Post on 12-Jan-2016
description
1. Wstęp. Informatyka a elektronika
1.1. Uwagi wprowadzające
Techniczne realizacje systemów infor-
matycznych opierają się na elektronice.
Inżynier informatyk musi znać i rozumieć
budowę urządzeń informa-tycznych, czyli
potrzebna mu jest wiedza z zakresu
podstaw elektroniki.
1.1. Uwagi wprowadzające
Plan wykładu Wstęp. Informatyka a elektronika Podstawy obwodów elektrycznych
Elementy półprzewodnikowe i układy scalone
Podstawowe układy cyfrowe
Podstawowe układy analogowe
Tendencje rozwojowe
Część wstępna: relacje między
informatyką i elektroniką z uwzglę-
dnieniem uwarunkowań historycznych.
Rozwój informatyki jest ściśle powiązany
z rozwojem technologii elektronicznych.
1.1. Uwagi wprowadzające
Parametry elementarnych struktur
w układach scalonych parametry
techniczne tych układów parametry
użytkowe sprzętu komputerowego.
1.1. Uwagi wprowadzające
1.2. Zadania informatyki
Informatyka zajmuje się zbieraniem,
przechowywaniem, przetwarzaniem i prze-
syłaniem informacji (obróbką informacji).
Pojęcie informacji nie posiada ścisłej
definicji. Przyjmujemy, że informacja jest
stwierdzeniem pewnego stanu rzeczy.
1.2. Zadania informatyki
Przykład: patrząc na termometr
stwierdzam, że temperatura za oknem
wynosi 12°C.
W moim umyśle pojawia się informacja:
„temperatura za oknem wynosi 12°C”.
1.2. Zadania informatyki
To, co widzę na termometrze (liczba 12)
jest reprezentacją informacji.
Odczytanie tej reprezentacji jest
czynnością zbierania informacji.
Informację tę mogę przechować
w pamięci, przesłać (przekazać innej
osobie) lub przetworzyć.
1.2. Zadania informatyki
Dla dokonania obróbki informacji
(zbierania, przechowywania, przetwa-
rzania, przesyłania) trzeba powiązać infor-
mację z pewnym nośnikiem: zjawiskiem
lub wielkością fizyczną.
1.2. Zadania informatyki
1.3. Nośniki informacji - sygnały
Sygnał: zjawisko lub wielkość fizyczna
służące jako nośnik informacji. Przykłady:
drgania akustyczne – dźwięki, przebiegi
elektryczne w układach wewnątrz kompu-
tera.
Tę samą informację można przekazać za
pomocą różnych sygnałów (dźwięki, tekst
pisany w różnych językach). Ten sam typ
sygnału może służyć do przekazywania
różnych informacji. Nawet identyczne
sygnały mogą nieść informacje różne dla
różnych odbiorców.
1.3. Nośniki informacji - sygnały
Kod: sposób powiązania informacji
z sygnałem wykorzystywanym jako nośnik
(umowa między nadawcą i odbiorcą
informacji).
1.3. Nośniki informacji - sygnały
Kodowanie: kształtowanie sygnału tak aby
odpowiadał pożądanej informacji. Sygnał
zostaje przesłany do odbiorcy, który
dokonuje dekodowania, czyli odczytu
informacji z odebranego sygnału.
Kodowanie informacji ma z reguły
charakter wielopoziomowy.
1.3. Nośniki informacji - sygnały
1.4. Przetwarzanie informacji a przetwa-rzanie sygnałów
W trakcie przesyłania informacji, sygnał
będący jej nośnikiem jest wielokrotnie
przetwarzany. Przykład: telefoniczne
przekazywanie informacji, że temperatura
za oknem wynosi 12°C.
Ciąg przekształceń sygnałów: sygnały
elektrochemiczne między mózgiem a na-
rządem mowy, sygnał akustyczny od ust
do mikrofonu, sygnały elektryczne
w telefonie, sygnały elektromagnetyczne
w przestrzeni itd.
1.4. Przetwarzanie informacji a przetwarzanie sygnałów
Określenia „przetwarzanie informacji”
i „przetwarzanie sygnałów” są często
mylone. W trakcie przekazywania
informacji, sygnały będące jej nośnikiem
są wielokrotnie przetwarzane, bez zmiany
samej informacji.
1.4. Przetwarzanie informacji a przetwarzanie sygnałów
Ściślej: w trakcie kodowania, deko-
dowania i przetwarzania sygnałów
następuje na ogół niepożądane znie-
kształcenie informacji.
1.4. Przetwarzanie informacji a przetwarzanie sygnałów
Celowe przekształcanie informacji: na
podstawie informacji początkowych
(wejściowych), przez wykonanie pewnych
operacji powstaje nowa informacja.
