通信技术基础理论 ：第1章 电磁学与电子器件发展史

1、1通信技术基础理论通信技术基础理论 课程介绍课程介绍u课程简介课程简介 课内总学时：课内总学时：32u 课程目的课程目的 介绍通信系统的介绍通信系统的基础理论知识基础理论知识、为从事这一领域相关、为从事这一领域相关工作的学生提供最基本的入门知识。工作的学生提供最基本的入门知识。2教师与参考教材教师与参考教材v 教师：张轶，教师：张轶， epic_v 参考教材：参考教材：32、 通信导论通信导论作 者：魏更宇，孙岩，张冬梅 编著出 版 社：北京邮电大学出版社1、 电路与信号电路与信号作 者：陈飞，张轶主编出 版 社：北京邮电大学出版社考试考试v成绩组成：成绩组成： 平时作业成绩平时作业成绩 期末

2、作业成绩期末作业成绩v考试要求：考试要求： 以掌握基本以掌握基本概念和基本原理概念和基本原理为主为主。 形式：笔试形式：笔试4第一章第一章 电磁学与电子器件发展史电磁学与电子器件发展史5目录目录v1.1 1.1 物理学物理学的发展与通信技术的发展的发展与通信技术的发展关系关系v1.2 电磁学的发展历史电磁学的发展历史v1.3 电子器件的发展历史电子器件的发展历史6通信的基本概念通信的基本概念v 通信通信人与人或人与自然之间通过某种行为或人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。媒介进行的信息交流与传递。7 通信就是信息的交换，信息可以是语音、文字、符通信就是信息的交换，信息可

3、以是语音、文字、符号、音乐、图像等。号、音乐、图像等。 任何一个通信系统，都是从信息源的时空点向信宿任何一个通信系统，都是从信息源的时空点向信宿的目的点传送信息的目的点传送信息通信发展趋势通信发展趋势8古代通信古代通信近代通信近代通信现代通信现代通信未来通信未来通信感官/自然规律融合技术电磁技术移动通信技术和互联网技术1.11.1物理学的发展与通信技术的发展关系物理学的发展与通信技术的发展关系9通信技术物理学电子器件物理学的发现对通信技术的作用（物理学的发现对通信技术的作用（1）v开辟了电信（开辟了电信（Telecommunication)的新纪元的新纪元 物理发现物理发现通信技术发展通信技术

4、发展1831年法拉第电磁感应 1837年莫尔斯发明电报1873年麦克斯韦的电磁场理论 1876年贝尔发明电话1895年马可尼发明无线电10物理学的发现对通信技术的作用（物理学的发现对通信技术的作用（2）物理发现通信技术发展1906年发明电子管 模拟通信得到发展开辟了模拟通信的新纪元-1928年奈奎斯特准则和取样定理-1948年香农定理在理论上为数字通信准备了条件11物理发现通信技术发展20世纪50年代发明半导体数字通信得到发展20世纪60年代发明集成电路 开辟了数字通信的新纪元12物理学的发现对通信技术的作用（物理学的发现对通信技术的作用（3）物理学的发现对通信技术的作用（物理学的发现对通信技

5、术的作用（4）物理发现通信技术发展20世纪50年代航天技术20世纪50年代提出静止卫星概念，但无法实现1963年第一次实现同步卫星通信开辟了空间通信的新纪元13物理学的发现对通信技术的作用（物理学的发现对通信技术的作用（5）物理发现通信技术发展20世纪40年代发明激光企图用于通信，未成功20世纪50年代发明光导纤维光纤通信得到发展开辟了光纤通信的新纪元141.2 1.2 电磁学的发展历史电磁学的发展历史v电磁感应现象的发现，对科学技术的发展意义重大电磁感应现象的发现，对科学技术的发展意义重大15闪电可以使罗盘的磁针旋转 它揭示了电与磁相互联系和转变的又一重要性质，推动了它揭示了电与磁相互联系和

6、转变的又一重要性质，推动了电磁学理论的的发展。电磁学理论的的发展。 在应用方面，为大规模地利用电能开辟了广阔的道路在应用方面，为大规模地利用电能开辟了广阔的道路奥斯特实验奥斯特实验v 在在1820年年4月奥斯特发现电流的磁效应：当电流月奥斯特发现电流的磁效应：当电流通过导线时，引起导线近旁的磁针偏转。通过导线时，引起导线近旁的磁针偏转。16丹麦物理学家奥斯特丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted，17771851)通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。毕奥萨伐定律毕奥萨伐定律 1820年，年，毕奥（毕奥（J. B.Biot，

