浅析单片机控制发展历程及技术进步
王华静
一
单片机的发展历程
1946年世界上第一台计算机ENIAC 在美
国的宾夕法尼亚大学问世，此后一段时间
内，计算机由于设备体型庞大，所以会配有专用的大型房间进行放置。20世纪70年代，微型处理器的出现才使得计算机有了翻天覆地的改变。随着价廉、稳定性高、体型小的微处理器的问世，计算机设备告别了以往的大型机房。而计算机的计算能力更为迅速、更为精准的微型处理器所表现出的高度智能化水平引起了世界各国计算机控制专业人士的兴趣。他们把体型较小的微型机装入到一个对象体系之中，实现了人员对计算机设备的智能化控制。自此计算机告别了以往体型庞大、设备复杂、设备通用的状况。而专业人员为了区别于以往的通用计算机系统把微处理器嵌入到对象体之中，实现对象体对计算机的智能化控制，将它们称为嵌入式计算机系统。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体之中，实现的是对象的智能控制，因此，它有着与以往通用计算机系统完全不同的技术发展目标与技术要求。虽然嵌入式系统起始于微型计算机时代，但微型计算机的价位、稳定性、体型都无法满足当时对象体的智能控制需求。因此，嵌入式系统走向了独立的发展道路，这条道路即发展芯片化道路。芯片化道路便是将计算机处理器做在一个芯片上，从此人类便进入了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
（一）单片机的发展
在经历了SCM 、MCU 、SOC 三大发展阶段，人们对于单片机有了更加深入的了解，从单片微型计算机、单片微控制器一直延伸到单片应用系统，而单片机也最终进入到市场主流，出现在了人们的视野之中。
（二）数字单片机技术的发展
1．内部设计结构的发展进步。随着技术的发展，越来越多
的设备部件被集成在了单片机中，而这些部件包括日常的电路，例如Watchdog 电路、串行通信接口、LCD 控制器、A/D转换器、比较器、定时器、D/A转换器等。有的单片机为了构造局部网络或是控制网络，单片机内部会含有局部网络的控制模块CAN 。因此，这一类的单片机对构建网络十分便捷。特别是控制系统十分复杂的时侯，构建一个控制网络十分有帮助。特别值得人们关注的是，现有的单片机已经采用了所谓的三核结构，而这一结构是建立在系统级芯片概念上的。这
种单片机由三个核构成：一个是外围专用集成电路(ASIC)，另一个是微控制器与DSP 核，最后一个是程序存储器核。这种单片机的最大优点在于把DSP 和微控制器同时做在一个芯片上，将它与传统单片机进行集成，从而大大提高了单片机的功用，这也是目前单片机发展的重大进步！
2. 电源电压、封装及功耗的发展进步。现如今新的单片机
功耗越来越小，特别是已经有许多单片机都设置了不同的工作模式，包括了省电、睡眠、待机、休眠等工作模式。现在单片机的封装水准越来越高，随着贴片工艺的出现，单片机也大量采用了各式符合贴片工艺的封装方式，从而大大减少了部件体积。扩大电源电压范围，以及在较低电压下工作是当今单片机发展的重要目标之一。目前，一般单片机都能在3.3
V ～5.5V 的条件下进行工作。而个别一些厂家，甚至可以生产
出在2.2V ～6V 的条件下工作的单片机。
3. 制作工艺上的发展进步。现如今的单片机基本采用CMOS 技术，而且大多数采用了0.6亚微米以上的光刻工艺
技术。个别公司，如Motorola 公司则已采用0.35亚微米甚至是0.25亚微米光刻工艺技术。而这些技术的发展进步大大地提高了单片机的内部部件可靠性和密度。
二单片机控制系统关于抗干扰的优化设计
1．单片机系统受到干扰的主要原因分析。单片机控制应
