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计算机与信息 处理技术基础 石油工业出版社 2006.7 第一章 计算机基础知识 本章主要内容包括：  微电子技术与计算机  计算机的发展与应用  计算机系统组成  DOS操作系统 辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院 1.1微电子技术与计算机  电子技术的发展经历了电子管、晶体管、小规模集 成电路、大规模集成电路及超大规模集成电路等五 个阶段。  为了满足应用的需要，电子元器件变得越来越小。 随着电子元器件的微型化，便产生了微电子技术， 使得集成电路的发展成为必然。  微电子技术的发展是以电子元器件的发展为标志， 计算机技术的发展是以微电子技术为基础的。 辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院 1.1.1集成电路的发展  从20世纪初真空电子管发明后，电子元器 件至今已经经历了五代的发展过程。  集成电路(IC)的诞生，使电子技术出现了 划时代的革命，它是现代电子技术和计算 机发展的基础，也是微电子技术发展的标 志。 辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院 集成电路规模的划分  目前在国际上尚无严格、确切的定义。  在集成电路的发展过程中，人们比较接受按照芯片上所含逻辑 门电路或晶体管的个数作为划分标志。  通常，人们将单块芯片上包含100个元件或10个逻辑门以下的 集成电路称为小规模集成电路；将元件数在100-1000个或逻辑 门数在10-100个的集成电路称为中规模集成电路；逻辑门数在 100-5000个，或者元件数在1000-100,000个的集成电路称为大 规模集成电路(LSI)，门数超过5000个或元件数高于10万个的 集成电路则称超大规模集成电路(VLSI)。 辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院 集成电路的产生  1952年，英国科学家达默设想按照电子线路的要求，将一个线路所包含的晶 体管和二极管，以及其它必要的元件统统集合在一块半导体晶片上，从而构 成一块具有预定功能的电路。  1958年，美国德克萨斯仪器公司的工程师基尔比按照上述设想，制成了世界 上第一块集成电路。同年，另一家美国著名的电子公司也宣称研制成功集成 电路，并且将所发明的一整套制作微型晶体管的新工艺──“平面工艺”移用 到集成电路的制作中，使集成电路很快从实验室研制试验阶段转入工业化生 产阶段。  1962年，世界上出现第一块正式商品化集成电路，这预示着第三代电子器件 已正式登上电子学舞台。  从此，在世界范围内掀起了集成电路的研制热潮。早期的典型硅芯片为 1.25mm ×1.25mm。 辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院 集成电路的发展过程  20世纪60年代初，每个硅片上的元件数在100个左右；  1967已达到1000个晶体管，这标志着大规模集成阶段的 开端。  1976年，每个芯片上可集成1万多个晶体管；进入20世纪 80年代，一块硅芯片上有几万个晶体管的大规模集成电 路已经很普遍了，并且正在向超大规模集成电路发展。  如今已经出现属于第五代的产品，在不到50平方毫米的 硅芯片上集成的晶体管数激增到200万只以上。 辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院 1.1.2集成电路的设计和制造  集成电路的设计和制造已经成为当今世界第一大产业。  集成电路设计、芯片制造和封装测试是集成电路产业中三个至关重要的环节。  在计算机系统中，硬件部分大多采用集成电路。它将信息处理、存储、传输集 中在一个个小小的硅芯片之中，这些硅芯片中充满了微小的电路器件，如导 线、半导体、电容、电阻等。  严格地说，集成电路技术就是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管 等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，集成在一块半导 体单晶片上，执行特