7、17741862）和萨伐（）和萨伐（Felix Savart，17911841）关于长直载流导线对磁极作用力的关于长直载流导线对磁极作用力的实验。实验。1702sin4LIdlBdBr安培定律安培定律v 1820年年7月，安培关于载流螺线管与磁铁等效月，安培关于载流螺线管与磁铁等效性的实验；性的实验；l安培从电流与电流之间的相互作用进行探讨。安培从电流与电流之间的相互作用进行探讨。l他把磁性归结为电流之间的相互作用，他把磁性归结为电流之间的相互作用，18安培安培(Ampre，17751836)是法国物理学家、数是法国物理学家、数学家学家安培研究电流相互安培研究电流相互作用的仪器作用的仪器v 1

8、827年，安培将他的电磁现象的研究综合在年，安培将他的电磁现象的研究综合在电电动力学现象的数学理论动力学现象的数学理论一书中一书中 ，这是电磁学史，这是电磁学史上一部重要的经典论著，对以后电磁学的发展起上一部重要的经典论著，对以后电磁学的发展起了深远的影响。了深远的影响。19安培定律的安培定律的表达式为：表达式为：1 2211212312I I dLdLrdFKr 电磁感应的发现电磁感应的发现20v 1831年年 法拉第发现了电磁感应定律法拉第发现了电磁感应定律 1821年年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运磁体绕载流

9、导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。验室模型。法拉第法拉第(Michael Faraday 1791-1867)是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家法拉第对电磁学的贡献不仅是发现了电磁感应，他还发现了光磁效应（也叫法拉第效应）、电解定律和物质的抗磁性。他在大量实验的基础上创建了力线思想和场的概念，为麦克斯韦电磁场理论奠定了基础。法拉第电磁感应定律的重要意义：法拉第电磁感应定律的重要意义： 一方面，依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机一方面，依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产

10、和远距离输送成为可能；，电能的大规模生产和远距离输送成为可能； 另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术以及另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。电磁测量等方面都有广泛的应用。 人类社会从此迈进了电气化时代。人类社会从此迈进了电气化时代。21v法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律：法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的磁电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比。通变化率成正比。 感应电动势用感应电动势用 表示，即表示，即 （负号反映感应电动势的方向（负号反映感应电动势的方向与磁通量变化

11、的关系）与磁通量变化的关系）这就是这就是法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律。22法拉第的力线思想法拉第的力线思想v 法拉第从广泛的实验研究中构想出描绘电磁作用法拉第从广泛的实验研究中构想出描绘电磁作用的的“力线力线”图象。图象。 他认为电荷和磁极周围的空间充满了力线，靠力线（他认为电荷和磁极周围的空间充满了力线，靠力线（包括电力线和磁力线）将电荷（或磁极）联系在一起包括电力线和磁力线）将电荷（或磁极）联系在一起23v 法拉第是电磁场理论的奠基人，他首先提出了磁力线、电法拉第是电磁场理论的奠基人，他首先提出了磁力线、电力线的概念，在电磁感应、电化学、静电感应的研究中进力线的概念，在电磁感应、电

12、化学、静电感应的研究中进一步深化和发展了力线思想，并第一次提出场的思想，建一步深化和发展了力线思想，并第一次提出场的思想，建立了电场、磁场的概念。立了电场、磁场的概念。24v 麦克斯韦麦克斯韦正是继承和发展了法拉第的场的思想，为之找到正是继承和发展了法拉第的场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。汤姆生的类比思想汤姆生的类比思想vW.汤姆生运用汤姆生运用类比方法类比方法，把法拉第的力线思想转，把法拉第的力线思想转变为定量的表述，为麦克斯韦的工作提供了十分变为定量的表述，为麦克斯韦的工作提供了十分有益的经验。有益的经验。25 1847

