晶體管時代
晶體管時代(約1956~1964)為計算機的第二代,這一時期的計算機基本電路采用晶體管,其運算速度、體積、可靠性、功耗等方麵較之第一代都有了很大的進步。機器的運行速度一般為每秒幾萬到幾十萬次,1964年製成了每秒2~3百萬次的晶體管計算機,可存儲百萬個數據。這一時期,計算機的應用領域擴大到了工農業和商業等其他部門。
集成電路時代
集成電路時代(約1964~1973)為計算機的第三代,1958年開始出現了把許多晶體管、電阻等電子元件做早期的斷電器編碼設備在一塊半導體材料芯片上的集成電路。由於集成電路采用了半導體集成技術,大大減少了線路間連接上的焊點,縮短了信息傳輸的延遲時間,電路的故障率大為降低,可靠性顯著提高。機器的運算速度、體積、重量、功率等方麵較第二代又前進了一大步,並且出現了機型多樣化和係列化,其外圍設備和軟件配備也日趨完善,運算速度一般為每秒幾十萬次到幾百萬次,被廣泛運用於各個部門的數據處理和自動化管理。
大規模集成電路時代
大規模集成電路時代(約1973~1985)為計算機的第四代。這一時期采用大規模集成電路,將1000個以上的晶體管電路集成在一塊芯片上。大規模集成電路的研製成功,使計算機的微型化成為現實。第四代計算機的運算速度和可靠性更加提高,體積更加縮小,成本更加降低,存貯量更加增大,功能更加強大。它的運算速度可以達到每秒幾千萬次、上億次。這個時期的計算機已經成為所有生產和尖端科學技術部門不可缺少的工具,並且滲透到社會生活的各個領域。
數字化信息
對於非專業的人士來說,接觸數字化信息處理的概念,大多來自消費電子領域,這就是數字音響、數字廣播、數字電視、數字移動電話、數字通訊網以及CD、VCD、DVD、微機等眾多產品,但是信息領域的數字化革命實際上早已開始。
根據粗略的估計,人類獲得信息的主要來源是聽覺(約占5%)與視覺(約占90%),其他還有味覺、觸覺及嗅覺等。在20世紀60年代初期之前,對信息的處理方式主要限於模擬方式。它的特點是這種信號在時間上不分間隔、在幅度上不分層。
由於受硬件條件的限製,信號的數字化處理真正開始於20世紀60年代初。但是奠定這一理論基礎的卻是1948年美國著名信息論專家香農的一篇論文《通訊的數學理論》。他第一次提出數字化信息的基本單位:比特(尼葛洛龐帝把比特比喻為信息領域的DNA),並由此出發提出了一係列近代信息論的基本思想。
數字信號處理
從20世紀60年代開始,由於計算機技術的迅猛發展,特別是70年代以來微電子技術的驚人進步,使得信號的數字化處理以前所未有的速度向前推進。
數字信號處理的理論與技術已日趨成熟,數字信號處理的應用領域幾乎涵蓋了國民經濟和國防建設的所有領域,包括雷達、航天、聲納、通訊、海洋高技術、微電子、計算機、人工智能、消費電子等。
微電子技術和信息技術是現代高科技的關鍵技術,它們之間有相同之處,也有差異。微電子技術是一門使電子器件或電子設備微型化的技術,其基本的構成是集成電路和計算機。而信息技術是應用信息科學的原理和方法研究信息的產生、傳遞、處理的技術。微電子技術是信息技術實現的基礎,而信息技術是微電子技術應用的最重要的領域,這是應該加以區分的。
通信技術概覽
光通信的利弊
普通光通信的弱點:一是不如電磁波那樣具有固定的頻率,而是由尺度極小、數量極大、運動極混亂的分子和原子發出的,相幹性差,不能實現多路通信,通信質量不高;二是光波在霧雨天和大氣層中極易損失能量,不能實現遠距離通信;三是光線暴露在外,沒有保密性。因而,普通光通信技術沒有多大發展前途。