登陆注册
10754300000122

第122章 电子技术概览

微电子技术的惊人发展速度已经产生了难以预料的结果,1946年当冯·诺伊曼等计算机专家研制成功第一台电子计算机ENIAC时,其总重量为30吨,占地面积相当于一个小的体育馆,平均每7分钟就有一个电子管失效。它的耗电量大得惊人,在它工作时,整个费城灯光暗淡。而1977年生产的微处理器体积仅是ENIAC的1/30000,成本是它的1/10000,速度是它的20倍。

英国科学家福莱斯特,在总结了做电子技术的这种惊人发展速度之后,在他所著的《高技术社会》中发出了感叹。他说:“如果汽车或飞机行业也像计算机行业这样发展,那么今天一辆罗尔斯·罗伊斯汽车的成本将只有2.75美元;跑300万英里仅用一加仑汽油。而一架波音767飞机的价格只需500美元,用5加仑汽油在20分钟内便可环绕地球一周。”

1996年美国普林斯顿(Princeton)大学电子工程系主任刘必治教授来华发表演讲时,作了类似的对比。他说:“如果汽车行业也像微电子行业那样,那么今天一辆可以坐4000人的小轿车的价格应当是0.26美元。”

◆信息技术

信息技术主要是指信息的获取、传递、处理等技术。它是高技术的前导。信息技术以电子计算机技术为标志,包括微电子技术、通信技术、自动化技术和光电子技术等。电子计算机是现代科学技术的结晶,它的知识基础是科学的量子理论。由于运用量子力学研究固体中电子运动过程,建立了半导体能带模型理论,才使电子技术蓬勃发展起来,从而促进了电子计算机的诞生和发展。

信号的数字化处理包括两个步骤:一个是信号在时间上的离散化,即采样;另一个是幅度上的离散化,即分层。数字化之后的信号,将全部变为0、1序列,这就使得信息的采集、存贮、传输、复制、加工异常方便。所以信号的数字化处理推动了各应用领域的发展,并成为这些领域的最重要的技术支撑。反过来,各应用部门对数字信号处理的新要求又促使信号处理理论与技术的发展,包括分层的压扩技术、采样和抽取技术、数字滤波理论、快速富利叶变换(FFT)、数字图像处理、模式识别、专家系统、宽带通讯网络、多媒体技术等等。数字信号处理技术的高速发展和对其他领域的广泛渗透无疑得益于20世纪70年代以来微电子技术的发展。

◆电子管时代

电子管时代(约1946~1956)为计算机的第一代,这一时期的计算机采用的电子元件都是电子管。机器的运行速度一般是每秒几千至几万次,最快的运行速度为5~6万次。总的说来,运算速度低、可靠性差、体积大、功耗大、造价高、维修复杂,因此主要运用于军事部门。

◆晶体管时代

晶体管时代(约1956~1964)为计算机的第二代,这一时期的计算机基本电路采用晶体管,其运算速度、体积、可靠性、功耗等方面较之第一代都有了很大的进步。机器的运行速度一般为每秒几万到几十万次,1964年制成了每秒2~3百万次的晶体管计算机,可存储百万个数据。这一时期,计算机的应用领域扩大到了工农业和商业等其他部门。

集成电路时代

集成电路时代(约1964~1973)为计算机的第三代,1958年开始出现了把许多晶体管、电阻等电子元件做由于集成电路采用了半导体集成技术,大大减少了线路间连接上的焊点,缩短了信息传输的延迟时间,电路的故障率大为降低,可靠性显著提高。机器的运算速度、体积、重量、功率等方面较第二代又前进了一大步,并且出现了机型多样化和系列化,其外围设备和软件配备也日趋完善,运算速度一般为每秒几十万次到几百万次,被广泛运用于各个部门的数据处理和自动化管理。

◆大规模集成电路时代

大规模集成电路时代(约1973~1985)为计算机的第四代。这一时期采用大规模集成电路,将1000个以上的晶体管电路集成在一块芯片上。大规模集成电路的研制成功,使计算机的微型化成为现实。第四代计算机的运算速度和可靠性更加提高,体积更加缩小,成本更加降低,存贮量更加增大,功能更加强大。它的运算速度可以达到每秒几千万次、上亿次。这个时期的计算机已经成为所有生产和尖端科学技术部门不可缺少的工具,并且渗透到社会生活的各个领域。