13、年，年，W.汤姆生进一步研究了电磁现象与弹性现汤姆生进一步研究了电磁现象与弹性现象的相似性，在题为象的相似性，在题为论电力、磁力和伽伐尼力的论电力、磁力和伽伐尼力的力学表征力学表征一文中，以不可压缩流体的流线连续性一文中，以不可压缩流体的流线连续性为基础，论述了电磁现象和流体力学现象的共性。为基础，论述了电磁现象和流体力学现象的共性。电磁场理论的建立v1865年麦克斯韦建立电磁场理论年麦克斯韦建立电磁场理论 麦克斯韦麦克斯韦(James Clerk Maxwell(James Clerk Maxwell，183118311879)1879)，英国物理学家，经典电磁理论的，英国物理学家，经典电磁

14、理论的奠基人奠基人18311831年年8 8月月3131日出生于爱丁堡。日出生于爱丁堡。自幼聪颖，自幼聪颖，1515岁就在爱丁堡皇家学会会刊岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文，已显露出出众的才华。上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文，已显露出出众的才华。26“把数学分析和实验研究联合使用所得到的物理知识，比之一个单纯实验人员或单纯的数学家能具有的知识更坚实，有益和巩固。”-麦克斯韦电磁场理论电磁场理论v 1865年，麦克斯韦发表了关于电磁场理论的第三篇论文：年，麦克斯韦发表了关于电磁场理论的第三篇论文：电电磁场的动力学理论磁场的动力学理论，用场的观点总结了电磁理论

15、，构建了全，用场的观点总结了电磁理论，构建了全新的理论框架。新的理论框架。27麦克斯韦认为变化的磁场在其周围的空间激发涡旋电场；变化的电场引起媒质电位移的变化，电位移的变化与电流一样在周围的空间激发涡旋磁场。v 麦克斯韦明确地用数学公式把它们表示出来，从而得到了麦克斯韦明确地用数学公式把它们表示出来，从而得到了电磁场的普遍方程组电磁场的普遍方程组麦克斯韦方程组。麦克斯韦方程组。 通过对这个方程组的数学运算，麦克斯韦预言了电磁通过对这个方程组的数学运算，麦克斯韦预言了电磁波的存在波的存在. .28 电磁波的传播速度同光速一样。而光不过是波长在某电磁波的传播速度同光速一样。而光不过是波长在某一范围

16、的一范围的电磁波电磁波. . 把把电、磁和光现象电、磁和光现象统一起来。统一起来。赫兹发现电磁波v 1886年年10月，赫兹用放电线圈做火花放电实月，赫兹用放电线圈做火花放电实验，偶然发现近旁未闭合的绝缘导电线圈中验，偶然发现近旁未闭合的绝缘导电线圈中有电火花跳过，便敏锐地想到这可能是电磁有电火花跳过，便敏锐地想到这可能是电磁共振。共振。v 此开始直到此开始直到1888年，赫兹集中力量持续进行年，赫兹集中力量持续进行了有关电磁波特性的多方面实验了有关电磁波特性的多方面实验29 赫兹赫兹(H. R. Hertz, 18571894)-德国物理学家德国物理学家v 接着，赫兹还通过实验确认了电磁波是

17、横波，具有与光类接着，赫兹还通过实验确认了电磁波是横波，具有与光类似的特性，如反射、折射、衍射等，并且实验了两列电磁似的特性，如反射、折射、衍射等，并且实验了两列电磁波的干涉，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度波的干涉，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度与光速相同，从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确与光速相同，从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。性。30v18881888年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了韦发现的真理，

18、更重要的是开创了无线电电子技无线电电子技术术的新纪元。的新纪元。3132赫兹赫兹奥斯特和法拉第麦克斯韦1820年奥斯特的实验证明了“电能生磁”。 法拉第：电磁感应定律1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。.1887年 证实电磁波的存在得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论马可尼：传距数百米的无线通信马可尼：传距数百米的无线通信v 1897年年5月月18日，马可尼进行横跨布里斯托尔海峡的日，马可尼进行横跨布里斯托尔海峡的无线电通信无线电通信取得取得成功成功，把信息传播了把信息传播了12公里。公里。 33伽利尔摩马可尼v 1898年，英国举行了一次游艇赛，马可尼

