桂林星辰科技股份有限公司 广西桂林 541000
摘要：随着我国经济和科技等领域的快速发展，我国工业的整体技术水平较以前有了极大提高，相关电子技术也在不断进行改革创新。这一过程中，单片机在电子技术中的应用变得更加多元化和成熟化，成为电子技术发展的一个重要方向。因此，了解单片机的构成与运行原理，充分认识单片机在电子技术领域所展现的优势，掌握单片机在电子技术发展中的实际应用案例，成为相关领域工作人员需要重视的课题。介绍单片机的构成和运行原理，分析单片机在电子技术领域中应用体现的优势，论述单片机在现实生活中的相关实际应用案例，以期为从事相关领域的研究人员提供借鉴。
关键词：单片机；构成；原理；优势分析；应用案例
1 单片机的构成以及运行原理
随着时代的发展，我国科学技术领域取得了诸多的崭新成就，电子科技水平也得到了突飞猛进的提升。我国社会生产的各个领域都离不开先进的技术，因此，在工业生产领域，我们只有不断地提高工业生产的技术含量，才能够以创新的心态和视角不断推动科学技术的整体进步。自从单片机诞生以来，就占据了机械加工和控制的主导地位，改变了工业生产的面貌和人们的生活方式。
1.1 单片机的构成
单片机的本质是一种集成电路芯片元件，在完整的单片机结构中主要包含存储器、运算器以及控制器等构成元素。存储器是单片机中用来存放指令的区域，能够分成储存单元内容和储存单元板块两个部分。存储内容指的是放进存储器的指令。基于十六进制表达的二进制信息放在存储单元中，且均有一个与之相匹配的地址。运算器是单片机中最繁忙的部分，由运算构件、暂存器、寄存器、累加器、程序状态标志寄存器以及布尔处理器组成。控制器相当于单片机的大脑，本身拥有极为强大的协调能力和控制能力。控制器的构成主要涵盖有16位寄存器、翻译指令信号译码器、存储单元地址和程序计数器等功能单元。各个环节的工作都是通过控制器进行协调和控制。
1.2 运行过程
单片机工作时，其运行过程主要包含3个环节，分别为获取指令、分析指令与执行指令。获取指令是程序计数器从储存器中读取指令，然后传送到指令寄存器。分析指令是对指令信息进行译码，并分析指令属性。执行指令是在指令分析之后逐条执行指令，指导遇到停机或等待指令，最终完成控制运行。
2 电子技术领域单片机的优势分析
在电子技术领域中，单片机具有以下优点。第一，单片机可以有效延长电子产品的使用寿命。在对单片机和电子技术产品联合研发的过程中，用户能够基于自身的需求选取对应种类的单片机，以有效提升单片机的使用寿命。第二，单片机能够有效保障电子技术在应用过程中的稳定性和可靠性。为增强单片机在电子技术领域的使用成效，许多单片机制造厂商尝试在单片机中加入全新的插入技术（如EFT技术等），以显著增强单片机在使用过程中的抗干扰能力。另外，为了使这些插入技术整体稳定，还需要使用正弦信号来共同完成这一任务。EFT震荡电路在运行过程中若正弦信号受到外界环境等因素的干扰，有可能出现波形变化，需要依靠毛刺信号的提示快速有效地处理单片机中存在的干扰信号，从而保障单片机在使用过程中的稳定性。第三，单片机体积极小。组成单片机的控制器、运算器、存储器等集成在一块极小的芯片中。这块芯片可以应用在不同体系的电器设备中，无论是安装地点、外部造型等都可以根据实际需要开展设计，有效减少了占用空间，减轻了相关电器设备的重量。第四，单片机能耗小。通常选用半导体材料——单晶硅作为单片机核心构成部分的材料，体积较小，能耗比优秀，不会给相关设备带来较大的用电负荷压力。第五，控制能力优秀。单片机核心部分控制器CPU不但能够直接针对I/O端口进行控制，还能够开展分支转移操作和位操作等，从而实现对多个终端的有效控制。第六，可靠性优异。单片机中全部构成部件都使用了总线结构，降低了芯片与芯片之间的连接，有效控制了磁场对其带来的影响和干扰。
