本文作者：于露 楊帆 馬麗莉 單位：吉林財(cái)經(jīng)大學(xué)信息經(jīng)濟(jì)學(xué)院 吉林省高速公路管理局伊通管理分局 中國電信公司四平分公司

隨著社會的發(fā)展、人們生活水平的提高,許多人對醫(yī)療滅菌消毒更為關(guān)注,然而一些小醫(yī)院、小診所的消毒滅菌設(shè)備極為簡陋,自動化的程度太低,消毒的質(zhì)量很難以控制。而單片機(jī)體積小、功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、使用方便,逐漸被應(yīng)用到醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域。例如醫(yī)用呼吸機(jī)、各種分析儀、監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

單片機(jī)適用于工業(yè)控制領(lǐng)域,由單片機(jī)構(gòu)成的形式多樣的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化的控制,還有各種報(bào)警系統(tǒng)的安裝,它們都與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。

單片機(jī)以集成度高、體積小、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、速度快,可靠性高、微型化和使用方便等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),在智能儀器儀表領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)的出現(xiàn),改變了原有的測量、控制儀器儀表,采用單片機(jī)的控制能促進(jìn)儀器儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化方面轉(zhuǎn)化,其功能比以往采電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大,由單片機(jī)構(gòu)成的智能儀表集測量、處理、控制功能于一體,給予測量儀器以嶄新的面貌。

加大CPU數(shù)據(jù)的總線寬度,由原來的8位單片機(jī)上升到16位單片機(jī)和32位單片機(jī),這樣它的數(shù)據(jù)處理功能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于8的單片機(jī)。其次,8位單片機(jī)內(nèi)部采用16位數(shù)據(jù)總線,這樣它的數(shù)據(jù)處理能力明顯的要優(yōu)于一般8位單片機(jī)。采用雙CPU結(jié)構(gòu),以提高數(shù)據(jù)處理能力。

我們現(xiàn)在常用的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口,中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)等,有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上,這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多,功能就越強(qiáng)大。此外,現(xiàn)在的單片機(jī)都普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低之外,還要求其體積要小。

MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630MW,現(xiàn)在我們使用的單片機(jī)普遍都在100MW左右,隨著對單片機(jī)功耗的要求越來越低,現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商大多數(shù)都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。比如80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低,但是由于其物理的特征決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn),正是由于這些特點(diǎn),更適合于要求低功耗如電池供電的應(yīng)用場合。

片內(nèi)的程序存儲器現(xiàn)在普遍采用閃速(Flash)存儲器。Flash存儲器能在+5V下讀/寫,既有靜態(tài)RAM的讀/寫操作簡便,又有在掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會丟失的優(yōu)點(diǎn)。使用片內(nèi)Flash存儲器,單片機(jī)可不用片外擴(kuò)展程序存儲器,大大簡化了其應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。加大存儲容量。目前有的單片機(jī)片內(nèi)程序存儲器容量可達(dá)128kB甚至更多。

單片機(jī)在電子技術(shù)中的意義不僅在于它的應(yīng)用范圍廣闊所給人們帶來的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的意義在于,單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了它在電子技術(shù)中的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣,電子技術(shù)將會有更大的發(fā)展。