19、为信息员在赛程的终点用自己发明的无线电报机向岸上的观众及时通报了比赛的结果，引起了很大的轰动。这被认为是无线电通信的第一次实际应用。v 紧接着，马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器材公司英国马可尼公司。 电磁学对通信技术发展的作用电磁学对通信技术发展的作用v电流磁效应的发现打开了电应用的新领域。电流磁效应的发现打开了电应用的新领域。 1825年斯特金发明电磁铁，为电的广泛应用创造了条年斯特金发明电磁铁，为电的广泛应用创造了条件。件。34 1837年惠斯通和莫尔斯分别独立发明了电报机，莫尔斯年惠斯通和莫尔斯分别独立发明了电报机，莫尔斯还发明了一套电码，利用他所制造的电报机可通过在移还发明了一套

20、电码，利用他所制造的电报机可通过在移动的纸条上打上点和划来传递信息。动的纸条上打上点和划来传递信息。 1861年贝尔发明了电话，作为收话机，它仍用于现代，年贝尔发明了电话，作为收话机，它仍用于现代，而其发话机则被爱迪生的发明的碳发话机以及休士的发而其发话机则被爱迪生的发明的碳发话机以及休士的发明的传声器所改进。明的传声器所改进。 1895年，意大利马可尼成功地进行了年，意大利马可尼成功地进行了2.5公里距离的无线公里距离的无线电报传送实验。电报传送实验。35 1899年年, 无线电报跨越英吉利海峡的试验成功；无线电报跨越英吉利海峡的试验成功； 1901年，跨越大西洋的年，跨越大西洋的3200公

21、里距离的试验成功。马公里距离的试验成功。马可尼以其在无线电报等领域的成就，于可尼以其在无线电报等领域的成就，于1909年与布劳年与布劳恩恩(C. F. Braun, 1850-1918)一起获得诺贝尔物理学奖。一起获得诺贝尔物理学奖。无线电报的发明，开始了利用电磁波时代。无线电报的发明，开始了利用电磁波时代。 361.3 1.3 电子器件的发展历史电子器件的发展历史v电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。泛，成为近代科学技术发

22、展的一个重要标志。37v进入进入21世纪，人们面临的是以微电子技术（半导世纪，人们面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为标体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为标志的信息社会。志的信息社会。38v高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。前的发展。 现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。着巨大的作用。3940电子技术的应用电子技术的应用现在的世界，电子技术

23、无处不在：收音机、彩电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活在电子世界中，一天也离不开它。基本电子器件的发展阶段基本电子器件的发展阶段v分立元件阶段（分立元件阶段（1905190519591959） 真空电子管、半导体晶体管真空电子管、半导体晶体管41v集成电路阶段（集成电路阶段（19591959） 小规模集成小规模集成(SSI)电路、中规模集成电路、中规模集成MSI电路、大规模集电路、大规模集成成(LSI)电路、超大规模集成电路、超大规模集成VLSI电路。电路。电子管电子管v人类第一只电子管的诞生

24、，标志着人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。世界从此进入了电子时代。 英国科学家汤姆逊英国科学家汤姆逊(J.Thomson,1856-1940)在在1895-1897年间反复测试，证年间反复测试，证明了电子确实存在明了电子确实存在42 1904年英国电气工程师弗莱明发明了真空二极管年英国电气工程师弗莱明发明了真空二极管真空三极管真空三极管v 1907年美国物理学家德福莱斯特发明了真空三极年美国物理学家德福莱斯特发明了真空三极管。管。真空三极管使人类第一实现了电信号的放大，为无线电话通真空三极管使人类第一实现了电信号的放大，为无线电话通信奠定了基础。信奠定了基础。43电子管的缺

25、点电子管的缺点v 电子管体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效电子管体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大部分用途已经基本被固体器件晶体管所取代。部分用途已经基本被固体器件晶体管所取代。44早期电子管收音机晶体管时代晶体管时代45v晶体管时代（晶体管时代（1948194819591959）是微电子革命的先声是微电子革命的先声 1947年12月，美国贝尔实验室的肖克莱和布拉顿、巴丁组成的研究小组，研制出一种点接触型的锗晶体管。 晶体管之父, 威廉邵克雷（William Shockley

