微控制器(MCU)，也就是我們所說的單片機(jī)，是今天電子產(chǎn)品的心臟，被廣泛地應(yīng)用到消費(fèi)和工業(yè)電子產(chǎn)品中。小到體溫計(jì)、無線充電器和智能手環(huán)，大到數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和汽車，都有MCU的身影。單片微型計(jì)算機(jī)以下簡(jiǎn)稱單片機(jī)是計(jì)算機(jī)的一種，眾所周知計(jì)算機(jī)的運(yùn)行需要系統(tǒng)軟件和操作軟件，而單片機(jī)也不例外它需要一些指令才能運(yùn)行。這些指令被編譯為十六進(jìn)制文件(HEX文件)燒寫到單片機(jī)，為單片機(jī)的運(yùn)行提供指令。單片機(jī)編程與計(jì)算機(jī)軟件編程是一脈相承的，現(xiàn)在主流的單片機(jī)編程語言有C語言、匯編語言、Python等。
單片機(jī)用戶(原始設(shè)備制造商)面臨著三大挑戰(zhàn)：通過特性、性能或價(jià)格實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)品差異化;通過縮短產(chǎn)品上市時(shí)間以補(bǔ)償在復(fù)雜設(shè)計(jì)上日益增長的投資;力求在不增加成本的前提下達(dá)成上述兩大目標(biāo)。這些挑戰(zhàn)構(gòu)成了未來單片機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ)，為了體現(xiàn)終端產(chǎn)品的差異化，原始設(shè)備制造商爭(zhēng)先恐后地為其產(chǎn)品增添諸多的新特性。
距離8051單片機(jī)的誕生已有40多年，由于專利的到期，國內(nèi)8051單片機(jī)，在價(jià)格上一般都會(huì)便宜很多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的使用減小了電子產(chǎn)品的尺寸、成本和復(fù)雜性。由于其簡(jiǎn)單性和優(yōu)勢(shì)，越來越多地電子產(chǎn)品使用這些嵌入式芯片和單片機(jī)?，F(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的速度越來越快，其基本核心技術(shù)為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而作為嵌入式系統(tǒng)之一的單片機(jī)，以其明顯的典型性、廣泛性、普及性的特點(diǎn)，在現(xiàn)代電子系統(tǒng)發(fā)展歷程中占據(jù)著重要的地位。本文就針對(duì)電子技術(shù)中單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行綜述性討論，介紹其基本組成與特點(diǎn)，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行分析，最后提出其未來的發(fā)展方向。
2020年下半年開始，單片機(jī)就開始慢慢緊俏了，漲價(jià)了，缺貨了。這次缺貨，應(yīng)該也是近年來最嚴(yán)重的一次。當(dāng)然造成的原因也比較多，傳言也比較多。單片機(jī)MCU，其實(shí)它也是一個(gè)小系統(tǒng)，它是控制電子產(chǎn)品的大腦?，F(xiàn)如今，我們生活中的許多電器都含有單片機(jī)。例如：手機(jī)、電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、以及開關(guān)、LED等。它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了 I/O 設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。
單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機(jī)。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域。
目前國內(nèi) 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)處于全球第一陣營。按照建設(shè)周期，上游射頻、天線、PCB 等零部件，以 及中游無線基站、光通信設(shè)備等主設(shè)備、系統(tǒng)集成與服務(wù)行業(yè)或?qū)⒙氏仁芤?。根?jù)5G標(biāo)準(zhǔn)的制定日程以及基礎(chǔ)建設(shè)的流程，5G建設(shè)周期可以按先后順序分為規(guī)劃期、建設(shè)期和應(yīng)用期。除運(yùn)營商外，大部分細(xì)分行業(yè)只歸屬于其中一個(gè)階段。規(guī)劃期主要是5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，而建設(shè)期涉及較多細(xì)分行業(yè)。
嵌入式系統(tǒng)(Embeddedsystem)，是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，根據(jù)英國電器工程師協(xié)會(huì)的定義，嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器或用于工廠運(yùn)作的設(shè)備。與個(gè)人計(jì)算機(jī)這樣的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)。由于嵌入式系統(tǒng)只針對(duì)一項(xiàng)特殊的任務(wù)，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)λM(jìn)行優(yōu)化，減小尺寸降低成本。由于嵌入式系統(tǒng)通常進(jìn)行大量生產(chǎn)。所以單個(gè)的成本節(jié)約，能夠隨著產(chǎn)量進(jìn)行成百上千的放大。
單片微型計(jì)算機(jī)以下簡(jiǎn)稱單片機(jī)是計(jì)算機(jī)的一種，眾所周知計(jì)算機(jī)的運(yùn)行需要系統(tǒng)軟件和操作軟件，而單片機(jī)也不例外它需要一些指令才能運(yùn)行。這些指令被編譯為十六進(jìn)制文件(HEX文件)燒寫到單片機(jī)，為單片機(jī)的運(yùn)行提供指令。單片機(jī)編程與計(jì)算機(jī)軟件編程是一脈相承的，現(xiàn)在主流的單片機(jī)編程語言有C語言、匯編語言、Python等。單片機(jī)與人們的生活已經(jīng)結(jié)為一體。從數(shù)字鬧鐘到電動(dòng)牙刷和電動(dòng)剃須刀;從車內(nèi)應(yīng)用門鎖、停車傳感器、ABS，到行車途中交通控制、雷達(dá)測(cè)速以及交通流量監(jiān)視器;從家庭和辦公應(yīng)用中的工廠自動(dòng)化、照明控制(如熒光燈、鎮(zhèn)流器控制、應(yīng)急燈等)，到家庭保健中的植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器、胃窺鏡等，以及手機(jī)、火災(zāi)控制系統(tǒng)、煙霧報(bào)警器等應(yīng)用，都有單片機(jī)在其中發(fā)揮著重要作用。
