數字電子技術和單片機應用與發展

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的數字電子技術和單片機應用與發展,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

數字電子技術和單片機應用與發展

摘要:當下,互聯網技術和通信技術作為兩大熱門學科,支持其學科發展的關鍵技術,就是數字電子技術以及單片機技術。因此,各大高校針對這兩項技術都開設了相關的專業和學科,也成為很多電子專業學生的必修科目。本文中,從數字電子技術和單片機技術的發展現狀出發,展望了其發展前景,并對其在現實中的具體應用做了舉例。

關鍵詞:數字電子技術;單片機技術;技術應用;發展前景

數字電子技術和單片機技術作為兩大基礎學科,長期以來受到學界的重視,國家對該學科人才培養的投資力度大,并且在相關的關鍵技術上都實現了很多突破,正處在蓬勃發展當中。數字電子技術與單片機技術研究成果,在現實生活中的諸多方面都有應用,并且這兩門學科都具備良好的發展前景,值得在教育資源和研發資金上的投入。

1數字電子技術與單片機技術

1.1數字電子技術

這個時代是一個屬于信息的時代,信息的收集與傳遞、信號的處理與收發,不僅方便了人們日常生活中的溝通交流,對于每個行業而言都有重要的意義。隨著信息技術的發展,人們將信號分為模擬信號和數字信號,自然界中的信號大部分都屬于模擬信號,模擬信號相較于數字信號更加直觀,但是其抗干擾性差,在自然界中傳播時,非常容易受到信道環境和其他電子設備的干擾,為了使信號在傳播時具有更加優良的抗干擾性能,人們將更多的目光轉移到對數字信號的處理和收發上,而數字電子技術以及數字電子電路,就是專門為數字信號的傳遞和處理服務的。數字電子技術以數字信號為研究對象,包括了處理和收發數字信號的電路和元器件,如各類邏輯門電路、時序電路、模擬數字轉換電路,以及具有各種功能的芯片、集成器件等。

1.2單片機技術

單片機(Microcontrollers)即微控制器,是通過電路集成技術,將中央處理器CPU、存儲器RAM以及ROM、I/O端口、定時器以及計數器等元器件,集成到一塊硅片上,從而形成一個形體極小但功能相對完善的微型計算機系統。其中中央處理器CPU負責對數據進行處理,存儲器RAM和ROM負責隨機數據和只讀數據進行存儲,I/O端口負責數據的輸入與輸出,定時器或者計時器負責系統的開始或者結束。此外,還可以添加模擬數字轉換模塊、液晶或者數碼管顯示器,來豐富單片機的功能。現如今,由于單片機體型小、成本低、功能豐富的特點,其在工業控制領域以及小型家電產品生產等諸多的行業都有極廣的應用,并且隨著單片機技術的不斷發展進步,單片機的計算能力、存儲能力以及功能也越來越強大。

1.3數字電子技術與單片機技術的關系

單片機技術的發展與數字電子技術的發展是密不可分的,可以說單片機是數字電子技術發展的一個應用方向,而單片機技術的逐漸成熟又推動了數字電子技術的發展。

2數字電子技術與單片機技術的發展歷程及發展前景

從1947年世界上第一個晶體管問世,到如今電子學科體系的建立和完善,期間只經歷了短短半個世紀,并且就目前而言,電子技術仍然具有極為廣闊的發展前景。19世紀中葉,晶體管技術在美國貝爾實驗室的橫空問世,取代了傳統電子管技術在計算機中的應用地位,將計算機體型進一步縮小的同時也大幅度提高了計算機的計算能力。緊接著到上世紀60年代初,電子技術逐漸呈現出集成化的趨勢,大量的集成電路逐漸出現,而發展到上世紀70年代,集成電路已經向著超大型規模集成的方向發展,標志著電子技術進入了第四代。當電子技術發展到70年代,這門學科體系已經逐步走向成熟,人們根據電路中信號的不同特點,將電子技術又劃分為模擬電子技術和數字電子技術。在上世紀末,模擬電子技術由于其信號的直觀性等特點,得到了重視和應用。而電子技術發展的21世紀,在人們追求更高的信息傳輸速率、更有效的傳輸效率、更可靠的傳輸安全性的過程中,數字電子技術逐漸得到了重視和發展。發展到目前,數字電子技術由于其在各方面優于模擬電子技術的性能,已經逐漸取代了模擬電子技術的地位,成為目前主流的電子技術。云計算、大數據等名詞如今越來越多的出現在人們的視野中,這也為未來的數字電子技術發展指明了方向。未來的數字電子技術,將更加注重數模結合架構的形成,將進一步提升數字電子技術對于數字信號的處理和傳輸能力,在數字信息傳輸效率和傳輸容量、質量等方面都實現新的突破。而單片機技術在未來,將繼續發揮其體型小成本低的優勢,同時進一步提高其計算能力,進一步降低能耗,增強其穩定性和安全性,使單片機在工業控制領域及微電子領域發揮更大的效用。

3數字電子技術與單片機技術的應用

現如今,數字電子技術正在通信與信息技術領域和互聯網技術領域發揮著其不可替代的作用。鑒于數字信號在各方面的優勢,在通信工程中數字信號處理和傳輸的應用范圍逐漸大于模擬信號,而數字信號的傳輸和處理主要依靠的就是數字電子技術。在互聯網技術中,互聯網絡中各計算機間的通信等,也要依靠數字電子技術的支持。對于單片機而言,其應用范圍更廣,并且更加具體化。此外,單片機的功能可大可小,各種具有不同功能的單片機被應用在生產和生活中的各個領域,大到航天飛船小到一個熱水器中,都有單片機的身影,多個單片機間的相互配合也可以完成更加復雜的功能。諸如公交車上的刷卡系統、冰箱中的溫度控制系統、飲水機中的自動加熱和溫控系統、共享單車中的智能解鎖系統等等,這些應用中不同功能的實現都可以依靠單片機來完成。

4結束語

盡管就目前而言,數字電子技術和單片機技術已經發展的相當成熟,學科體系也已經完善,但隨著信息化程度的不斷提高,數字電子技術和單片機技術仍然有非常廣闊的發展空間,值得國家對相關學科的投入和人才的培養。最后,鑒于作者的水平,文中的某些觀點仍有不足,希望得到讀者的批評指正。

參考文獻:

[1]楊洋.數字電子技術與單片機的發展與應用[J].信息通信,2015(10):286-287.

作者:黃菊 單位:四川職業技術學院

亚洲精品一二三区-久久