数字电子技术与单片机的发展与应用总汇.doc

数字电子技术与单片机的发展与应用 摘要：在科学技术高速发展的今天，我们对信息技术并不陌生，信息化与数字化的产品层出不穷，日益改变着人们的物质文化生活，现如今我们每天都在与信息技术打交道，尽情享受信息技术带给我们的便捷服务。数字电子技术是信息技术中一个重要组成部分，而计算机系统由若干个系统化的单片机构成，在当今社会中的各个领域中都有广泛的应用。 关键词：数字电子技术；单片机；发展应用 0 引言 单片机对于我们来说有些陌生，它其实是计算机系统的一个构成部分，与数字电子技术一起作为信息技术当中的重要技术之一，在各行各业中发挥了信息技术在当今时代无法比拟的重要作用。随着数字电子技术与单片机不断发展，在各领域中都得到了广泛应用，各种具有现代化的电子设备不断衍生，形成了科学高效化的信息产业生产、服务供应链，为社会经济等各个领域都做出了万众瞩目的成就，立下了汗马功劳。文章笔者结合数字电子技术与单片机这两个物质，从数字电子技术与单片机概述、发展、应用，对本文的主题数字电子技术与单片机的发展与应用展开了论述。 1 数字电子技术与单片机概述 1.1 数字电子技术 数字电子技术属于信息电子学科，是当前发展最快的学科之一，电子技术可分为数字电子技术和模拟电子技术，就逻辑器件而言，从20世纪40年代的电子管、20世纪50年代的晶体管和从20世纪60年代开始的小规模集成电路，直到至今发展到的超大规模集成电路，以及近几年出现的可编程器件、为数字电路设计提供了更加完善方便的器件设计过程和方法也再不断的演变和发展。数字电子技术以集成芯片、电路、逻辑门电路为研究对象，伴随信息技术的发展，其电路对于信号处理显示出了明显的优势。以处理信号为例，信号处理过程中，按照一定比例在数字电路上，把模拟信号转换成数字信号，再经数字电路将数字信号进行处理，完成处理之后，根据需要反复转化成模拟信号。数字电子技术作为电子时代的支撑技术，在全球电子信息化的进程中起着巨大的推动作用。 数字电子技术较模拟电子技术的优势 数模信号之间的转换往往是要将模拟信号转换为数字信号、数模转换是将传感器从自然界获取的连续的信号波形经过滤波、去噪等处理，最后形成有固定高低电平组成的数字信号，也就是人们常说的“0101”信号。 之所以在信号处理中多是将模拟信号转换为数字信号，主要原因包括如下几点：　　（1）模拟信号有无穷多种可能的波形，同一个波形稍微变化就成了另一种波形，而数字信号只有两种波形（高电平和低电平），这就为信号的接收与处理提供了方便。　　（2）模拟信号是由一连串连续的信号波形组成的，其信号极其容易受到干扰，这些干扰不仅仅是来自信号的采集阶段，也来自信号传输过程中和电子元器件造成的误差，这就导致了采集信号的精度难以得到保证，从而影响试验的准确性或系统的可靠性。而数字电路中只采用高低电平对信号进行编码，这就保证了信号的抗感染能力，提高了信号的精度。单片机到底是什么呢？单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言(近几年，C语言也开始广泛被应用)，它是除了二进制机器码以外最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC也是承受不了的。 单片机（Microcontrollers）作为计算机