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简答题单片机具有哪些突出优点?举例说明单片机的应用领域。
  • 1.单片机寿命长
    所谓寿命长,一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年,另一方面是指与微处理器相比生存周期长。MPU更新换代的速度越来越快,以386、486、586为代表的MPU,几年内就被淘汰出局。而传统的单片机如8051、68HC05等年龄已有二十多岁,产量仍是上升的。一些成功上市的相对年轻的CPU核心,也会随着I/O功能模块的不断丰富,有着相当长的生存周期。
    2.8位、32位单片机共同发展
    这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来,单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭,32位单片机应用得到了长足、迅猛的发展。
    3.低噪声与高速度
    为提高单片机抗干扰能力,降低噪声,降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序,在不提高时钟频率的条件下,使运算速度提高了很多。Motorola单片机使用了琐相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使用4.9MHz外部振荡器而内部时钟达32MHz。三星电子新近推出了1.2GHz的ARM处理器内核。
    4.低电压与低功耗
    几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也越来越宽。一般单片机都能在3~6V范围内工作,对电池供电的单片机不再需要对电源采取稳压措施。低电压供电的单片机电源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供电的单片机已经问世。
    5.低噪声与高可靠性
    为提高单片机系统的抗电磁干扰能力,使产品能适应恶劣的工作环境,满足电磁兼容性方面更高标准的要求,各单片机商家在单片机内部电路中采取了一些新的技术措施。如ST公司的由标准8032核和PSD(可编程系统器件)构成的μPSD系列单片机片内增加了看门狗定时器,NS公司的COP8单片机内部增加了抗EMI电路,增强了“看门狗”的性能。Motorola推出了低噪声的LN系列单片机。
    6.ISP与IAP
    ISP技术的优势是不需要编程器就可以进行单片机的实验和开发,单片机芯片可以直接焊接到电路板上,调试结束即成成品,免去了调试时由于频繁地插入取出芯片对芯片和电路板带来的不便。IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将程序从一个存储体转向另一个。ISP的实现一般需要很少的外部电路辅助实现,而IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器,可以通过现有的INTERNET或其它通讯方式很方便地实现远程升级和维护。
    单片机的应用领域:
    1)智能化家用电器:各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制,升级换代,提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
    2)办公自动化设备:现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
    3)商业营销设备:在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
    4)工业自动化控制:工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
    5)智能仪器仪表:采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次,强化了功能。如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
    6)智能化通信产品:最突出的是手机,当然手机内的芯片属专用型单片机。
    7)汽车电子产品:现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器(黑匣子)等都离不开单片机。
    8)航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域:单片机的应用更是不言而喻。
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