第七，性价比优秀。单片机在多个领域都有广泛应用。在国内，针对单片机的使用已经非常成熟。单片机的制造成本较低，适合进行批量生产。
3 单片机在生活中的应用分析
3.1 计算机技术领域对单片机的应用
单片机可以在计算机技术中得到有效应用。例如，单片机可对复杂大量的数据信息开展迅速、正确及有效的处理，同时在汽车、飞机和轮船等交通工具的计算机系统中也得到了有效应用。单片机可以对大量数据进行吞吐，数据处理速度较快，能够按照现有的运行环境制定行之有效的运行策略。依靠单片机在计算机技术中的应用，可以实现软件和硬件的有效结合，防止因为软件控制能力不足而不能充分发挥单片机的性能。在计算机软硬件管理工作中，单片机依靠对某一部分的配套硬件开展分析，可以有效强化硬件的功能，提升产品价值。依靠软件代替硬件的方法，单片机可以降低计算机的系统成本，提升计算机系统在使用过程中的稳定性、安全性和可靠性。另外，软件在开发过程中涉及的流程比较复杂，研发周期相对较长，工作量相对较大，可能导致单片机在使用过程中的运行速度有明显降低，因此一定要针对单片机的综合性能进行科学合理的检测，保障其执行功能的良好效果。例如，在手机领域，语音功能已经非常强大。其中，语音识别和单片机的使用有着十分密切的联系。语音识别系统可以收集请求信号，发出控制信号，了解电路通断连接，明确电源开关的构成部分和单片机接口的连接，从而在单片机收到切断请求信号的电压后，再对各个开关进行控制。
3.2 电子技术研发领域对单片机的应用
一般情况下，单片机在电子技术中的研发涵盖有单片机和计算机的实际应用、基于C语言实现单片机控制程序优化以及单片机系统的研发。从当前情况来看，单片机在计算机系统中的合理使用可以显著提升计算机数据信息的传输速率，保障计算机通信网络进行快速有效的物质交换，同时能够提升现代通信设备的技术含量。以上均受到单片机的智能化管理影响，依靠该方式能够保障计算机的外部设备信息进行共同交换。若依靠C语言优化单片机中的程序，同样可以提升单片机中程序的设计效果，防止计算机出现冗余垃圾碎片。从单片机的研发历程来看，该过程是单片机从高精尖端领域逐渐渗入人们日常生活的过程。家庭中常用的用电设备如电冰箱、洗衣机和遥控器等，均为单片机应用的经典案例。基于单片机本身的高度智能化，它在各种精密仪表控制中的应用非常广泛，如电表、水表、出租车计价器等。以出租车计价器为例，该设备基于16位单片机作为核心，包含有数据显示器、距离传感器和按键输入设备。在正常工作过程中，传感器测量出脉冲。脉冲和车辆车轮转动次数呈正比关系，因此可基于脉冲数计算出里程，再基于里程和金额的固定函数关系进行计价。在这个过程中，单片机负责进行数据收集和计算，并将最终结果呈现在显示器上。
结 语：
单片机在电子技术领域的使用非常广泛，不仅能够显著提升电子设备的使用寿命，而且具有性能优异、能耗比优秀、可靠性良好和占用空间极小等优势。随着电子技术领域研发力度的不断增加，单片机的使用会更加普及，并扮演着越来越重要的角色。
参考文献：
[1]孙小亮.单片机技术在电子信息技术中的应用研究[J].轻工科技，2020（6）：78-79.
[2]孙 静.单片机技术在电子信息技术中的应用[J].电子技术与软件工程，2020（11）：110-111.
[3]唐焕朋.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子技术与软件工程，2020（7）：65-66.
[4]单片机在电子技术中的应用和开发[J].唐焕朋.电子技术与软件工程.2020（07）
[5]浅谈单片机技术在电子信息技术中的应用[J].赵一萌，王新鑫，王泽坤.科学大众（科学教育）.2020（01）