数字技术的发展历程.doc

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1、数字技术的发展历程众所周知，如今人类已经进入了数字化吋代。在现代应用非常广泛的电子信息系统领域内，处处离不开处理离散信息的数字电路。如所有的数字计算机、先进的通信系统、工业控制系统、交通控制系统及洗衣机、电视机等，无一不在设计过程小用到电子技术。由于数字电路具有高稳定性、高可靠性、可编程性、易于设计、经济性等众多优点，其应用越来越广泛。现代电子工程屮愈来愈多的模拟信息已被数字信号所取代。例如，视频图像，声音由原来的模拟磁带存储变成现在的光盘存储；交通灯控制器、汽车化油器控制装置由以前的机电控制变成了现在的微处理器控制。1946年诞生了世界上第一台电子

2、计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会屮创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。实际上数字系统的历史可追溯到17世纪，1624年BlaisePascal设计了一台机械的数值加法器，在1671年，德国数学家GorgeBoole发明了一台可进行乘法与除法的机器。19世纪用于计算航行吋间表的计算机问卅:。20世纪30年代，贝尔实验室的ClaudeShannon提出了现在用于数字逻辑设计的现代交换代数。随着电子学的发展，从1947年半导体三极管的发明及真空管的诞生，到20世纪

3、60年代集成电路的发明，都推动了数字逻辑和计算机的发展。现代电子系统从1946年的计算机经典体系结构，20世纪70年代初英特尔设计出第一个微处理器，到现在最新一代的超级计算机，数字系统正以惊人的速度发展。数字系统设计可以看做是一种层次结构。由最底层的基木电路开始，逐级向上，每级都显示更复杂的功能单元。简单的数字层次由低到高可分为五级，分别是：元件级,第一IC级(SSI),第二IC级(MSI和LSI)、第三IC级(VLSI)和复杂系统级。其小ic是指集成电路，也就是单个硅片丄-•个或多个门电路的集合体。元件级包含各种电子元件，如晶体管，三极管，电阻等。

4、基本电路由单独的元件组成，能执行特定功能。第一IC级是小规模集成电路，为与门等简单的逻辑功能单元。第二IC级是屮规模集成电路和大规模集成电路，包含加法器、乘法器等逻辑功能单元。第三IC级是超大规模集成电路，实现更为复杂的逻辑功能，如微处理器。第五级是以第二至第四级为功能部件，实现复杂的逻辑功能，如片上系统。数字电路具有广阔的发展前景。基于PC机的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，将有越来越多的厂家采用PC机作为前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更

5、加普，并向高速化和高精度化发展。随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。数字设计的根本FI的是为人们构建出能解决问题的系统；在每一次设计决策屮，成本总是一•个很重要的因素，不仅要考虑数字元件的成本，而J1也要考虑设计活动本身的费用。为了实现这些H标，我们的当务Z急就是认真学好数电这门课程。数字集成电路是高等学校计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程，也是一门理论性、实践性较强的专业基础课。本课程的学习能为我们学习专业课程和从事专业技术工作萸定坚实的基础。通过第一章的学习，我觉得这门课内容丰富，知识点很多，血且现

6、在科技产品更新换代速度越来越快，我们不可能用短短的一个学期就把所有理论和知识吃透。但最基本的知识是不变的，就像盖楼i样，资源、材料以及建筑规则和方法都是所有人都知道的，但施工过程中的一些细节和技巧就需要工程师们在一次次的实践屮去摸索和总结了。类似地，学习数电时，我们应该重点掌握数字集成电路的基本理论、基础知识和基本技能，熟悉数字集成电路的工作原理、外特性和功能，掌握逻辑电路的分析方法和设计方法，具备正确运用数字集成电路的能力。学习是个循序渐进的过程，我们应该是从最基木的门电路学起，直到各类常见的触发器、编码器、译码器、存储器、吋序电路等等的基木构成和

7、工作原理。主要内容是逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体存储器、可编程逻辑器件、数•模，模•数转换等。我相信，学完这门课程之后，我们一•定获益匪浅。抛开专业知识来讲，至少我们的视野会更加开阔，对其妙无穷的数字世界会有更深层次的了解，对数字产品产生更浓厚的兴趣。学了数电，以后购买电子产品吋也被坑的概率也会大大减小吧！言归正传，这门课程带给我们的能力应该有以下这些：1、熟悉数字集成电路的基本单元电路，掌握其电路组成、工作原理、性能指标、逻辑功能。2、初步了解常见的屮、小规模数字集成电路的外特性及其应用。3

8、、初步掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析和设计。4、掌握常用半导体元、器件的结构、工作原理、特性曲线、开关