【摘要】本文首先阐述了单片机的概念和优点，其次就51单片机的基本组成特点和应用范围进行了深入的研究，并在最后论述了其未来的发展方向。

【关键词】单片机；应用；电子技术

随着科技水平的不断提高，电子技术被广泛地应用于人们的日常生活中，并在很大程度上影响着日常生活水平的提高，而在现代电子技术的应用过程中，单片机发挥着至关重要的作用，为此，相关人员需要在日常的工作过程中加强对单片机进行深入的分析研究，以此来实现在最大程度上解决单片机应用于电子技术过程中出现的问题，并以此来强化提高单片机在电子技术中的应用力度，促进电子技术自身功能的充分发挥，进而推动我国社会的进一步发展。

1、单片机概述

同其他各种类型的嵌入式计算机相比较单片机的优点体现在以下几个方面：一是其体积较小，不同类型的单片机大小存在一定的差异，但是其是能够与其发挥相似作用的嵌入式计算机系统之中体积最小的。二是集成度高，在较小的体积上就能够实现数据的输入输出和处理。三是具有较高的可靠性和一定的控制功能，这其中的可靠性是指单片机的适应能力强，在复杂的环境之中仍然能够正常的发挥自身的功能，控制功能是指单片机具备一定的数据处理能力。四是较好的扩展性，单片机上具有各种类型的接口，通过这一系列的接口单片机能够同其他各种类型的设备连接为一个整体进而发挥出1+1>2的功效，是整合和提升其他设备整体性能的有效工具。五是无可比拟的性价比，单片机的造价非常的低廉，但是其能够实现的功能异常的广泛，因此在工业之中得到了非常广泛的应用。六是已经取得了非常广泛的应用，现阶段在各种各样的设备之中都包含了各种类型的单片机。单片机在使用的过程之中体现出来的优点充分的说明了单片机是当前阶段社会之中实用性最强的嵌入式系统。51单片机的组成可以分为以下几个部分：一是运算部分也称之为运算器，其在单片机之中的作用是完成二进制数据的逻辑和算术运算。运算器的核心部件是ALU,其他的辅助类型的部件有寄存器、累加器、布尔处理器等。二是控制器，其是构成计算机的核心，包括一个CPU以及逻辑控制电路等其他部件。三是存储器，其实现对数据的存储，在存储器之中每一个存储单元都对应一个地址。四是输入输岀设备，其实现同其他设备的连接。

2、单片机的应用

2.1 51单片机工作原理

单片机从本质上讲是一种高度集成的电路芯片，其执行指令的方式为逐条执行。51单片机之中指令是指由设计人员依据51单片机的指令系统赋予单片机的功能。通常情况下一条指令对应着51单片机的一项操作。51单片机在执行指令的过程之中通常遵循着一定的规律即51单片机之中的指令也是按照特定的顺序进行存储的，在使用的过程中存在一个程序计数器，其能够准确的告诉51单片机的处理器当前阶段正在处理那一条指令，当处理器处理完程序技术器所指定的那一条指令之后，计数器会自动的加一，即处理器将执行计数器指向的下一条指令。51单片机在运行的过程之中体现出来的最大的特点是内外部的RAM存储器在读取和存入数据的过程之中存在明显的区别。对于内部的RAM存储器，单片机可以直接读取和向其中存储数据，但是对于外部的RAM存储器，单片机实现数据的读取和存储都需要经过累加器A,这种设置使数据之间具有了天然的分界线。

2.2 单片机技术的应用

51单片机技术在现实的生活之中已经得到了非常广泛的应用，但是大部分人此前对这一技术缺乏足够的了解，尽管在生活之中使用但不知道自己正在使用这一技术。在家电领域单片机就有着非常广泛的应用，例如51单片机技术在洗衣机之中的应用使其具备了定时的能力，再高级一点的应用是根据程序的设定自动的判定衣服的脏污状况从而自行设定衣服的洗涤时间和洗衣机的旋转方向以及在旋转过程之中的强度。在冰箱之中应用51单片机技术使冰箱自动的对食物的保存情况进行判定并自主的选择冷冻或冷藏，进而更好的实现对食物的保存。在微波炉之中食用51单片机技术能够使微波炉自动的识别食物的类型进而自动的确定食物需要加热的时长。在游戏机之中使用51单片机可以提升对其的控制性能。