26、）它以小巧（轻便）、它以小巧（轻便）、消耗功率低（省电）、寿省电）、寿 命长等特点命长等特点，在很大范围内取代了电子管。，在很大范围内取代了电子管。晶体管的发展历史晶体管的发展历史u 20世纪最初的世纪最初的10年，通信系统已开始应用半导体材料年，通信系统已开始应用半导体材料u20世纪上半叶，在无线电爱好者中广泛流行的矿石收世纪上半叶，在无线电爱好者中广泛流行的矿石收音机，就采用矿石这种半导体材料进行检波。音机，就采用矿石这种半导体材料进行检波。u半导体的电学特性也在电话系统中得到了应用。半导体的电学特性也在电话系统中得到了应用。46矿石收音机晶体管的应用晶体管的应用v 1953年：第一个采用

27、晶体管的商业化设备投入市场，即年：第一个采用晶体管的商业化设备投入市场，即助听器。助听器。 v 1954年年10月月18日：第一台晶体管收音机日：第一台晶体管收音机Regency TR1投入投入市场，仅包含市场，仅包含4只锗晶体管。只锗晶体管。47晶体管便携收音机Regency TR1 收音机 从从2020世纪世纪5050年代末期开始，年代末期开始，进进入了入了微电子学微电子学时代时代集成电路集成电路v19581958年年 美国得克萨斯仪器公司和仙童公司宣布研制成美国得克萨斯仪器公司和仙童公司宣布研制成第一个集成电路。第一个集成电路。 它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电它把许多晶

28、体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。子产品向更小型化发展。48第一个集成电路v 1961年年4月月25日：第一个集成电路专利被授予罗伯日：第一个集成电路专利被授予罗伯特特诺伊斯（诺伊斯（Robert Noyce）。）。49罗伯特诺伊斯v 1968年年7月：罗伯特月：罗伯特诺伊斯和戈登诺伊斯和戈登摩尔从仙童（摩尔从仙童（Fairchild）半导）半导体公司辞职，创立了一个新的企业，即英特尔公司，英文名体公司辞职，创立了一个新的企业，即英特尔公司，英文名Intel为为“集成电子设备（集成电子设备（integrated electronics）”的缩写。的缩写。摩尔定律摩尔定

29、律v 摩尔定律是由英特尔（摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登）创始人之一戈登摩尔（摩尔（Gordon Moore）提出来的。）提出来的。50当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔1818个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 19751975年他又提出修正说，芯片上集成的晶体管数量将每两年年他又提出修正说，芯片上集成的晶体管数量将每两年翻一番。翻一番。 这一定律揭示了信息技术进步的速度。这一定律揭示了信息技术进步的速度。 1969年：英特尔成功开发出第一个年：英特尔成功开发出第一个PMO

30、S硅栅晶体管硅栅晶体管技术。技术。 1971年：英特尔发布了其第一个微处理器年：英特尔发布了其第一个微处理器4004。 4004规格为规格为1/8英寸英寸 x 1/16英寸，包含仅英寸，包含仅2000多个晶体管多个晶体管，采用英特尔，采用英特尔10微米微米PMOS技术生产。技术生产。 1972年，英特尔发布了第一个年，英特尔发布了第一个8位处理器位处理器8008。 1978年，英特尔发布了第一款年，英特尔发布了第一款16位处理器位处理器8086。 含有含有2.9万个晶体管。万个晶体管。 1978年：英特尔年：英特尔把把8088微处理器销售给微处理器销售给IBM新的新的个人电个人电脑脑事业部，武

31、装了事业部，武装了IBM新产品新产品PC的中枢大脑。的中枢大脑。5152 1982年：年：286微处理器推出微处理器推出 286处理器使用了处理器使用了134000个晶体管，运行频率为个晶体管，运行频率为6MHz、8MHz、10MHz和和12.5MHz。 提出了指令集概念，即现在的提出了指令集概念，即现在的x86指令集，可运行为英特尔前一指令集，可运行为英特尔前一代产品所编写的所有软件。代产品所编写的所有软件。 1985年：年：386微处理器问世微处理器问世， 含有含有27.5万个晶体管，是最初万个晶体管，是最初4004晶体管数量的晶体管数量的100多倍。多倍。 1993年：英特尔年：英特尔奔