用系统关于安全运行与可靠性受到影响的主要原因，主要是来自各种元器部件的选择、安装、制造工艺、系统结果设计、电气干扰等等因素。以下几个方面是这些因素对控制系统造成干扰的后果：程序运行失常，控制状态失灵，数据采集误差加大，数据受干扰发生变化。
2．提高可靠性的措施。单片机控制应用系统的可靠性技
术在生产、质量监控、使用设备涉及到的人员素质和掌握专业的水平方面也有很多关系。本文主要是从技术角度方面分析提高系统可靠性的常用方法，以及导致系统运行不稳定的内部因素。不稳定因素主要有以下三点：
（1）元器件的性能与自身可靠性。由于元器件是组成系统的基本单元，其本身质量的好坏将极大地影响整个系统性能与可靠性。所以，在元器件可靠性的设计之中，首要的工作是精选元器件，使其在精度等级与长时间稳定性上达到要求。
（2）单片机系统结构设计问题。系统结构设计主要包括硬件电路结构和运行软件的设计。电路结构设计中要求各元
器件与线路布局要非常合理才能消除元器件之间的电磁耦合互相干扰，进行优化的电路设计也可以削弱和消除来自外部干扰对整个系统的影响。可以采用冗余结构的设计方式（也称故障掩盖技术或容错技术），它是通过增加完成相同功能的并联或备用单元的数目来提高系统可靠性的一种设计方法。对于消减外部电磁干扰，可采用电磁兼容的设计方式，目的是为了提高单片机系统在电磁中的适应性，即保持完成规定功能的能力。常用的抗电磁干扰的硬件措施有去耦电路、接地技术、屏蔽技术、滤波技术等。
（3）安装与调试。为了保证系统可以有效运行并且保持高可靠性，对元器件与整个系统要进行安装与调试。虽然在元器件的选择上十分仔细严格，而且系统的整体设计也十分合理，但安装工艺如果很粗糙的话，调试又不严格，仍然达不到预期效果。而为了保证系统的可靠运行，必须创造一个良好的外部环境条件。例如：安装紧固以防振动；加强通风以降低环境温度；远离产生强电场干扰的设备；采取屏蔽措施等。
选用元器件是根本，安装与调试合理是基础，设计系统结构是手段，外部环境条件是保障，这些都是设计所遵循的基本准则，并且要将系统的设计、安装、调试、工作贯穿于整个过程。为了实现这些基本准则，需要相关硬件和软件方面有效的支持，这也是可靠性设计的根本目标和任务。
浅析计算机及网络技术在建筑工程中的应用
王慧霞
管理、合同管理、造价管理、信息管理等等，这么大的信息量及错综复杂的关系靠人的脑跟手需要耗费巨大人力资源。但是有了计算机的辅助，以上的这些工作就显得简单得多了。计算机在建筑工程项目管理中的作用主要有以下几个方面：
一
计算机在建筑工程项目管理中的应用（一）计算机在建筑工程项目管理中的作用
建筑工程项目管理包括安全管理、质量管理、进度
1. 实现资源的共享。在施工中经常会遇到各种各样的问题，有的
需要查规范、有的需要查图集等等，现在只需要一台计算机、一个网线便能解决上述问题，甚至建筑从业人员将在施工中遇到各种问题在网络中进行发布，然后由具有相关处理经验的人进行回答解释，可以说互联网很好地为从事建筑行业的人员建立了一个学习平台，极大地提高人们的个人能力，从而也保证了项目的进度质量。
2. 实现数据通信。利用计算机网络技术和建筑工程项目管理系统，
可以轻易实现项目管理人员之间的信息发布和数据传输，驻外地施工人员需要公司内或者厂家的一些技术文件等，只需要通过网络瞬间就可以完成快递公司几天才能完成的事情，建设单位也可以通过计算机网络进行招标发布等等。
（二）计算机建筑工程项目管理的特点
传统的管理模式签字，如果施工人员申请工程款或者写签证需要找专业监理工程师、总监、甲方专业工程师、甲方财务等等，完成这些工作时间已过半月，极大地影响了工作效率；但是通过公司管理软件（OA ）进行审核签字，无论对方在什么地方，只要有网络最多只要一两天就可以办到。
三结论