1.4. Przetwarzanie informacji a przetwarzanie sygnałów
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Rozwój technik przekazywania informacji -
chyba najważniejszy element rozwoju
cywilizacji.
Etapy rozwoju „cywilizacji informacyjnej”:
stopniowe wprowadzanie liczbowej reprezentacji informacji;
rozwój logiki i matematyki, a zwłaszcza
metod numerycznych;
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
opracowywanie urządzeń technicznych do
wykonywania obliczeń; zastosowanie sygnałów elektrycznych
w obróbce informacji; rozwój technik przesyłania sygnałów
elektrycznych niosących informację;
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
powstanie elektroniki w początkach XX
wieku; powstanie elektroniki półprzewodnikowej
w połowie XX wieku; powstanie Internetu pod koniec XX wieku.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Rozwój technik obróbki informacji uległ
gwałtownemu przyśpieszeniu w XX wieku,
głównie w związku z rozwojem elektroniki
półprzewodnikowej.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
W obróbce informacji (gromadzenie,
przesyłanie itd.) najwygodniej wykorzy-
stywać liczbową reprezentację informacji.
Przetwarzane informacje mają często
charakter liczb (gdy używamy komputera
do obliczeń).
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
W innych wypadkach, kodowanie
informacji obejmuje przedstawienie jej
w formie ciągu liczb. Przetwarzanie
informacji: algorytmu obliczeniowy
obejmujący operacje logiczne i arytme-
tyczne.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Kodowanie informacji mającej repre-
zentację liczbową: wartości liczbowe
sygnału (nośnika) reprezentują kolejne
elementy informacji. Liczbowa repre-
zentacja informacji może nie występować
w sposób jawny lub odnosi się tylko do
jednej z form używanych sygnałów.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Sygnały używane jako nośniki informacji
można różnie klasyfikować, na przykład
według wykorzystywanego zjawiska
fizycznego (mechaniczne, optyczne, aku-
styczne, elektryczne).
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Inny ważny podział: sygnały analogowe
i cyfrowe. Wielkość stanowiąca sygnał
analogowy jest określona w każdej chwili
czasu i może przyjmować dowolne
wartości liczbowe (liczby rzeczywiste).
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Sygnał cyfrowy jest określony tylko
w wybranych, dyskretnych punktach czasu
i może przyjmować tylko dyskretne
wartości, reprezentowane najczęściej jako
liczby całkowite. Mówi się o technikach
i urządzeniach analogowych lub cyfro-
wych.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Dokładniej: sygnały używane w technice
cyfrowej są ciągłymi funkcjami czasu, ale
bierze się pod uwagę jedynie ich wartości
w wybranych chwilach. Wartości te mogą
być dowolne, ale wartości z przedziałów
(Cn - , Cn + ) interpretuje się jako Cn,
a wartości spoza tych przedziałów jako
nieokreślone.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Do zapisu liczb można stosować różne
zestawy cyfr; obecnie stosuje się
powszechnie zapis dziesiętny. Do liczbo-
wej reprezentacji informacji najwygodniej-
szy jest zapis binarny (tylko dwie cyfry).
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
Taką reprezentację łatwo powiązać z noś-
nikami fizycznymi, traktując dwie możliwe
cyfry jako: 0 – 1; czarny – biały; duży –
mały; tak – nie; kropka – kreska itd.
1.5. Etapy rozwoju technik informacyjnych
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Przetwarzanie informacji mających
reprezentację liczbową: algorytm złożony
z elementarnych operacji arytmetycznych
lub logicznych. Te operacje mogą być
realizowane przez elementarne komórki
urządzenia technicznego.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Przykład: tarcza z cyframi od 0 do 9.
Naciśnięcie dźwigni przesunięcie tarczy
o 1/10 obrotu. Naciśnięcie dźwigni: impuls
wejściowy; cyfra widoczna w okienku:
stan tarczy; stan początkowy: zero.
Aktualny stan tarczy informuje o liczbie
podanych impulsów wejściowych N (gdy N
9).
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Urządzenie to może sumować liczby
w zakresie od 0 do 9. Rozszerzenie
zakresu: dołączamy drugą tarczę tak, że
zmiana stanu pierwszej z „9” na „0”
powoduje wprowadzenie impulsu wejścio-
wego do drugiej tarczy i tak dalej.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Takie mechaniczne urządzenia umożli-
wiające dodawanie były rzeczywiście
konstruowane.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Wykonywanie bardziej złożonych obliczeń
(np. dzielenie liczb, rozwiązywanie
równań) lub innych operacji przetwarzania
informacji może być też sprowadzone do
ciągu działań elementarnych.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Wykonanie działania elementarnego
w danym kroku zależy w ogólności od
aktualnego stanu urządzenia, od
obecności lub braku impulsu wejściowego
i od treści aktualnego kroku instrukcji
kierującej wykonywanym obliczeniem.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
W każdym kroku musi być uwzględniana
kombinacja trzech zmiennych (stan,
wejście, instrukcja), co wymaga doko-
nywania na nich elementarnych operacji
logicznych takich jak „NIE” (NOT), „LUB”
(OR), „I” (AND).