在医疗领域51单片机也有着非常广泛的应用。其中在医院经常应用到的设备例如呼吸仪、分析仪和其他各种类型的生命维持型设备内部都包含了各种类型的单片机。这些单片机在其中的应用有效的提升了其能发挥的效能。在工业之中51单片机有着更为广泛的应用，其主要被用作各种类型的控制型设备。在各种各样的自动化控制系统之中单片机发挥着非常真要的价值。此外51单片机在常用的各种仪器仪表之中也有着非常普遍的应用。51单片机的整体体积较小因此能够镶嵌到仪器仪表的内部，在仪器仪表实现对数据的收集之后单片机可以对信息进行初步的处理，51单片机在仪器仪表之中的广泛应用推动了仪器仪表的智能化发展。可以很肯定的说单片机在工业之中的广泛应用奠定了工业自动化的基础。

3、单片机研制与发展展望

3.1 单片机型号与编程语言的选择

单片机具有较为悠久的发展历史，现阶段在工业之中得到广泛应用的单片机有多种型号例如51单片机、AVR、STM32等。尽管单片机在型号上存在一定的差异，但是其内部结构都是一致的，各种不同型号之间的单片机的区别在于数据处理能力的强弱和数据存储形式。在进行51单片机研制的过程之中首先要依据自身的需要选择明确一种特点的类型，进而依照这一类型的单片机的相关技术指标进行研制。在完成对51单片机的硬件选择之后需要明确在研制的过程之中选用语言。现阶段在单片机研制和开发的过程之中采用语言通常为C语言。C语言能够直接对51单片机的硬件进行操作，目前已经具有了非常成熟的C语言应用实例，在进行单片机研制开发的过程之中要注重借鉴前人的宝贵经验。

3.2 单片机的设计与开发

51单片机实际上是一种实践性特别强的硬件设备，在进行设计和开发的过程之中不能仅仅停留在理论的思考上，而是要亲自进行实验，采用一边实验一边设计的方式进行开发，这将有效的提升单片机的开发效率。在单片机的开发过程之中应该遵循先易后难的原则即首先实现设计之中较为简单的功能再去实现较为复杂的功能。

3.3 单片机的发展展望

51单片机在使用的过程之中呈现出了多个方面的优点，但是其在使用的过程之中也表现出了一个致命的缺点即运算速度慢，数据处理能力小，数据存储能力小，操作指令有限。单片机是一个微型的嵌入式计算机系统，因此其数据存储和数据处理能力以及计算能力都非常的有限，这直接导致了单片机只能应用在一些数据处理要求低的部位，但是随着数字化的建设，未来社会的发展将产生更多的数据，这对单片机产生了巨大的挑战，因此单片机在发展的过程之中要逐步的提升自身的数据处理和存储能力以及运算能力。

4、总结

综上所述，随着时代的发展，我国综合实力与社会经济水平的提高，带动着我国科技水平的不断提高，而在人们日常的生活中，电子技术得到了广泛的应用，并在很大程度上影响着人们日常生活的水平，而通过单片机的应用，能够在很大程度上影响电子技术的应用水平，为此，相关人员需要在日常的工作过程中加强单片机等现代技术与设备的应用，以此来强化提高电子技术在人们日常生活的应用水平，并在另一方面解决电子技术应用过程中出现的问题，进而促进我国综合实力与社会经济的进一步发展。

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作者简介：刘育成(1998-),男，江苏省无锡市人。大学本科在读。研究方向为电子信息科学与技术。