微控制器在智能仪表技术中的应用与发展趋势

"操作概说-智能仪表技术" 在智能仪表技术领域，操作概说主要涉及串行存储器的使用、I2C总线的操作以及微控制器在智能仪表中的核心地位。串行存储器如24C04在读写速度上相对较慢，存在100K和400K两种操作频率，这要求在设计中需考虑其性能限制，避免在数据传输上成为瓶颈。当使用I/O口模拟I2C总线时，需要编写大约1K字节的汇编级通用子程序模块，而针对具有内置I2C总线接口的单片机（如C8051F020），操作将更为简便，通过专用寄存器即可实现。 智能仪表技术的发展与微控制器密切相关。微控制器是智能仪表的核心，具备判断、记忆、推理和决策能力，模仿人脑的部分功能。常见的智能仪表应用包括数字存储示波器、飞机黑匣子、数控机床和自主机器人等。这些仪表的智能化依赖于高速的CPU、MCU、DSP、FPGA、CPLD和ARM等硬件，大容量的RAM、ROM和FLASH存储器，以及高精度的A/D和D/A转换器。此外，智能型传感器、模糊控制、专家系统、神经网络和自适应系统等软件技术也起到了关键作用。 近年来，智能仪表呈现出小型化、微型化、便携化趋势，如心脏监护仪、车载GPS等；网络化、系统化、行业化的应用，如工业现场总线网络和医疗监控系统；高档化、复杂化、专业化的设备，如各种专业机器人；以及在各个领域的广泛覆盖，从工业、农业到国防、科教、卫生等。 微控制器的发展现状显示，尽管从1位到64位的演进，但8位单片机在国内仍然有其重要地位，因为它们的接口简单、外围接口芯片丰富，能满足中低档需求。然而，国际上8位机也在不断发展，增加了更多功能，如增强的片上存储器、通用I/O口、JTAG接口、更高的系统主频、电源监视器、看门狗以及对现场总线的支持。随着技术进步，微控制器趋向于更低的电压和功耗，以适应更广泛的环境和应用需求。