现实生活中，单片机很大程度上提高和改变了我们的生活质量，从导弹中使用到导航装置, 再到飞机控制仪表, 甚至是我们生活中广泛使用的各种智能IC 公交卡、银行卡等, 这些都离不开单片机。相信单片机会在我们的生活中扮演更重要的角色。
参考文献：
二计算机应用技术在建筑工程造价管理中的应用
随着计算机应用技术的发展，越来越多的工程相关软件被开发，极大地提高了工作的效率，尤其是造价管理方面。
广联达、CAD 等软件的开发，极大地提高了预算、制图的效率。造价算量无疑是造价人员最为头疼的事情，要用尺子在图纸上一一算，光算量计算清单就要好几本；现在有了CAD 制图只需要拖动鼠标，屏幕上就自动计算出线路尺寸，设备的数量也只需要输入相关文字就能轻松算出相关设备数量，然后再输入预算软件内，很快一本造价清单就可出来，既精准又快速。
[1]李广第，朱月秀，王秀山．单片机基础[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2002
[2]潘琢金，施国君．C8051FXXX 高速SOC 单片机
原理与应用[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2002
[3]胡汉才．单片机原理及系统设计[M]．北京：清华
大学出版社，2002
三计算机应用技术在施工管理中的作用
在建筑施工行业内计算机应用技术中的信息技术十分重要。项目经理应懂得利用现代信息技术进行人员的管理，从而提高在国内外建筑市场上的竞争力，而利用信息技术有助于：
[4]张俊谟．单片机中级教程：原理与应用[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2000
（作者单位：河北百富勤智能工程有限公司）
（一）提高管理水平
目前国内各个施工企业间的竞争十分激烈，以往承接建筑工程
２０14年第4期
131
浅析单片机控制发展历程及技术进步
王华静
一
单片机的发展历程
1946年世界上第一台计算机ENIAC 在美
国的宾夕法尼亚大学问世，此后一段时间
内，计算机由于设备体型庞大，所以会配有专用的大型房间进行放置。20世纪70年代，微型处理器的出现才使得计算机有了翻天覆地的改变。随着价廉、稳定性高、体型小的微处理器的问世，计算机设备告别了以往的大型机房。而计算机的计算能力更为迅速、更为精准的微型处理器所表现出的高度智能化水平引起了世界各国计算机控制专业人士的兴趣。他们把体型较小的微型机装入到一个对象体系之中，实现了人员对计算机设备的智能化控制。自此计算机告别了以往体型庞大、设备复杂、设备通用的状况。而专业人员为了区别于以往的通用计算机系统把微处理器嵌入到对象体之中，实现对象体对计算机的智能化控制，将它们称为嵌入式计算机系统。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体之中，实现的是对象的智能控制，因此，它有着与以往通用计算机系统完全不同的技术发展目标与技术要求。虽然嵌入式系统起始于微型计算机时代，但微型计算机的价位、稳定性、体型都无法满足当时对象体的智能控制需求。因此，嵌入式系统走向了独立的发展道路，这条道路即发展芯片化道路。芯片化道路便是将计算机处理器做在一个芯片上，从此人类便进入了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
（一）单片机的发展
在经历了SCM 、MCU 、SOC 三大发展阶段，人们对于单片机有了更加深入的了解，从单片微型计算机、单片微控制器一直延伸到单片应用系统，而单片机也最终进入到市场主流，出现在了人们的视野之中。
（二）数字单片机技术的发展
1．内部设计结构的发展进步。随着技术的发展，越来越多