32、腾处理器问世，奔腾处理器问世， 含有含有3百万个晶体管，采用英特尔百万个晶体管，采用英特尔0.8微米制程技术生产微米制程技术生产53 1999年年2月：英特尔发布了奔腾月：英特尔发布了奔腾III处理器。处理器。 奔腾奔腾III是是1x1正方形硅，含有正方形硅，含有950万个晶体管，采用英特万个晶体管，采用英特尔尔0.25微米制程技术生产。微米制程技术生产。 2002年年1月：英特尔奔腾月：英特尔奔腾4处理器推出，处理器推出， 它采用英特尔它采用英特尔0.13微米制程技术生产，含有微米制程技术生产，含有5500万个晶体管。万个晶体管。 54 2003年年3月月12日：针对笔记本的英特尔日：针对笔

33、记本的英特尔迅驰迅驰移动技术平台移动技术平台诞诞生生 该处理器基于全新的移动优化微体系架构，采用英特尔该处理器基于全新的移动优化微体系架构，采用英特尔0.13微微米制程技术生产，包含米制程技术生产，包含7700万个晶体管。万个晶体管。 2005年年5月月26日：英特尔第一个主流双核处理器日：英特尔第一个主流双核处理器“英特英特尔奔腾尔奔腾D处理器处理器”诞生，诞生， 含有含有2.3亿个晶体管，采用英特尔领先的亿个晶体管，采用英特尔领先的90纳米制程技术纳米制程技术生产。生产。 55 2006年年7月月27日：英特尔日：英特尔酷酷睿双睿双核处理器诞生核处理器诞生。 该处理器含有该处理器含有2.9

34、亿多个晶体管，采用英特尔亿多个晶体管，采用英特尔65纳米制程技术在纳米制程技术在世界最先进的几个实验室生产。世界最先进的几个实验室生产。 2006年年9月月26日：英特尔宣布，超过日：英特尔宣布，超过15种种45纳米纳米制程产制程产品品诞生诞生，面向台式机、笔记本和企业级，面向台式机、笔记本和企业级计算。计算。56 2007年年1月月8日日：英特尔：英特尔发布了针对桌面电脑的发布了针对桌面电脑的65纳米制程英纳米制程英特尔特尔酷酷睿睿四核处理器四核处理器。 英特尔英特尔酷睿四核处理器含有酷睿四核处理器含有5.8亿多个晶体管。亿多个晶体管。总结总结v自自1958年第一块集成元件问世以来，集成电路

35、已经跨年第一块集成元件问世以来，集成电路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，集成度平均每集成度平均每2年提高近年提高近3倍。随着集成度的提高，器倍。随着集成度的提高，器件尺寸不断减小。件尺寸不断减小。57时时 期期规规 模模集成度集成度（元件数）（元件数）5050年代末年代末小规模集成电路（小规模集成电路（SSISSI）1001006060年代年代中规模集成电路（中规模集成电路（MSIMSI）100010007070年代年代大规模集成电路（大规模集成电路（LSILSI）100010007070年代末年代末超大规模集成电路（超大规模集

36、成电路（VLSIVLSI）10000100008080年代年代特大规模集成电路（特大规模集成电路（ULSIULSI）100000100000集成电路的应用集成电路的应用v最具有代表性的集成电路芯片主要包括以下几类最具有代表性的集成电路芯片主要包括以下几类它们构成了现代数字系统的基石。它们构成了现代数字系统的基石。58可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（PLD）微控制芯片（微控制芯片（MCU）数字信号处理器（数字信号处理器（DSP）大规模存储芯片（大规模存储芯片（RAM/ROM）电子计算机的发展电子计算机的发展v伴随着电子技术的发展而飞速发展起来的电子计算伴随着电子技术的发展而飞速发展起来的电子计算

37、机所经历的四个阶段充分说明了电子技术发展的四机所经历的四个阶段充分说明了电子技术发展的四个阶段的特性。个阶段的特性。 第一代（第一代（1946194619571957）电子管计算机）电子管计算机 第二代（第二代（1958195819631963）晶体管计算机）晶体管计算机 第三代（第三代（1964196419701970）集成电路计算机）集成电路计算机 第四代（第四代（19711971）大规模集成电路计算机）大规模集成电路计算机5960IBM 7090IBM 360 晶体管计算机晶体管计算机ENIACENIAC品牌电脑品牌电脑世界上第一台电子计算世界上第一台电子计算机于机于19461946年在美国研制年在美国研制成功，取名成功，取名ENIACENIAC。这