电子技术中的单片机占据不可磨灭的位置

距离8051单片机的诞生已有40多年，由于专利的到期，国内8051单片机，在价格上一般都会便宜很多。随着科学技术的发展，单片机的使用减小了电子产品的尺寸、成本和复杂性。由于其简单性和优势，越来越多地电子产品使用这些嵌入式芯片和单片机。现代电子技术发展的速度越来越快，其基本核心技术为嵌入式计算机系统，而作为嵌入式系统之一的单片机，以其明显的典型性、广泛性、普及性的特点，在现代电子系统发展历程中占据着重要的地位。本文就针对电子技术中单片机的应用进行综述性讨论，介绍其基本组成与特点，对其应用进行分析，最后提出其未来的发展方向。

单片机在汽车、航空、航天、机器人、电子、国防应用、移动通信、铁路运输、工业加工和医疗应用等各个领域的使用正在迅速增加。让我们讨论一下单片机8051在上述某些领域中的实际应用。据有关研究机构统计，2019年全球MCU整体市场规模为164亿美元，预计2019-2024年的年复合增长率(CAGR)为6%。MCU应用主要集中在汽车电子、工控/医疗、计算机网络和消费电子等领域根据IC Insights预测，2022年全球MCU销售额将达到240亿美元。前国内MCU厂商主要在消费电子、智能卡和水电煤气仪表等中低端应用领域竞争，但在工业控制、汽车电子和物联网市场潜力大且利润比较高的领域，都被国外的MCU厂商垄断。国内MCU市场份额前十名都被国外企业所占据。其中，主流的32位MCU市场规模80%由瑞萨、恩智浦、ST、英飞凌、德州仪器瓜分，国产比例甚至不足10%，极不均衡。

其实最早的单片机正是从工业领域开始兴起的，至今其在工业控制领域的应用仍然十分广泛，利用单片机技术构成多种多样的数据采集系统与智能控制系统，比如工厂流水线的智能化管理、智能化电梯、报警系统等等，均是通过单片机技术与计算机联网构成二级控制系统。缩短产品的上市时间，要求单片机制造商提供更多更卓越的开发工具链，包括编译器、集成开发环境(IDE)、调试器、RTOS、图形工具(如GUI)、参考设计以及代码库等。 越来越多的用户缺乏足够的技术资源，希望其单片机供应商能提供技术支持来帮助他们完成设计。对许多应用而言，技术资源的效率比硅片成本更为重要。因此具有成本效益的迁移路径日益受到关注，用户可在同一个单片机上进行新的设计，或者选择一个具有相同封装引脚输出和相似外设的单片机，并重新使用大部分的代码，从而保护其在固件方面的资金投入。

现代医疗条件越来越发达，人们对医疗灭菌消毒技术也越来越重视，但是一些偏远地区的小医院、小诊所其消毒灭菌设备还十分简陋，无法有效的控制消毒质量。随着单片机技术的发展，其体积较小、功能强大、具有灵活的扩展性、应用方便的特点也越来越突出，因此在医用呼吸机、分析仪与监护仪、超声诊断设备、病床呼叫系统等设备中得到了广泛的应用。

单片机8051在医疗应用中的应用在医疗领域发生了革命性的变化。具有基于GSM的GPS的位置详细信息的患者健康监控系统是基于单片机应用的电子项目。该项目旨在跟踪患者的位置，以便在紧急情况下使设施能够快速到达患者的位置。通过该项目，可以使用GPS无线监控患者的体温，并可以使用GSM将消息发送给相关/授权人员。中国MCU应用市场主要集中在家电/消费电子、计算机网络和通信、汽车电子、智能卡，以及和工控/医疗等领域。据IHS数据统计，中国 MCU 市场年平均复合增长率(CAGR)为7.2%，是同期全球MCU市场增长率的4倍，2022年中国MCU市场规模达到319.3亿元人民币。其中汽车电子和工业控制应用对MCU的需求增长是最快的，预期到2023年工业/医疗电子的市场份额将赶上消费电子，达到92亿元人民币。

总之，从某种程度而言，嵌入式计算机系统已经成为现代电子系统的核心技术之一，而单片机作为一种最典型、应用最广泛、普及度最高的嵌入式系统，更是在现代电子系统的发展历程中占据着重要的地位。