的设备部件被集成在了单片机中，而这些部件包括日常的电路，例如Watchdog 电路、串行通信接口、LCD 控制器、A/D转换器、比较器、定时器、D/A转换器等。有的单片机为了构造局部网络或是控制网络，单片机内部会含有局部网络的控制模块CAN 。因此，这一类的单片机对构建网络十分便捷。特别是控制系统十分复杂的时侯，构建一个控制网络十分有帮助。特别值得人们关注的是，现有的单片机已经采用了所谓的三核结构，而这一结构是建立在系统级芯片概念上的。这
种单片机由三个核构成：一个是外围专用集成电路(ASIC)，另一个是微控制器与DSP 核，最后一个是程序存储器核。这种单片机的最大优点在于把DSP 和微控制器同时做在一个芯片上，将它与传统单片机进行集成，从而大大提高了单片机的功用，这也是目前单片机发展的重大进步！
2. 电源电压、封装及功耗的发展进步。现如今新的单片机
功耗越来越小，特别是已经有许多单片机都设置了不同的工作模式，包括了省电、睡眠、待机、休眠等工作模式。现在单片机的封装水准越来越高，随着贴片工艺的出现，单片机也大量采用了各式符合贴片工艺的封装方式，从而大大减少了部件体积。扩大电源电压范围，以及在较低电压下工作是当今单片机发展的重要目标之一。目前，一般单片机都能在3.3
V ～5.5V 的条件下进行工作。而个别一些厂家，甚至可以生产
出在2.2V ～6V 的条件下工作的单片机。
3. 制作工艺上的发展进步。现如今的单片机基本采用CMOS 技术，而且大多数采用了0.6亚微米以上的光刻工艺
技术。个别公司，如Motorola 公司则已采用0.35亚微米甚至是0.25亚微米光刻工艺技术。而这些技术的发展进步大大地提高了单片机的内部部件可靠性和密度。
二单片机控制系统关于抗干扰的优化设计
1．单片机系统受到干扰的主要原因分析。单片机控制应
用系统关于安全运行与可靠性受到影响的主要原因，主要是来自各种元器部件的选择、安装、制造工艺、系统结果设计、电气干扰等等因素。以下几个方面是这些因素对控制系统造成干扰的后果：程序运行失常，控制状态失灵，数据采集误差加大，数据受干扰发生变化。
2．提高可靠性的措施。单片机控制应用系统的可靠性技
术在生产、质量监控、使用设备涉及到的人员素质和掌握专业的水平方面也有很多关系。本文主要是从技术角度方面分析提高系统可靠性的常用方法，以及导致系统运行不稳定的内部因素。不稳定因素主要有以下三点：
（1）元器件的性能与自身可靠性。由于元器件是组成系统的基本单元，其本身质量的好坏将极大地影响整个系统性能与可靠性。所以，在元器件可靠性的设计之中，首要的工作是精选元器件，使其在精度等级与长时间稳定性上达到要求。
（2）单片机系统结构设计问题。系统结构设计主要包括硬件电路结构和运行软件的设计。电路结构设计中要求各元
器件与线路布局要非常合理才能消除元器件之间的电磁耦合互相干扰，进行优化的电路设计也可以削弱和消除来自外部干扰对整个系统的影响。可以采用冗余结构的设计方式（也称故障掩盖技术或容错技术），它是通过增加完成相同功能的并联或备用单元的数目来提高系统可靠性的一种设计方法。对于消减外部电磁干扰，可采用电磁兼容的设计方式，目的是为了提高单片机系统在电磁中的适应性，即保持完成规定功能的能力。常用的抗电磁干扰的硬件措施有去耦电路、接地技术、屏蔽技术、滤波技术等。
（3）安装与调试。为了保证系统可以有效运行并且保持高可靠性，对元器件与整个系统要进行安装与调试。虽然在元器件的选择上十分仔细严格，而且系统的整体设计也十分合理，但安装工艺如果很粗糙的话，调试又不严格，仍然达不到预期效果。而为了保证系统的可靠运行，必须创造一个良好的外部环境条件。例如：安装紧固以防振动；加强通风以降低环境温度；远离产生强电场干扰的设备；采取屏蔽措施等。
