[课程]电子技术发展史1

[课程]电子技术发展史1[课程]电子技术发展史1 姓名董浩学号 1608110302 班级车辆工程113 指导教师刘双喜电子技术发展史提纲: 1电子技术的发展里程碑 2现阶段电子技术的发展状况 3未来电子技术的发展趋势电子技术的发展里程碑 (一)电子管(1883年到1904年电子管问世) 固然电子管的产生是必不可少的一步，但是其还是存在很多的缺点:十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂 (二)晶体管产生(1950--) 为了解决这一问题科学家们不断的尝试在1948年 6月30日...

[课程]电子技术发展史1 姓名董浩学号 1608110302 班级车辆工程113 指导教师刘双喜电子技术发展史提纲: 1电子技术的发展里程碑 2现阶段电子技术的发展状况 3未来电子技术的发展趋势电子技术的发展里程碑 (一)电子管(1883年到1904年电子管问世) 固然电子管的产生是必不可少的一步，但是其还是存在很多的缺点:十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂 (二)晶体管产生(1950--) 为了解决这一问题科学家们不断的尝试在1948年 6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公众展示了晶体管(肖克利、巴丁和布拉顿)。1948年11月，肖克利构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间。由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体管。同电子管相比，晶体管具有诸多优越性: ?晶体管的构件是没有消耗的，晶体管的寿命一般比电子管长 100到1000倍 , ?晶体管消耗电子极少，仅为电子管的十分之一或几十分之一。 ?晶体管不需预热，一开机就工作装密度。 ?晶体管结实可靠，比电子管可靠 100倍，耐冲击、耐振动，这都是电子管所无法比拟的。另外，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路。晶体管的制造工艺虽然精密，但工序简便，有利于提高元器件的安装。可是单个晶体管的出现，仍然不能满足电子技术飞速发展的需要。随着电子技术应用的不断推广和电子产品发展的日趋复杂，电子设备中应用的电子器件越来越多怎样将这些器件集成在一起呢,于是乎经过科学家们的努力产生了集成电路。 (三)集成电路(1959--) 那么，什么是集成电路呢,集成电路是在一块几平方毫米的极其微小的半导体晶片上，将成千上万的晶体管、电阻、电容、包括连接线做在一起。真正是立锥之地布千军。它是材料、元件、晶体管三位一体的有机结合。在晶体管技术基础上迅速发展起来的集成电路，带来了微电子技术的突飞猛进。微电子技术的不断进步，极大降低了晶体管的成本，1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)的一位工程师基尔比按照英国科学家达默提出的电路集成化的思想发明了第一个集成电路(IC)开始，电子技术出现了划时代的革命，随着CMOS和双极型集成电路的出现(IC逐步成为现代电子技术和计算机发展的基础(从此以后，集成电路技术开始了长足的发展，同时几乎所有的电子技术和计算机技术都开始了飞速的发展。现阶段电子技术的发展状况主要是以下面三种技术为主: (一)数字信号处理器DSP (DigitalSignalProcessor)是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10,50倍。随着大规模集成电路技术和半导体技术的发展，1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比MPU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用至80年代中期，随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度都得到成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。 80年代后期，第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域现在的DSP属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。 (二)嵌入式系统ARM 始于微型机时代的嵌入式应用按照上述嵌入式系统的定义，只要满足定义中三要素的计算机系统，都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级(工控机)、板级(单板、模块)、芯片级(MCU、SoC) 技术发展方向是满足嵌入式应用要求，不断扩展对象系统要求的外围电路(如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等)，形成满足对象系统要求的应用系统。技术发展方向是满足嵌入式应用要求，不断扩展对象系统要求的外围电路(如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等)，形成满足对象系统要求的应用系统。 (三)EDA技术 EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。 (1) 七十年代为CAD阶段，这一阶段人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线，取代了手工操作，产生了计算机辅助设计的概念。 (2)八十年代为CAE阶段，与CAD相比，除了纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，以实现工程设计，这就是计算机辅助工程的概念。 (3)九十年代为ESDA阶段。尽管CAD/CAE技术取得了巨大的成功，但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。可编程逻辑器件自七十年代以来，经历了PAL、GAL、CPLD、FPGA几个发展阶段，其中 CPLD/FPGA属高密度可编程逻辑器件，目前集成度已高达200万门/片，它将掩膜ASIC集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起，特别适合于样品研制或小批量产品开发，使产品能以最快的速度上市，而当市场扩大时，它可以很容易的转由掩膜ASIC实现，因此开发风险也大为降低。 ASIC设计 ---- 现代电子产品的复杂度日益加深，一个电子系统可能由数万个中小规模集成电路构成，这就带来了体积大、功耗大、可靠性差的问题，解决这一问题的有效方法就是采用ASIC (Application Specific Integrated Circuits)芯片进行设计。 ASIC按照设计方法的不同可分为:全定制ASIC，半定制ASIC，可编程ASIC(也称为可编程逻辑器件)。可编程逻辑器件自七十年代以来，经历了PAL、GAL、CPLD、FPGA几个发展阶段，其中 CPLD/FPGA属高密度可编程逻辑器件，目前集成度已高达200万门/片，它将掩膜ASIC集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起，特别适合于样品研制或小批量产品开发，使产品能以最快的速度上市，而当市场扩大时，它可以很容易的转由掩膜ASIC实现，因此开发风险也大为降低。硬件描述语言 ---- 硬件描述语言(HDL-Hardware Description Language)是一种用于设计硬件电子系统的计算机语言，它用软件编程的方式来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式，与传统的门级描述方式相比，它更适合大规模系统的设计未来电子技术的发展趋势(2010--2050): 微电子技术在上个世纪得到了飞速的发展，但是还是有很多值得我们继续去探讨的问题(SoC正在逐步的发展，脏MS和微电子的技术也在逐步的融合，相信微电子工艺也会得到进一步的提高，有人说过，过去的30年和未来的30年都将是微电子的时代。

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