數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

羅　淼，田　梅（貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州　凱里　556000）

數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

羅淼，田梅
（貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州凱里556000）

摘要:市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展給數(shù)字電子技術(shù)提出了更高的要求：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)剛緊跟時代步伐，順應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)趨勢，在原有的技術(shù)理念基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，不斷突破當(dāng)前的技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步提高工作效率，促進(jìn)未來科技的飛速發(fā)展。本文就數(shù)字電子技術(shù)的定義做了概述，并對其分類做了簡單介紹。隨后介紹了數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)勢，同時就其在雷達(dá)接收器、基于USB總線的“微波功率測量計”、網(wǎng)絡(luò)、EDA技術(shù)中的應(yīng)用做了詳細(xì)概述。文章最后對數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展做了展望。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

0　引言

20世紀(jì)中期至21世紀(jì)初，電子技術(shù)特別是數(shù)字電子技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、醫(yī)療以及人們的日常生活發(fā)生了根本性的變革。

數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及其在各行各業(yè)上的應(yīng)用在很大程度上加快了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與此同時各行各業(yè)對數(shù)字電子技術(shù)也提出了更高的要求。在這一背景下，針對已有的數(shù)字電子技術(shù)對其應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行深入探析具有重大意義。

1　數(shù)字電子技術(shù)概述

1.1數(shù)字電子技術(shù)的定義

數(shù)字電子技術(shù)是研究各種集成器件以及邏輯門電路、集成芯片功能并進(jìn)行其應(yīng)用的一門學(xué)科。當(dāng)前計算機技術(shù)迅速發(fā)展，利用數(shù)字電路對信號進(jìn)行處理的優(yōu)勢尤為明顯。以數(shù)字電路處理信號為例：在處理過程中，數(shù)字電路按照特定的比例將模擬信號轉(zhuǎn)化為一系列的數(shù)字信號。模擬信號全部轉(zhuǎn)化完成以后，這些數(shù)字信號被傳送到數(shù)字電路里面進(jìn)行一系列的處理；數(shù)字電路完成處理工作后依據(jù)需要將這些最終的結(jié)果轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬信號。數(shù)字電路處理信號的最后一步，輸出被轉(zhuǎn)換后的模擬信號。

1.2數(shù)字電子技術(shù)的分類

當(dāng)前被大眾普遍接受的數(shù)字電子技術(shù)分類是：模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)。作為當(dāng)前社會發(fā)展最快的學(xué)科，數(shù)字電子技術(shù)在我國各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，同時在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求下快速發(fā)展。在短短50年里，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)由最原始的小規(guī)模集成電路發(fā)展到了今天超大規(guī)模集成電路。在創(chuàng)新技術(shù)上，數(shù)字電子技術(shù)表現(xiàn)出了驚人的潛力。

2　數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)勢

當(dāng)前，在信號處理方面最為常見的是模擬信號與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換。我們經(jīng)常聽到的“0101”信號就是一種經(jīng)過轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號。

與模擬電子技術(shù)相比，數(shù)字電子技術(shù)具有這樣幾大優(yōu)勢:

模擬信號在波形上種類多樣，同時波形富有變化。相比之下數(shù)字信號的波形顯得非常簡單，只有低電平和高電平這樣兩種。與模擬信號相比，數(shù)字型號在信號的接收與信號處理上更加的高效。連續(xù)的信號組成了模擬信號的波形。模擬信號的這一特性使得其在信號采集階段和傳輸中非常容易受到外界的干擾，信息誤差極易出現(xiàn)。模擬信號的采集往往沒有較高的精確度，最終造成實驗數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。與模擬信號不同的是，數(shù)字信號在波形上單一，只有兩種，能很好的保證信號的穩(wěn)定性，其抗干擾能力是模擬信號不能比擬的。數(shù)字信號在很大程度行提高了信號精度，進(jìn)而增加了實驗可靠性。

數(shù)字電路具有高穩(wěn)定性、高可靠性、可編程性、易于設(shè)計、經(jīng)濟(jì)性等眾多優(yōu)點，其應(yīng)用越來越廣泛。現(xiàn)代電子工程中愈來愈多的模擬信息已被數(shù)字信號所取代。例如，視頻圖像，聲音由原來的模擬磁帶存儲變成現(xiàn)在的光盤存儲；交通燈控制器、汽車化油器控制裝置由以前的機電控制變成了現(xiàn)在的微處理器控制。

3　數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用

3.1在“雷達(dá)接收器”中的應(yīng)用

在雷達(dá)接收器上，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在一下幾個方面：

數(shù)字電子技術(shù)讓雷達(dá)接收器擁有了一下四個功能：解調(diào)、放大、濾波、變頻。其中，濾波功能保證了無用信息與干擾信息的有效濾除，有效的目標(biāo)回波號被保留；解調(diào)與放大的功能保證了目標(biāo)回波信號的正確轉(zhuǎn)化與輸出。

數(shù)字電子技術(shù)在雷達(dá)接收器上的運用使得雷達(dá)接收器擁有了非常高的靈敏度，同時在信號可靠性上進(jìn)一步提升，抗干擾性也成倍增加。雷達(dá)接收器中涉及到的數(shù)字電子技術(shù)主要有這樣幾類：數(shù)字濾波技術(shù)、數(shù)字變頻技術(shù)等等。