“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)術(shù)語大約有20年的歷史了，但是連網(wǎng)設(shè)備的概念存在的時(shí)間更長。實(shí)際上，從20世紀(jì)70年代開始，當(dāng)時(shí)，連網(wǎng)設(shè)備經(jīng)常被稱為“嵌入式互聯(lián)網(wǎng)”或“普適計(jì)算”。但是現(xiàn)在的術(shù)語“物聯(lián)網(wǎng)”是凱文·阿什頓在1999年寶潔公司任職期間創(chuàng)造的。不幸的是，這個(gè)術(shù)語直到10年后才被人熟知。即使在今天，物聯(lián)網(wǎng)仍處于起步階段。許多物聯(lián)網(wǎng)公司正處于深度轉(zhuǎn)型之中。區(qū)塊鏈、機(jī)器學(xué)習(xí)和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的興起為業(yè)務(wù)增長帶來了令人興奮的機(jī)遇?；ヂ?lián)產(chǎn)品正在改變?nèi)藗兣c對(duì)象互動(dòng)的方式以及他們對(duì)品牌的看法，從而使公司能夠超越靜態(tài)產(chǎn)品來滿足當(dāng)今不斷變化的消費(fèi)者的需求。
第五代移動(dòng)通信技術(shù)5G成為了近期最熱門的科技概念之一，它的發(fā)展勢(shì)不可擋。高盛研究部預(yù)計(jì)2019年將是5G的開局之年，特別是在無線家庭寬帶方面。同時(shí)，隨著5G智能手機(jī)的面世，我們認(rèn)為5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的推出將在2020年加速。在無線設(shè)備市場(chǎng)經(jīng)歷了四年的低迷期后，5G有望推動(dòng)新的增長，并帶來影響深遠(yuǎn)的變革，包括電信運(yùn)營商的邊緣計(jì)算覆蓋范圍、以超低延時(shí)技術(shù)推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化等。5G近年已經(jīng)成為了中國的政策重點(diǎn)。中國政府在十三五規(guī)劃中將5G描述為“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”及“增長新時(shí)代”。政府還在《中國制造2025》中計(jì)劃要“全面突破第五代移動(dòng)通信 (5G) 技術(shù)”。在政府一系列關(guān)鍵措施的支持下，中國正積極布局5G。2018年12月，5G試驗(yàn)頻段被分配給三家電信運(yùn)營商，工信部還在2019年1月宣布今年將在若干城市發(fā)放5G臨時(shí)牌照。與此同時(shí)，中國兩大供應(yīng)商華為和中興均表示，在5G第三階段獨(dú)立組網(wǎng)測(cè)試工作中取得了重大進(jìn)展。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐，5G是新一代信息通信技術(shù)演進(jìn)升級(jí)的重要方向，二者都是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動(dòng)力量。作為滿足工業(yè)智能化發(fā)展需求，具有低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋特點(diǎn)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用模式，也被看作5G時(shí)代具備大爆發(fā)潛質(zhì)的領(lǐng)域之一。5G作為下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的移動(dòng)基礎(chǔ)服務(wù)，是各國必須要參與建設(shè)的?！?G改變生活，5G改變社會(huì)。”在 5G時(shí)代萬物互聯(lián)的場(chǎng)景下，人們的生活方式將被徹底改變。而 5G 時(shí)代的到來，也將為我們開啟一個(gè)全移動(dòng)、萬物互聯(lián)、充滿想象的智慧社會(huì)。
在現(xiàn)實(shí)中，我相信有很多剛剛接觸單片機(jī)的同學(xué)，簡(jiǎn)直是無從下手，打開一個(gè)程序，更會(huì)被復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和密密麻麻的代碼嚇到，產(chǎn)生退縮的想法，這篇文章帶你了解一下單片機(jī)程序。
我相信很多同學(xué)在剛開始學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)候，在做NRF24L01通信時(shí)會(huì)遇到很多棘手的問題，有時(shí)候一個(gè)星期也搞不明白，還有可能越搞越不懂，越搞越不會(huì)，最后無奈只好想放棄。今天在這里給大家講一下新手是如何快速搞通的。
如果我們?cè)谧鰡纹瑱C(jī)無線通信的時(shí)候，沒有很好地理解“數(shù)字”的概念，我們就會(huì)遇到很多的問題，例如：可以傳送文字嗎？，可以傳送聲音和圖片嗎？......這些問題雖然聽上去讓人覺得很奇葩，但是正是這樣的問題更反映出在學(xué)單片機(jī)之前，我們并沒有做好功課。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，企業(yè)面臨著巨大的機(jī)遇，為了更好的發(fā)展，企業(yè)不斷地探索，將尋求低功耗廣域網(wǎng)的解決方案，以實(shí)現(xiàn)在格格前景光明的領(lǐng)域中占據(jù)一席之地。
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譚意義
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后一個(gè)5年
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學(xué)吧
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