◆数字化信息

对于非专业的人士来说,接触数字化信息处理的概念,大多来自消费电子领域,这就是数字音响、数字广播、数字电视、数字移动电话、数字通讯网以及CD、VCD、DVD、微机等众多产品,但是信息领域的数字化革命实际上早已开始。

根据粗略的估计,人类获得信息的主要来源是听觉(约占5%)与视觉(约占90%),其他还有味觉、触觉及嗅觉等。在20世纪60年代初期之前,对信息的处理方式主要限于模拟方式。它的特点是这种信号在时间上不分间隔、在幅度上不分层。

由于受硬件条件的限制,信号的数字化处理真正开始于20世纪60年代初。但是奠定这一理论基础的却是1948年美国著名信息论专家香农的一篇论文《通讯的数学理论》。他第一次提出数字化信息的基本单位:比特(尼葛洛庞帝把比特比喻为信息领域的DNA),并由此出发提出了一系列近代信息论的基本思想。

◆数字信号处理

从20世纪60年代开始,由于计算机技术的迅猛发展,特别是70年代以来微电子技术的惊人进步,使得信号的数字化处理以前所未有的速度向前推进。

数字信号处理的理论与技术已日趋成熟,数字信号处理的应用领域几乎涵盖了国民经济和国防建设的所有领域,包括雷达、航天、声纳、通讯、海洋高技术、微电子、计算机、人工智能、消费电子等。

微电子技术和信息技术是现代高科技的关键技术,它们之间有相同之处,也有差异。微电子技术是一门使电子器件或电子设备微型化的技术,其基本的构成是集成电路和计算机。而信息技术是应用信息科学的原理和方法研究信息的产生、传递、处理的技术。微电子技术是信息技术实现的基础,而信息技术是微电子技术应用的最重要的领域,这是应该加以区分的。

通信科技

同类推荐
  • 洞穴传奇探险路

    洞穴传奇探险路

    本书介绍了马耳他地下洞穴揭秘、阿尔塔米拉洞穴考证、土耳其地下古城挖掘、厄瓜多尔藏宝洞探险、血腥的丹漠洞穴故事等内容。
  • 开阔眼界的历史故事

    开阔眼界的历史故事

    五千年的沧桑,五千年的文明,中华大地从荒芜走向繁华,从野蛮走向文明,中华五千年的历史,在这里凝结成一个个智慧与愚昧、生与死、盛与衰的故事。让我们静静地向你诉说吧。
  • 生物知识

    生物知识

    为满足广大青少年的求知欲,作者在围绕中学生物教材有关知识点的基础上,以动物学和理科综合探索创新教育为核心,参考近年来国内外的有关文献、资料和报道,紧密联系当前生活、生产、科研和教改实际精心编著了此书。本书在内容上侧重于贯彻动物学的基本理论和应用,引导读者学习科学思想方法,使读者能够触类旁通,开拓思路,发展智力和能力。
  • 你一定想知道:发明探索知识

    你一定想知道:发明探索知识

    阅读科学知识对提高学习兴趣、优化知识结构会产生积极而有益的作用,没有兴趣的强制性学习只会扼杀活泼的天性.抑制智力的发展。因此,必须在保护学习热情的基础上,扩大青少年学生的知识面,以便充分调动起他们探索求知的勇气和信心。本书的内容涵盖了宇宙、天文、地理、生物、历史、军事、航空航天等诸多领域.采用深入浅出、符合认知规律的科学体例,为渴望探索外部世界的青少年展现出一幕幕极具想象力、神秘感和挑战性的科学场景。促进青少年学生开阔眼界、启迪心智,在思考与探究中走向成功的未来!
  • 绿色发展(地球一小时)

    绿色发展(地球一小时)

    绿色发展理念来源于三方面: 一是中国古代“天人合一”的智慧,成为现代的天人合一观,即源于自然,顺其自然,益于自然,反哺自然;人类与自然共生、共处、共存、共荣,呵护人类共有的绿色家园; 二是马克思主义自然辩证法,成为现代的唯物辩证法; 三是可持续发展,成为现代工业文明的发展观。
热门推荐
  • 战龙星辰