选用元器件是根本，安装与调试合理是基础，设计系统结构是手段，外部环境条件是保障，这些都是设计所遵循的基本准则，并且要将系统的设计、安装、调试、工作贯穿于整个过程。为了实现这些基本准则，需要相关硬件和软件方面有效的支持，这也是可靠性设计的根本目标和任务。
浅析计算机及网络技术在建筑工程中的应用
王慧霞
管理、合同管理、造价管理、信息管理等等，这么大的信息量及错综复杂的关系靠人的脑跟手需要耗费巨大人力资源。但是有了计算机的辅助，以上的这些工作就显得简单得多了。计算机在建筑工程项目管理中的作用主要有以下几个方面：
一
计算机在建筑工程项目管理中的应用（一）计算机在建筑工程项目管理中的作用
建筑工程项目管理包括安全管理、质量管理、进度
1. 实现资源的共享。在施工中经常会遇到各种各样的问题，有的
需要查规范、有的需要查图集等等，现在只需要一台计算机、一个网线便能解决上述问题，甚至建筑从业人员将在施工中遇到各种问题在网络中进行发布，然后由具有相关处理经验的人进行回答解释，可以说互联网很好地为从事建筑行业的人员建立了一个学习平台，极大地提高人们的个人能力，从而也保证了项目的进度质量。
2. 实现数据通信。利用计算机网络技术和建筑工程项目管理系统，
可以轻易实现项目管理人员之间的信息发布和数据传输，驻外地施工人员需要公司内或者厂家的一些技术文件等，只需要通过网络瞬间就可以完成快递公司几天才能完成的事情，建设单位也可以通过计算机网络进行招标发布等等。
（二）计算机建筑工程项目管理的特点
传统的管理模式签字，如果施工人员申请工程款或者写签证需要找专业监理工程师、总监、甲方专业工程师、甲方财务等等，完成这些工作时间已过半月，极大地影响了工作效率；但是通过公司管理软件（OA ）进行审核签字，无论对方在什么地方，只要有网络最多只要一两天就可以办到。
三结论
现实生活中，单片机很大程度上提高和改变了我们的生活质量，从导弹中使用到导航装置, 再到飞机控制仪表, 甚至是我们生活中广泛使用的各种智能IC 公交卡、银行卡等, 这些都离不开单片机。相信单片机会在我们的生活中扮演更重要的角色。
参考文献：
二计算机应用技术在建筑工程造价管理中的应用
随着计算机应用技术的发展，越来越多的工程相关软件被开发，极大地提高了工作的效率，尤其是造价管理方面。
广联达、CAD 等软件的开发，极大地提高了预算、制图的效率。造价算量无疑是造价人员最为头疼的事情，要用尺子在图纸上一一算，光算量计算清单就要好几本；现在有了CAD 制图只需要拖动鼠标，屏幕上就自动计算出线路尺寸，设备的数量也只需要输入相关文字就能轻松算出相关设备数量，然后再输入预算软件内，很快一本造价清单就可出来，既精准又快速。
[1]李广第，朱月秀，王秀山．单片机基础[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2002
[2]潘琢金，施国君．C8051FXXX 高速SOC 单片机
原理与应用[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2002
[3]胡汉才．单片机原理及系统设计[M]．北京：清华
大学出版社，2002
三计算机应用技术在施工管理中的作用
在建筑施工行业内计算机应用技术中的信息技术十分重要。项目经理应懂得利用现代信息技术进行人员的管理，从而提高在国内外建筑市场上的竞争力，而利用信息技术有助于：
[4]张俊谟．单片机中级教程：原理与应用[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2000
（作者单位：河北百富勤智能工程有限公司）
（一）提高管理水平
目前国内各个施工企业间的竞争十分激烈，以往承接建筑工程
２０14年第4期
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