GBU604数字技术的发展及其应用,电子技术是20世纪发展最迅速、应用最广泛的技术,已使工业、农业、科研、教育、医疗、文化娱乐以及人们的日常生活发生了根本的变革。特别是数字电子技术,在近四十多年来,取得了令人瞩目的进步。

电子技术的发展是以电子器件的发展为基础的。20世纪初直至中叶,主要使用的电子器件是真空管,也称电子管。随着固体微电子学的进步,第一只晶体三极管于1947年问世,开创了电子技术的新领域。随后60年代初,模拟和数字集成电路相继上市。到70年代末微处理器的问世,电子器件及其应用出现了崭新的局面。1988年,集成工艺可在1cm2的硅片上集成3500万个元件,说明集成电路进人甚大规模阶段。当前的制造技术已使集成电路芯片内部的布线细微到亚微米和深亚微米(0.13~0.09 um)量级。随着芯片上元件和布线的缩小,芯片的功耗降低而速度大为提高。最新生产的微处理器的时钟频率高达3GHz(109 Hz)。

数字技术应用的典型代表是电子计算机,它是伴随着电子技术的发展而发展的。数字电子技术的发展衍生出计算机的不断发展和完善,计算机技术的影响已遍及人类经济生活的各个领域,掀起了一场“数字革命”。数字技术被广泛地应用于广播、电视、通信、医学诊断、测量、控制、文化娱乐以及家庭生活等方面。由于数字信号具有便于存储、处理和传输的特点,使得许多传统使用模拟技术的领域转而运用数字技术,例如:

照相机 传统的模拟相机是用卤化银感光胶片记录影像,胶片成像过程需要严格的加工工艺和技术,而且胶片不便于保存和传输。数字相机是将影像的光信号转换为数字信号,以像素阵列的形式进行存储。存储的信息包括色彩、光强度和位置等。例如640×480的像素阵列中,每个像素的红、绿、蓝三元色均是8位,则该阵列的数据超过700万。如果用JPEG图形格式进行压缩处理后,数据量只为原来的5%,便于进行网络的远距离传输。随着计算机处理照片技术的推广,外置大容量小体积硬盘的普及,激光数字彩色照片冲放设各的广泛应用,数字相机将取代模拟相机,数字逻辑概论数字电路.

视频记录设各 VCD④和DⅤD⑤普及之前,视频信息主要以记录模拟信号的录像带为主,而录像带的携带和保存都不方便。ⅤCD是利用MPEG1压缩方式,以数字信号记录图像和声音,它可以在直径为12 cm光盘上,记录74 min的影音信息。DⅤD利用MPEG2的压缩技术,与VCD相比,它的容量更大,画质和音质更好。仅单面单层、直径12 cm的光盘就存储350亿位数据,可播放133 min。双面双层存储的数据可达到4倍之多。因此,DVD已成为家庭影院的重要组成部分。

是世和音的标准化组织定的图像压缩,编的移动图像和相关的,声音压缩成二进制比特流,压缩比为200:1。与MPEG1相比,MPEG2的视频编码做了多项改进,使压缩比更高,图像质量更好。

交通灯控制系统 交通灯是1920年问世。早期的红黄绿灯是用机电定时器控制。后来用继电器和开关构成的控制器,根据道路上传感器检测的信号进行控制。现在的交通灯由计算机控制,可以将监测系统检测到的车辆流量信息送到系统计算机,经计算后进行合理的时间分配。如果某路口东西方向堵塞,则将该路口东西方向的绿灯自动延时,并将附近区域东西方向的红灯也自动地延时,堵塞解除后,信号灯恢复正常状态。

随着微电子技术的发展,将会有更多的数字电子产品陆续问世。数字技术的发展、计算机的应用正在改变着人类的生产方式、生活方式及思维方式,它使得工业自动化、农业现代化、办公自动化和通信网络化成为现实。但是,无论数字技术如何发展,终将不能代替模拟技术。自然界中绝大多数物理量都是模拟量,数字技术不能直接接受模拟信号进行处理,也无法将处理后的数字信号直接送到外部物理世界。因此,模拟技术在电子系统中是不可缺少的。由于模拟技术难度远高于数字技术,其发展自然较慢。实际电子系统一般是模拟电路和数字电路的结合,在发展数字技术的同时,也应重视模拟技术的发展。

JPEG系Joht Picture Experts Group的缩写。

IS0系1nternati()11al standald organization的缩写。

CCITT系International Telephone and Teleglaph Consultative C。mmittee的缩写。

VCD系Vide。Compact Disk的缩写。

DⅤD系Digital Video Disk或Digital Ⅴersatile Disk的缩写。

MPEG系Moving Picture Expens Group的缩写,数字电路与数字信号.