    战龙星辰

    遭灭门之祸,从此决心复仇,强吞幻文,半龙半人之身,脚踏数亿天才,走向神的道路,却发现一切皆是假象,灭神,灭人,灭龙,问苍茫天地,何人敢与我一战。
  • 网王之自恋狂的恋爱物语

    网王之自恋狂的恋爱物语

    月斐姌,一个已经把心抛弃的人,紧闭的心扉让人难以靠近。他,一个自大的近乎自恋的帝王,是她不得不接受的未婚妻,不甘心被她忘记,霸道的要敲开月斐姌紧闭的心扉。他小心翼翼的守候着她的幸福……面对他的关心和爱护,月斐姌那颗千疮百孔冰冷的心是否还可以被融化……
  • 狂傲逆天大小姐

    狂傲逆天大小姐

    沐音熙,代号死神,冷酷无情。黑道的统领,杀手界的传奇。一次任务,被自己唯一所信赖的人所背叛,来到一个以强者为尊的世界。这一世,她收神兽,获友情,创造了一个又一个的传奇故事。
  • 帝医传说

    帝医传说

    这里,是一片武者的世界,这里,是一个成长的故事,这里,见证着奇迹的崛起!当黎明敲响黑夜的丧钟,没有人能够知道,未来的命运究竟会怎样,只是,命运就像手中的掌纹,无论多么曲折,却永远都掌握在自己的手中……(新人新书,求各位读者大大多多关注,萝卜会尽己所能,回馈大家!!!)
  • 郎心如铁

    郎心如铁

    倾国妖孽美男VS多智冷面丞相!情逢对手,一场势均力敌的爱情角逐,一次斗智斗勇的情义较量!刁蛮公主情陷两难,如何抉择?江湖菜鸟与绝世双雄激情碰撞,上演卖萌擒爱记。谁说非正式穿越女主一定死很惨?呆萌少女也有春天,华丽开幕千山万水,我只为你而来!
  • 中国古典文学荟萃(笑林广记)

    中国古典文学荟萃(笑林广记)

    中国古典文学是中国文学史上闪烁着灿烂光辉的经典性作品或优秀作品,它是世界文学宝库中令人瞩目的瑰宝。几千年来,中国传统文化养育了中国古典文学,中国古典文学又大大丰富了中国传统文化,使传统文化更具有深刻的影响力。
  • 大药圣

    大药圣

    炼药世界远比想象的庞大、复杂!***……………………………………全新世界的大门即将开启
  • 虚灵主宰之邪神传说

    虚灵主宰之邪神传说

    虚灵世界,万方土地,群雄荟萃。少年尚云绝本为圣炎宗子弟,被人栽赃陷害偷学宗内禁法,被打入绝望魔窟。意外生还,并获得上古邪物——邪神魔链。至此发誓必要讨回公道!虚灵世界,吾为主宰,缔造邪神传说!
  • 女帝纵横养成

    女帝纵横养成

    蒙奇·D·汉库克是蒂奥大陆最美的女人。她拥有倾世的容颜,妖娆感性的风姿,一颦一笑,举手投足怎是一个美字了得,风情万种的蔚蓝色眼眸醉是水波荡漾,凡是见过她的人,有谁能逃得过她的媚色?可是有谁知道在她那绝美的皮囊下是一个来自异世女汉子般的灵魂。抓狂~她完美的淑女表象是被她家恶猫神逼出来的!神马淑女女帝养成,心好累,求猫爷别闹!话说有一天,汉库克带着她那群人面兽心的伪情人们逛自家后花园,她家猫咪冲过来带着一个脏兮兮,满脸鼻涕的小屁孩,告诉汉库克,“这是你的真爱,这个男人未来是要成为蒂奥大陆之王的男人。”瞧,她家猫爷这不又调皮了。(PS:背景西方魔幻架空。作者忘吃药了。蛇精病一直在发作。药呢?)
  • 长安镇少年往事

    长安镇少年往事

    小镇少年的纯爱,无关岁月,无光时光,仅仅纯爱。