数 字 系 统

    什么是数字系统? 简单地说，数字系统是一个能对数字信号进行加工、传递和存储的实体，它由实现各种功能的数字逻辑电路相互连接而成。
    例如，数字计算机就是一种最具代表性的数字系统。


    一、数字信号

    若信号的变化在时间上和数值上都是离散的，或者说断续的，则称为离散信号。例如，学生成绩记录，工厂产品统计,电路开关的状态等。离散信号的变化可以用不同的数字反映，所以又称为数字信号，简称为数字量。数字系统中处理的是数字信号，当数字系统要与模拟信号发生联系时，必须经过模/数(A/D)转换和数/模(D/A)转换电路，对信号类型进行变换。
    例如,某控制系统框图如图1.1所示。

    二、数字逻辑电路

    用来处理数字信号的电子线路称为数字电路。由于数字电路的各种功能是通过逻辑运算和逻辑判断来实现的，所以数字电路又称为数字逻辑电路或者逻辑电路。数字逻辑电路具有如下特点：     由于具有上述特点，所以，数字逻辑电路的应用十分广泛。
    随着半导体技术和工艺的发展，出现了数字集成电路，数字集成电路按照集成度的高低可分为小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）和超大规模（VLSI）几种类型。

    三、数字计算机及其发展

    1.数字计算机

    数字计算机是一种能够自动、高速、精确地完成数值计算、数据加工和控制、管理等功能的数字系统。其结构框图如图1.2所示。

    2.计算机的发展 
    数字计算机从1946年问世以来，其发展速度是惊人的。根据组成计算机的主要元器件的不同，至今已经历了四代。具体如表1.1所见。

表1.1 数字计算机的划代
划 代 主要元器件 生产时间 国 家
第一代 电子管 1946年 美 国
第二代 晶体管 1958年 美 国
第三代 小规模集成电路 1964年 美 国
第四代 中、大规模集成电路 1971年 美 国

    计算机总的发展趋势是：速度、功能、可靠性、体积、价格、功耗
    

    伴随着微电子技术的飞速发展,进一步加速了计算机的发展与普及,目前广泛使用的微型计算机就是建立在超大规模集成电路基础之上的.以个人计算机为例,PC机CPU芯片80Χ86的集成规模如表1.2所示。

表1.2 80Χ86的集成规模

芯 片 型 号 集 成 度
8086 2.9万个晶体管
80286 13.5万个晶体管
80386 32万个晶体管
80486 120万个晶体管
80586 550万个晶体管
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     在80586CPU中，密集程度如何呢？大约用500个晶体管串接起来才能绕人的头发丝一周！

    有关报道：

    全球最大计算机芯片生产商英特尔公司，已制造出一种比市面上现有最高速处理器快十倍的处理器，这种处理器芯片上的晶体管，厚度只有零点零三微米，相当于只有三个原子的大小。
    市面现有芯片所使用的最小晶体管，尺寸为零点一八微米，英特尔新芯片的晶体管则小很多。这些晶体管一个接着一个排列，要超过十万个才能达到一张普通纸张的厚度。
    英特尔公司人员表示，使用这种芯片制造的计算机，能透过语音和使用者进行互动，许多科幻小说中所描述计算机各种神奇的功能将获得实现。
    英特尔将在今日(周一)正式宣布这项突破性进展，不过这种芯片要到二○○五年左右才会正式面市。 (完)
载自：163.com(2000-12-11 13:34:45)

   

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