基本介紹
- 中文名：數位技術
- 外文名：Digital Technology
- 套用：電子數字、軍隊
- 別稱：控制技術
發展歷史概述,數位技術定義,數位技術的特點,數位技術的套用,電子方面,軍隊方面,
發展歷史概述
數位技術的發展與模擬電路一樣，經歷了電子管，半導體分立器件到積體電路的過程。
1854年，英國數學家喬治布爾在他的傑出論文“思維規律的研究”一文中提出數字式電子系統中的信息用二元數--比特--表示，一比特可以被認為是“0”或者“1”兩個常量中的一個，這種只有兩個數字元素的運算系統被稱為二元系統，這個理論以用二元數“1”表示真，“0”表示偽的概念為基礎。直到八十四年以後香農根據布爾代數提出了開關理論，布爾的理論才找到實際的套用。|
1906年，美國的Lee De Forest發明了電子管。在這之前造出數字電子計算機是不可能的。這為電子計算機的發展奠定了基礎。
1935年IBM 601 機，這是一台能在一秒內算出乘法的穿孔卡片計算機。 1939年11月美國John V.Atanasoff和他的學生Clifford Berry 完成了一台16位的加法器，這是第一台真空管計算機。1939年Zuse和Schreyer開始在他們的Z1計算機的基礎上發展Z2計算機，並用繼電器改進它的存儲和計算單元。1940年Schreyer利用真空管完成了一個10位的加法器，並使用了氖燈做存儲裝置。
1946年誕生了世界上第一台電子計算機，這表明人類創造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。實際上數字系統的歷史可追溯到17世紀，1624年Blaise Pascal 設計了一台機械的數值加法器，在1671年，德國數學家Gorge Boole 發明了一台可進行乘法與除法的機器。但在這之前的計算機，都是基於機械運行方式，儘管有個別產品開始引進一些電學內容，卻都是從屬於機械的，還沒有進入計算機的靈活：邏輯運算領域。
1958年，第一塊積體電路研製成功，這是在電子設計方法上變革的開始。
從60年代開始，數字集成器件以雙極型工藝製成了小規模邏輯器件。隨後發展到中規模邏輯器件；
70年代末，微處理器的出現，使數字模擬電路的性能產生質的飛躍。數字集成器件所用的材料以矽材料為主，在高速電路中，也使用化合物半導體材料，例如砷化鎵等。邏輯門是數字電路中一種重要的邏輯單元電路。TTL邏輯門電路問世較早，其工藝經過不斷改進，至今仍為主要的基本邏輯器件之一。隨著CMOS工藝的發展,TTL的主導地位受到了動搖，有被CMOS器件所取代的趨勢。近年來可程式邏輯器件PLD特別是現場可程式門陣列FPGA的飛速進步，使數字電子技術開創了新局面，不僅規模大，而且將硬體與軟體相結合，使器件的功能更加完善，使用更靈活。數字電路有很廣泛的套用，這也是數字設計的重要性的體現，數字電路與數字電子技術廣泛的套用於電視、雷達、通信、電子計算機、自動控制、航天等科學技術領域
20世紀30 年代，貝爾實驗室的Claude Shannon 提出了現在用於數字邏輯設計的現代交換代數。
隨著電子學的發展，從1947年半導體三極體的發明及真空管的誕生，到20世紀60年代積體電路的發明，都推動了數字邏輯和計算機的發展。現代電子系統從1946年的計算機經典體系結構，20世紀70年代初英特爾設計出第一個微處理器，到現在最新一代的超級計算機，數字系統正以驚人的速度穩步發展。僅僅針對計算機而言，發展至今已經經歷以下四代：第一代（1946~1957年）是電子計算機，它的基本電子元件是電子管，記憶體儲器採用水銀延遲線，外存儲器主要採用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。 第二代（1958~1970年）是電晶體計算機。1948年，美國貝爾實驗室發明了電晶體，10年後電晶體取代了計算機中的電子管，誕生了電晶體計算機。第三代（1963~1970年）是積體電路計算機。隨著半導體技術的發展，1958年夏，美國德克薩斯公司製成了第一個半導體積體電路。 第四代（1971年~日前）是大規模積體電路計算機。隨著集成了上千甚至上萬個電子元件的大規模積體電路和超大規模積體電路的出現，電子計算機發展進入了第四代。
數位技術定義
隨著計算機的出現和普及，社會進入了一個資訊時代。資訊時代是以信息量，信息傳播的速度，信息處理的速度以及套用信息的程度為標誌的一個時代，信息對整個社會的影響逐步提高到一種絕對重要的地位，而將信息確立為社會主導地位的主要載體就是計算機。計算機的影響已遍及人類生活的各個領域，掀起了一場“數字革命”。計算機及其相關技術是數位技術的典型套用。
數位技術(Digital Technology)是一項與電子計算機相伴相生的科學技術，它是指藉助一定的設備將各種信息，包括、圖、文、聲、像等，轉化為電子計算機能識別的二進制數字“0”和“1”後進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術。由於在運算、存儲等環節中要藉助計算機對信息進行編碼、壓縮、解碼，因此也稱為數位技術。那么，從技術的角度看，數位技術是如何實現的呢？它能識別的二進制數字“0”和“1”是怎樣的信號呢？用什麼樣的電路來實現呢？本書將要逐步解答這些問題。|
數位技術的特點
(1)一般都採用二進制，因此凡元件具有的兩個穩定狀態都可用來表示二進制，(例如 "高電平"和"低電平")，故其基本單元電路簡單，對電路中各元件精度要求不很嚴格，允許元件參數有較大的分散性，只要能區分兩種截然不同的狀態即可。這一特點，對實現數字電路集成化是十分有利的。
(2)抗干擾能力強、精度高。由於數位技術傳遞加工和處理的是二值信息，不易受外界的干擾，因而抗干擾能力強。另外它可用增加二進制數的數位提高精度。
(3)數位訊號便於長期存貯，使大量可貴的信息資源得以保存。
(4)保密性好，在數位技術中可以進行加密處理使一些可貴信息資源不易被竊取。
(5)通用性強，可以採用標準化的邏輯部件來構成各種各樣的數碼系統。
數位技術的套用
電子方面
軍隊方面
裝備以及國民經濟其他各部門都得到了越來越廣泛的套用。