總而言之雷達(dá)接收器與數(shù)字電子技術(shù)的結(jié)合讓傳統(tǒng)接收器擁有了更為強大的功能。

3.2基于USB總線的“微波功率測量計”

基于USB總線的“微波功率測量計”以數(shù)字電子技術(shù)作為開發(fā)工具，同時結(jié)合了相對應(yīng)的計算機軟件實現(xiàn)了對微波功率進(jìn)行精確測量。

基于USB總線的“微波功率測量計”由兩個部分組成：微波檢測電路、USB接口。該微波功率測量計工作原理如下：通過探測儀收集功率信號；在收集完信號后，通過微波檢測電路對信號有效處理，如去噪等；根據(jù)微波檢測電路的處理結(jié)果，對信號數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的修正；借助于鏈路USB接口將已修改好的數(shù)據(jù)上傳上位機；上位機對收到的數(shù)據(jù)處理。

總而言之，數(shù)字電子技術(shù)在基于USB總線的“微波功率測量計”中的運用使得其具備了更高的精確度。

3.3在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

當(dāng)前我們的生活已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)讓我們的生活更加的便利，數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用加快了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新速度，同時網(wǎng)絡(luò)催化了數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展。

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用前景變得無比廣闊。網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字信號的應(yīng)用顯示出了不可比擬的優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字信號的應(yīng)用提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，增強了其抗干擾能力，同時也進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的儲存能力，讓網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸更加的安全更加的快捷。總的來說，數(shù)字電子技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是綜合數(shù)字化與設(shè)備集成化的產(chǎn)物。

當(dāng)前，數(shù)字電子技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合引領(lǐng)了信息時代信息技術(shù)的發(fā)展，這是當(dāng)前信息技術(shù)的革新迫切需要的。數(shù)字電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與的結(jié)合加快了信息化建設(shè)的高速發(fā)展，同時也在無形間改變了我們的生活和生產(chǎn)方式。數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用標(biāo)志著信息時代的飛速發(fā)展。

以網(wǎng)絡(luò)信息處理為例，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用大大的提高了信息處理效率，同時信息傳輸能力成倍增強，在數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用下，信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的速度幾何式提升，網(wǎng)絡(luò)信息處理變得高效。

3.4EDA技術(shù)

EDA技術(shù)是最新的現(xiàn)代電子技術(shù)，幫助電子設(shè)計工程師利用計算機完成電子系統(tǒng)的自動設(shè)計，是從事數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的人員所必須掌握的一種技術(shù)，特別是在使用大規(guī)模PLD（如CPLD和FPGA）設(shè)計數(shù)字電路時，必須使用EDA的手段。EDA技術(shù)可幫助設(shè)計者完成大量的輔助性工作。

4　數(shù)字電子技術(shù)未來發(fā)展趨勢

計算機的迅速普及標(biāo)志著信息化時代已經(jīng)到來。社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開電子技術(shù)的運用。當(dāng)前，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的實力干將。市場經(jīng)濟(jì)對數(shù)字電子技術(shù)提出了更高的要求。基于此背景，數(shù)字電子技術(shù)在未來的發(fā)展中必然會遵循市場需求完成更大的技術(shù)革新。

當(dāng)前我國數(shù)字電子技術(shù)方面的學(xué)者不斷探索，數(shù)字化的歷程不斷加快。目前我們所接觸到的電子產(chǎn)品由于數(shù)字電子技術(shù)的不斷革新，其更新?lián)Q代的速度驚人。這種數(shù)字電子技術(shù)的革新主要表現(xiàn)在大規(guī)模可編程邏輯器件的廣泛應(yīng)用上。

經(jīng)過一次次的技術(shù)革新，我國半導(dǎo)體工藝水平在不斷的技術(shù)突破下已經(jīng)達(dá)到了深亞微米水平，而芯片集成高度也達(dá)到了前所未有的級別——千兆位。同時時鐘頻率也正朝著千兆赫茲的方向快速前進(jìn)。在數(shù)字電子技術(shù)的不斷突破下，數(shù)據(jù)傳輸位數(shù)已經(jīng)達(dá)到了每秒幾十億次。以上這些數(shù)字電子技術(shù)在10年前世不可想象的。數(shù)字電子在集成電路中的應(yīng)用必會成為電子技術(shù)發(fā)展的熱門，而這也注定了svstem ohach5p片上的系統(tǒng)必會成為未來數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。

5　小結(jié)

總而言之，數(shù)字電子技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)。他不再是高高在上，遙不可及的高科技，而是參與我們的生活，影響我們的生活的隨行者。作為信息時代的佼佼者，數(shù)字電子技術(shù)是信息系統(tǒng)構(gòu)建中的關(guān)鍵技術(shù)，它在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用在很大程度上提高了我們的生活水平，為我們的生活不斷帶來便利與驚喜，越來越收到大眾的認(rèn)可。

市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展給數(shù)字電子技術(shù)提出了更高的要求：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)剛緊跟時代步伐，順應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)趨勢，在原有的技術(shù)理念基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，不斷突破當(dāng)前的技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步提高工作效率，促進(jìn)未來科技的飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：羅淼（1982-），男，貴州省畢節(jié)市人，研究方向：電子電路設(shè)計方向。