单片机嵌入式系统与人工智能发展的探讨

单片机嵌入式系统与人工智能发展的探讨

康秀光

身份证号230107197408292313，黑龙江省哈尔滨市 150028

摘要：随着时代的不断发展，电机控制系统的相关性能已经得到了大幅提升。单片机嵌入系统的开发，对于人工智能的发展具有极大的价值，作为世界科技发展前沿的人工智能，已经越来越广泛地出现在我们的生活当中，能为我们提供更优质的生活和工作服务，相信在未来的发展中，必然会更方便我们的生活。基于此，本文主要分析了单片机嵌入式系统与人工智能发展。

关键词：单片机；嵌入式系统；人工智能发展

中图分类号：TP368.1     文献标示码：A

引言

嵌入式单片机，在实际应用中主要是借助软件系统与硬件设备，来保障整个控制系统的高效运行，提高处理能力。然而现阶段的技术还有待提升完善，因此就需要在今后的发展中，为单片机的研发，投入更多的人力、物力与财力，培养更多的专业人才。针对嵌入式单片机在实际应用中存在的问题，进行原因分析，然后提出优化方案。

1嵌入式系统概述

嵌入式系统，是利用计算机技术发展而来的专用系统，主要由处理器、硬件设备、操作系统等构成，具有强大的系统控制、数据管理等功能。其核心部件是内嵌的处理器，能够将各种功能集成到一块小小的芯片上，集成化水平非常高。一般来说，嵌入式系统是结合设备的应用环境来进行设计的，有效地提升了设备的运行质量。随着信息网络技术的发展，嵌入式系统也需要与网络进行互联，借助于不同的网络接口，实现功能上的拓展。经过近些年的发展，我国的嵌入式系统开发技术获得了长足的进步，但仍然存在诸多不足，尤其是在微内核、集成性方面亟待改进，此外由于其体积较小，所以在存储功能上也比较有限，在以后的开发工作中需要在这方面加以改进，以满足越来越复杂的应用要求[1]。

嵌入式系统具有高性能，与传统的计算机系统相比，嵌入式系统具有稳定性高、工作速度快、开发周期短等优点。它可以大大降低系统容量，提高系统的空间利用率，为了进一步降低系统成本，保证系统的正常运行，方便人们使用，嵌入式系统对时间非常敏感，因此具有很强的实时性。

2当前我国工业生产技术领域中的单片机发展概况

嵌入式控制应用已深入到了每一种智能控制中，特别是随着芯片性能的提高，嵌入式产品也越来越智能化，人性化。嵌入式控制通常有顺序结构、多任务等控制方式。顺序结构控制适用于简单、没有多任务同时执行控制的情况。多任务控制能同时处理多个任务，高档的嵌入式多任务系统有操作系统来做支撑，如手机就有安卓、苹果等操作系统支撑，由操作系统来进行多任务管理。单片机采用了我国目前超大规模的集成化技术，因此其体积小、质量更轻，除此之外，其最大的技术优点就是具有更加完善的数据信息存储功能，从而为开发以及应用和学习等都提供了重要的技术基础。因此，从单片机的应用发展总体情况来看，其技术应用水平已经十分成熟，特别是其具有丰富的外部总线以及更快的处理速度和更大的应用功能扩展空间，因此其在实际的应用过程中对环境的适应性较好，特别是系统的控制性更强，是一种典型的工业生产便携式产品。该技术当前主要在我国的仪器仪表以及家用电器、智能家居、汽车生产领域等众多的工业技术领域中得到了非常广泛的应用。

3提升单片机嵌入式系统可靠性措施

单片机的嵌入式系统在实际的相关工作过程中，经常会遇到一些干扰因素，这些干扰因素会影响其正常的工作以及运行。通常，关于单片机嵌入式系统上可能会通过三种主要方式来发生干扰：空间的干扰方式，通道的干扰方式以及电源的干扰方式。这些干扰会在一定程度上对单片机嵌入式系统的稳定性造成影响，导致系统数据的采集出现错误，定时不正确，误操作被控对象以及状态的极其不稳定。因此，有必要采用某些抗干扰的相关技术对这些不利的后果进行避免。

