数字技术的发展历程——数电读书报告

1、读书报告：数字技术的发展历程人类一直在进化，不断学习使用各种工具，不断完善和改进自己的生活状态 和方式。最开始是发现了火，发现了能燃烧的东西，然后产生了可控的热能，最 后出现了电。 如果只是有电还不足以说明人类的聪慧。 当人类开始打算用电来表 达信息，储存数据等的时候，预示着下一个伟大的时代的降临数字时代。最初从直观上来看是想用电信号作为一种媒介代替人类完成一些工作， 比如 计算。当然机械计算装置是最早出现的， 比如算盘，当然还有自动计算的工具 （历 史上有最早的计算机模型，拥有复杂的机械结构，可实现加法运算）。每一项技 术的提出之初看似奇思妙想， 也正是这种开拓精神促进了社会的进步， 这只是

2、少 数人做的事。具有前瞻性的人第一次提出了用电信号来储存数据： 二进制，0和 1，分别代 表两种状态低电平和高电平。然后有了数字器件，即能够表征 0 和 1 信号的东 西，可以抽象为简单的门电路（实现信号的变换）。当然其中遵循的标准应该是 很多科学家在一起商讨很久才定下来的，我们现在被告知有CMOS!平，TTL电在理论上取得巨大成功后最重要的还是要能拿出实物来证明一切。 通过一代 又一代人的不懈努力，我们现在也知道了又电子管。晶体管的各类半导体器件。 半导体概念的提出绝对是划时代的，这已经和欧姆实验的电阻有了本质区别。在积淀工作做了很多年之后，我们头脑已经有了未来的模样：电可以代替人 做更多的

3、事， 而且身边可以找到东西实施自己的想法。 然后根据需要， 我们开始 去设计自己期待的东西。 最早的计算机是由无数个电子管组成的， 人工焊接， 体 积巨大， 极难维修。 这种东西的价值不能体现在东西的本身， 而要着眼于过去和 未来。随着技术越来越成熟，才形成了分门别类的系统化的现代数字设计。让我们来看一下现代人的观点： 数字技术（DigitalTech no logy）,是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，它是指借助一定的设备将各种信息，包括： 图、文、声、像等，转化为电子计算机能识别的二进制数字“ 0”和“1”后进行 运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。由于在运算、存储等环节中要借

4、助计算机对信息进行编码、压缩、解码等，因此也称为数码技术、计算机数字技 术等。数字技术也称数字控制技术。简单来说就是现在有一种高效便捷的信息处理和储存的方式：数字化。虽然 我们的世界是由模拟的东西构成的， 但模拟量在另一个我们抽象出的数学世界里 显然不太受欢迎：不易描述，不太稳定。在大规模地使用了数字信号后，人类进 入了一个信息与数据极大丰富的时代。 同样的数据可能要储存好几份， 我们当然 不怕麻烦，因为对数字信号的处理实在太方便了。在数字化时代，人与人的交互是以 Internet 媒体为介质的。人的学习、生 活、工作大量地利用互联网， 家电会被组织成家庭网络由电脑来管理， 人们可以 在任何地

5、点与任何时间用任何设备获得他所需的信息。 数字化时代向我们提出很 多的挑战。前两年很多报刊在讨论后 PC时代，也就是数字化社会，为什么会到 这一步呢？主要是随着计算机发展， 应用越来越要求计算机更聪明、 更方便、 更 好用，这就使得计算机慢慢地步人很多具体的设备里面， 融入生活， 融入周围的 环境，使比特流、信息流成为以物质为主的生活空间的一部分， 计算机无所不在， 交通工具，家电，牙刷、钥匙等生活用品和生活装置可能都会有芯片，并且所有 的信息基本上部足以数字化形式存在的， 所有的东西都会成为数字化的东西， 实 际上这样的变革在我们的身边已经发生， 以前的音乐都是模拟的， 现在我们知道 MP3

6、是数字的了；以前的视频都足模拟的，现住的VCD DVD都是数字的了；以前 我们一般都是看纸的图书， 现在已绛有电子图书； 以前的照片部是在胶片， 现在 很多的相机都是数字的；以前的冰箱、洗衣机、微波炉等家电都是模拟的，现在 罩面都是放电脑芯片； 将来网络把这些家电都连到一起， 就都是数字的了。 我们 什么时候进入数字化时代呢？有各式各样的定义，我的定义是80以上的电器罩而用嵌入式的芯片。 其上的软件是通过软件编译完成的； 10以上的家庭实现 了家庭网络； 80以上的传播媒体中的音频、 视频等采样数字化的技术， 就可以 算得是数字化时代开始了。 我们生活在一个模拟的现实世界， 思维、感知是模拟

7、的和连续的，如何适应新的数字化生活？如何克服数字化以后带来的各种疾病？ 虽然这些问题会慢慢地解决，但更重要的是数字化生活给我们带来的很多机遇， 给信息产业带来巨大的商机。在这个领域，还有诸如包括接人技术、芯片技术、 嵌入武操作系统、中间件技术、应用软件、工具软件、信息资源建设以及服务等 需要我们去开发。纵观数字化设计技术的发展历程可以看出， 虽然几十年来各种技术思想层出 不穷，但时空两个方向上的协同始终是发展的主流。 宏观上看， 数字化设计的发 展历程正相当于现代信息技术在产品设计领域中的应用由点发展为线， 再由线发 展为面的过程。仿真的广泛应用正在成为当前数字化设计技术发展的主要趋势。 随着

8、虚拟样机概念的提出， 使得仿真技术的应用更加趋于协同化和系统化。 开展 关于虚拟样机及其关键技术的研究， 必将提高企业的自主设计开发能力， 推动企 业的信息化进程。我们要做的是继往开来，要站在巨人的肩膀上看未来的世界。现在要学的大 体上分为两部分。一、理论知识的补充：包括发展史的温故来体味发现与进步， 概念的建立数字模拟信号、 数字器件和集成电路， 设计精髓技巧的掌握。 二、 培养能力，也就是实践。掌握数字设计的软件技术，印制电路板的绘制等。在基 础打牢后，才可以进行更高层次的探索。我们也可以简单展望一下未来：无疑是现在人在发展技术，而且第三次工业 革命正方兴未艾，更大范围的数字化势头迅猛。不可