論單片機的原理及接口技術

新時代背景下，社會的發展和科技的進
步，使得各類先進的科學技術被應用于眾多的
生產與生活領域，作為電子信息工程中重要的
組成部分，單片機也得到了廣泛的應用與普及，
可以說，在現階段的眾多領域中，都能夠發現
單片機應用的身影。而對于單片機而言，若想
在更多的生產與生活領域中應用到單片機技
術，則需要對單片機的作用原理及接口技術等
做深入的探討和分析，以此來掌握單片機所能
夠應用到的領域和范圍。同時，通過對單片機
的原理及接口技術的靈活掌握與運用，才能使
單片機技術得到更深程度的技術發掘和運用。
因此，對于“單片機的原理及接口技術”的研
究，就具有極大的現實意義。
1 單片機的原理
對于單片機而言，是一類集成芯片的總
稱，也可將其理解為能夠獨立工作的微型計算
機。在此單片機的芯片上，會涉及到 CPU、
ROM、RAM 等通過 I/O 接口進行結合的獨立
運轉系統。而針對不同的應用范疇和領域，還
應在單片機上添加相應的部件，以此來確保單
片機各種功能的應用于實現。而單片機的設計
思路，應追溯到上個世紀的 80 年代，專家和
學者們，希望通過一塊較小的繼承芯片，來容
納單片機中的處理系統及眾多外圍設備，這將
使得此類集成系統的效果更佳的優良，并同時
能夠使單片機內的系統等得以相應的收縮。可
以說，對于單片機來講，其主要的功能，即是
進行實時控制功能的實現，并能夠做到在線操
控。而單片機芯片內由于部件的收縮與削減，
使得其并無較好的抗干擾能力，這便需要針對
單片機所應用的領域與所實現的具體功能，來
對其抗干擾能力進行必要的加強。此外，單片
機能的程序也可通過不同的功能而做出相應的
調整，并配以相應的輔助部件，以達到較為特
殊功能的實現。有時在完成較為大型的功能及
任務時，還可將單片機中用作不同處理與運行
功能的芯片進行整合，這不僅加強了單片機的
論單片機的原理及接口技術
文/高銘陽
本文簡要闡述了單片機的作
用原理，并進一步闡述了單片機
的接口技術，提出了單片機所應
用的領域，以及在研發中需要提
升的方面。旨在為單片機能夠在
各個領域得到更為深入的應用，
做出自己應有的貢獻。
摘
要
智能化程度，還在很大程度上提升了單片機的
工作效率。
2 單片機的接口技術
現階段，在投入應用的眾多類型控制器
中，均使其智能化水平得到較高的發展與提升。
直至現階段為止，眾多新型的設備，已經逐步
取代了以往較為落后的輸入與輸出設備。伴隨
著時代的發展和科技的進步，越來越多外形各
異，且價格低廉的 USB 存儲設備，受到人們
的普遍關注與喜愛。并且，此種帶有 USB 接
口的存儲設備隨著技術的革新，變得愈加的
符合人們的需求，不僅內部的存儲空間增大，
其體積也在隨之減少。同時，此類 USB 接口
的存儲設備，逐漸發展成為能夠隨身攜帶的 U
盤或移動硬盤，在功能性上較之傳統的軟盤，
從各個方面都體現出碾壓性的優勢。而且，由
于其能夠與計算機接口直接連接，進行數據信
息的讀寫功能，使之應用范圍愈加深入與廣泛。
其接口原理為：通過 SL8HHS 芯片及相應的
USB 協議，使其能夠通過芯片所涵蓋的雙任
務端口，將由芯片讀取的各類信息，寫入 U
盤之中。因此，SL8HHS 芯片能夠達成單片機
與多種USB之間的相互連接及數據傳輸功能。
并且，依據單片機的功能，其能夠操控所收集
到的數據信息；USB 控制其則能夠操控 U 盤
及其起到連接作用的接口，并進行數據的接收
與傳輸；RAM 則可進行數據信息的臨時緩沖
存儲。通過此種接口技術，并配以其他配件芯
片，實現了單片機的各類信息讀取、傳輸、以
及寫入等功能。
3 單片機所應用到的領域
根據上述單片機的作用原理，可將其應
用于眾多電子信息設備與儀器之中。例如：單
片機在工業操控技術中的應用、在各類儀器與
儀表上的應用、服務設施中的應用、以及眾多
為人們生產與生活提供便利的領域等等。由于
單片機自身所具備的特點為體積小、能耗低，
但功能性與可操控性方面則較為強大，這使得
將其應用于智能化的操控設備與儀器中，將會
發揮其極為明顯的功用。若將其應用于智能化
的儀器或儀表之中，則能夠對儀器設備中所涉
及到的各類數據：溫度、濕度、運轉速率、額
定功率、以及最大功率等數據信息，進行準確
的測算及控制。同時，由于將單片機應用于此
類具有智能化的儀器或儀表之中，也能夠使此
類儀器儀表的自動化水平得以進一步提升，從
而真正實現其自動化水平增強。若將單片機應
用于工業化的機械或設備操控上，則能夠促使
工業化機械及設備在操控效率和便捷程度上得
以提升。現階段，由于科學技術的改良與完善，
使得單片機技術逐步進入人們生活的視野，為
人們的日常生活提供多樣化的服務與便利。例
如：我們在日常生活中應用到的電視、冰箱、
洗衣機、熱水器、空調、以及其他家用電器設
備，都含有單片機作用的功勞。而隨著互聯網
+ 時代的進入，使得單片機在接口技術上有了
全新的發展與突破，即能夠通過所增加的通信
接口來逐步滿足計算機及網絡通信間的數據傳
輸功能。此外，在航天、醫療、國防、以及科
研等領域里，單片機都在不同程度的發揮著其
巨大的作用。
4 單片機研發的主要方面
首先，是將單片機的抗干擾能力通過研
發得以加強。現階段，單片機進行干擾排除的
方式主要為外部操作，即將干擾源或干擾路徑
切斷。雖然也能夠起到防止干擾的作用和效果，
但卻無法做到真正意義上的抗干擾。對此，應
從單片機的硬件方面入手，逐漸將其抗干擾能
力加強。其次，是要將單片機編程效率提升。
在對單片機進行編程的過程中，所應用到的語
言類型大多為 C 語言，若要提升單片機編程
效率，則應在不斷加強C語言編程效率的同時，
還要盡量找尋出效率更高的編程語言類型，以
此來提升單片機編程過程中的實際效率。
5 結語
綜上所述，文中通過對單片機的作用原
理及接口技術的分析與研究，總結出單片機所
能應用到的領域。并通過分析得出，若要將單
片機進行深入的應用，則應當從提升單片機的
抗干擾性、以及加強編程語言的效率等方面入
手，唯有如此，才能使單片機技術在更多的領
域內得以應用，并對社會的生產和人們的生活，
產生更為多樣的效用。
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作者單位
公安海警學院 浙江省寧波市 315800

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