3.1避免电源干扰的方法

单片机嵌入式系统电源是一个干扰因素，电源作为单片机嵌入式系统的能源提供设备，它在提供能源的同时，会产生噪音干扰系统及系统的大部分控制线路。电源变压器运用双隔离的方法，把电源变压器的屏蔽层的初级线圈接地，次级线圈接抑制板地，通过这种方法减少高频和低频的脉冲干扰。利用压敏电阻的特性抑制线路瞬时高压，其并联在电源的初级线圈上可以稳定线路的电压。由于单片机嵌入式系统会产生高次谐波，安装低通滤波器改善电源波形，采取独立的模式稳压，减少相互之间的影响，提高供电的稳定和可靠性。

3.2避免传输通道干扰方法

避免传输通道干扰的方法主要有：可以在传感器周边安装一个增益放大器，最好选择差动输入方式，以有效避免共模干扰混入系统中。为了减少信号在传输过程中的感应，可以将屏蔽线作为传输线，并将屏蔽层接地。在长线的传输过程中，需要对其进行阻抗匹配，避免因阻抗不匹配而导致信号失真。要对传输线进行合理布局，将强电线与信号线分开，不允许二者混扎在一起；信号强的传输线与信号弱的传输线要分开，二者最好保持垂直。单片机与输入电路、输出电路之间最好用光电耦合器隔离。这样就能有效防止干扰信号对系统造成干扰，同时，系统本身的噪声也不会传播出去，避免其对外界电力设备造成干扰。如果输入线或输出线的长度在80cm以上，可以适当增大传输电压值和电流值，否则很可能导致信号失真。将MC1488安装在传送端。这样，电平就可以达到12V。将MC1489安装在接收端，电平就会恢复到5V。

3.3避免系统自身干扰的方法

单片机嵌入式系统运行中，传感器需要完成的一项重要工作就是采样。采样会受到工作环境的直接影响——环境变化时，电路参数随之波动，控制精度就会受到影响。为了避免这种现象，一般采取以下措施：要保证控制环境的稳定性，将环境因素的变化控制在合理范围内；在选择器件时，尽量不选择容易受到环境影响的器件；为了进一步提升传感器的稳定性，可以将补偿装置加入其中，也可以连接一条抑制漂移的电路[2]。

3.4避免空间磁场干扰方法

避免空间磁场干扰主要有两种方法，即屏蔽和接地。要做好这两项工作，就需要注意以下几点：在选择信号线时，要求其具备屏蔽功能，最好选择绞线型；屏蔽层必须单独接地，不允许将其当作信号线使用。为了消除静电干扰，可以对感应体作接地处理，并且要避免其形成接地环路。需要作接地处理的电路有两种类型，即强电流电路和弱电流电路。为了避免接地以后两种电路相互干扰，要将二者的接地地点分开，将粗铜线作为地线，然后将其与箱底地线连接。

4人工智能的未来发展探讨

4.1语言翻译

随着单片机嵌入系统开发的不断深入以及人工智能技术的发展，未来的人工智能技术发展方面首先应朝着语言翻译方面探索。目前，人工智能在语言技术方面的发展尚不成熟，在具体的应用中还存在者或多或少的不足，无法完全克服语言方面的障碍。在很多时候，对于人们输入的语言还无法进行高质量的转换，对于一些语速过快、语言模糊的成分，无法进行有效的转换。但是，相信随着科技的发展，未来的人工智能会有效解决这一问题，从而帮助人们进行理想的语言翻译和转换。

4.2自适应系统

自适应系统能够对完整的信息进行准确的处理，同时还能对一些残缺的信息进行处理，随着技术的发展，甚至还可以对这些残缺的信息进行补全。但要想达到这一目标，还需要相关最新技术的支持，促使人工智能得到大量相关信息的支撑。在未来，通过发展多路径学习机制，能够使自适应系统在我们的日常生活中，通过学习的方式吸收到更多的知识和经验，从而在应用中更加主动地进行信息的处理，并逐渐产生一定的预判能力[3]。

结束语

近年来，随着信息化技术的发展，各种智能化产品越来越多的出现在我们的日常生活当中。在各种智能化产品的生产过程中，离不开单片机嵌入式技术的发展；同时，当前的智慧城市建设与智能家居生活中，更是体现着单片机嵌入式技术的优势。

参考文献

[1]李新奇.单片机的应用与发展[J].电子世界,2017(15):92.

[2]王建勋.嵌入式系统的应用与发展[J].工业仪表与自动化装置,2008,03,16-20.

[3]宋俊飞,卢鹏羽,贺茂恩.嵌入式系统在物联网领域中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(02):196