術於一體，具有智能化特征的各種機電產品。單片機在機電一體化產品的開發中可以發揮巨大的作用。典型產品如機器人、數控機床、自動包裝機、點鈔機、醫療設備、打印機、傳真機、複印機等。
1.3實時工業控製。單片機還可以用於各種物理量的采集與控製。電流、電壓、溫度、液位、流量等物理參數的采集和控製均可以利用單片機方便地實現。在這類係統中，利用單片機作為係統控製器，可以根據被控對象的不同特征采用不同的智能算法，實現期望的控製指標，從而提高生產效率和產品質量。典型應用如電機轉速控製、溫度控製、自動生產線等。
1.4家用電器。家用電器是單片機的又一重要應用領域，前景十分廣闊。如空調器、電冰箱、洗衣機、電飯煲、高檔洗浴設備、高檔玩具等。另外，在交通領域中，汽車、火車、飛機、航天器等均有單片機的廣泛應用。如汽車自動駕駛係統、航天測控係統、黑匣子還有分布式係統的前端模塊等等。
二、單片機技術的發展特點
2.1單片機長壽命。8位、16位、32位單片機共同發展？這是當前單片機技術發展的一個動向。長期以來，單片機技術的發展是以8位機為主的。隨著移動通訊、網絡技術、多媒體技術等高科技產品進入家庭，32位單片機應用得到了長足發展。以Motorola？68K為CPU的32位單片機97年的銷售量達8千萬枚。過去認為由於8位單片機功能越來越強，32位機越來越便宜，使16位單片機生存空間有限，而16位單片機的發展無論從品種和產量方麵，近年來都有較大幅度的增長。
2.2單片機速度越來越快。MPU發展中表現出來的速度越來越快是以時鍾頻率越來越高為標誌的。而單片機則有所不同，為提高單片機抗幹擾能力，降低噪聲，降低時鍾頻率而不犧牲運算速度是單片機技術發展之追求。一些8051單片機兼容廠商改善了單片機的內部時序，在不提高時鍾頻率的條件下，使運算速度提高了很多，Motorola單片機則使用了瑣相環技術或內部倍頻技術使內部總線速度大大高於時鍾產生器的頻率。68HC08單片機使用4.9M外部振蕩器而內部時鍾達32M，而M68K係列32位單片機使用32K的外部振蕩器頻率內部時鍾可達16MHz以上。
2.3低噪聲與高可靠性技術
為提高單片機係統的抗電磁幹擾能力，使產品能適應惡劣的工作環境，滿足電磁兼容性方麵更高標準的要求，各單片機商家在單片機內部電路中采取了一些新的技術措施。如美國國家半導體NS的COP8單片機內部增加了抗EMI電路，增強了“看門狗”的性能。Motorola也推出了低噪聲的LN係列單片機。另外他還有低電壓低能耗等特點。