第1章11～12 信息与微电子技术(精品·公开课件).ppt

第1章 信息技术概述 1.1 信息与信息技术 1.2 微电子技术简介 1.1 信息与信息技术 信息是什么？(1) 关于信息（information），至今并没有统一的定义 日常生活中比较笼统和模糊的几种解释是： 语言、文字、图画、照片等表示的内容（新闻、消息或知识） 读书、上课、交谈等所学习和了解的知识、方法、事实和情况 为了做判断、订计划或求解问题等所需要的数据、资料 ··· 信息是什么？(2) 从主观上看: 信息是指认识主体所感知或主体所表述的 “事物运动及其变化方式的形式、内容和效用” 从客观上看: 信息是事物运动的状态及状态变化的方式 信息有多种表现形式，语言、文字、声音、图片等都是信息的表现形式(也称为信息的载体或媒体) 信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造世界的一种基本资源 数据是什么？ 国际标准化组织（ISO）对数据所下的定义是：“数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，这种特殊的表达形式可以用人工的方式或自动化的装置进行通信、翻译转换或加工处理”。 数据是信息的载体，信息是数据的内涵 数据时信息的表示形式，信息是数据所表达的含义 数据时具体的物理形式，信息是抽象出来的逻辑意义 什么是信息处理？ 信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动： 信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等) 信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等) 信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等) 信息的传递(如邮寄、电报、电话、广播等 ) 信息的施用(如控制、显示等) 人工进行信息处理的过程 人工信息处理的不足： 算不快 记不住 传不远 看（听）不清 什么是信息技术？ 信息技术（Information Technology，简称IT）指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。 信息技术包括： 扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术 扩展神经系统功能的通信技术 扩展大脑功能的计算(处理) 与存储技术 扩展效应器官功能的控制与显示技术 现代信息技术 3大特征： 以数字技术为基础 以计算机及其软件为核心 采用电子技术和激光技术 内容： 计算机、微电子、通信、广播、遥感遥测、自动控制、机器人等 什么是信息处理系统？ 用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使用各种信息技术的系统，可以通称为信息处理系统 信息处理系统的结构： 信息处理系统举例 雷达： 以感测与识别为主要目的 电视/广播： 以单向、点到多点的信息传递为主要目的 电话：以双向、点到点的信息交互为主要目的 银行：以处理金融信息为目的 图书馆：以信息收藏和检索为主要目的 因特网：跨越全球的多功能信息处理系统 1.2 微电子技术简介 (1)微电子技术与集成电路 电子电路中元器件的发展演变 什么是集成电路？ 集成电路 (Integrated Circuit，简称IC)： 以半导体单晶片作为基片,采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统 集成电路的优点： 体积小、重量轻 功耗小、成本低 速度快、可靠性高 集成电路的分类 按包含电子元器件数目分： 按晶体管结构、电路和工艺分： 双极型 金属氧化物半导体 双极金属氧化物半导体 按电路的功能分： 数字集成电路 模拟集成电路 按用途分： 通用集成电路 专用集成电路（ASIC） (2)集成电路的制造(选学) 集成电路的制造流程 集成电路的封装 集成电路封装目的： 电功能、散热功能、机械与化学保护功能 常见的封装方式： 单列直插式（SIP） 双列直插式 （DIP） 阵列式（PGA） (3)集成电路的发展趋势 IC集成度提高的规律 Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18-24个月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年) 集成电路技术的发展趋势 进一步提高集成度的问题与出路 问题： 线宽进一步缩小后，晶体管线条小到纳米级时，其电流微弱到仅有几十个甚至几个电子流动，晶体管将逼近其物理极限而无法正常工作 出路： 在纳米尺寸下，纳米结构会表现出一些新的量子现象和效应，人们正在利用这些量子效应研制具有全新功能的量子器件，使能开发出新的纳米芯片和量子计算机 同时，正在研究将光作为信息的载体，发展光子学，研制集成光路，或把电子与光子并用，实现光电子集成 (4) IC卡简介 什么是 IC卡？ IC卡(chip card、smart card)，又称为集成电路卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体 特点： 存储信息量大 必威体育官网网址性能强 可以防止伪造和窃用 抗干扰能力强 可靠性高 应用举例： 作为电子证