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Zasady według których realizacja
dowolnych algorytmów przetwarzania
informacji zostaje sprowadzona do ciągu
elementarnych manipulacji na symbolach
opierają się na pracach G. Boole’a i A.
Turinga. Strona teoretyczna należy do
podstaw informatyki.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Od lat 30-tych XX wieku, w charakterze
nośników informacji w urządzeniach do
przetwarzania informacji stosuje się
sygnały elektryczne a liczby, na
najniższym poziomie przetwarzania, są
reprezentowane w systemie binarnym.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Napięcia elektryczne w elementarnych
komórkach urządzenia obliczeniowego
mogą znajdować się w jednym z dwóch
przedziałów; wartości większe interpre-
tujemy jako 1, mniejsze – jako 0.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
Za pomocą tychże cyfr reprezentuje się
stan bloków logicznych w logice dwuwar-
tościowej.
Omówienie praktycznych rozwiązań
technicznych przedstawimy w ujęciu
historycznym.
1.7. Przetwarzanie informacji jako ciąg operacji elementarnych
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
Sumowanie liczb naturalnych można
zrealizować w sposób mechaniczny
(połączenie kółek zębatych, dźwigni,
sprężynek, zapadek itd.). Pierwsze
mechaniczne sumatory poruszane ręcznie
pojawiły się w wieku XVII (konstruktorzy:
m. in. Pascal i Leibniz).
Wiek XVIII: modyfikacje, poszerzenie
możliwości.
W roku 1820, Francuz Charles Thomas
skonstruował arytmometr mechaniczny
umożliwiający wykonywanie czterech
działań arytmetycznych. Po ok. 40-tu
latach, zmodyfikowaną wersję zaczęto
wytwarzać seryjnie.
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
Pod koniec XIX wieku, różne typy
arytmometrów budowano we Francji,
Anglii, Niemczech, USA i Rosji.
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
Najciekawsze koncepcje budowy
mechanicznych maszyn obliczeniowych
w XIX wieku przedstawił Anglik Ch.
Babbage, jednak jego nowatorskie
koncepcje nie zostały wprowadzone do
produkcji.
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
Przełom w. XIX i XX – najszybszy rozwój
konstrukcji mechanicznych kalkulatorów
i innych maszyn biurowych w USA.
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
Jedna z firm utworzona w r. 1896:
Tabulating Machine Company po
połączeniu z inną firmą przekształciła się
w r. 1911 w Computer Tabulating
Recording Company a w r. 1924 zmieniła
nazwę na International Bussiness Machine
Corporation (IBM).
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
Na przełomie XIX i XX wieku do
poruszania mechanizmu kalkulatorów
zaczęto stosować napęd elektryczny.
Tego typu konstrukcje elektromecha-
niczne, stosowano mniej więcej do połowy
XX wieku.
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
W latach 30-tych pojawiła się koncepcja
maszyn elektrycznych, w których liczby
były reprezentowane przez sygnały
elektryczne. Sygnały elektryczne stoso-
wano już wcześniej jako nośniki do
przesyłania informacji.
1.8. Mechaniczne maszyny obliczeniowe – rys historyczny
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
Od lat 30-tych XIX wieku trwały próby
wykorzystania sygnałów elektrycznych do
przesyłania informacji. W latach 40-tych
XIX wieku, po opracowaniu alfabetu
Morse’a operującego dwoma znakami
(kropka, kreska) zaczęto konstruować
urządzenia telegraficzne.
Telegraf stał się głównym środkiem łączności w drugiej połowie XIX wieku. W r. 1851 zbudowano połączenie telegra-ficzne między Anglią i kontynentem europejskim zaś w roku 1866 połączono kablem Europę z Ameryką i ustanowiono połączenie telegraficzne między tymi kontynentami.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
Uruchomiona w r. 1870 napowietrzna linia
telegraficzna połączyła Anglię z Indiami.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
Rozpoczęte w latach 60-tych XIX wieku
prace nad zamianą drgań akustycznych w
sygnały elektryczne doprowadziły do
opracowania telefonu. Amerykanin
Graham Bell opatentował telefon w r.
1876. Telefonia kablowa rozwijała się
szybko w USA pod koniec XIX wieku.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
Początkowo każda para telefonów wymagała bezpośredniego połączenia, potem opracowano centrale telefoniczne i stopniowo wprowadzano ich automa-tyzację. Telegraf i telefon w wersji kablowej były najważniejszymi sposobami przesyłania informacji mniej więcej do połowy XX wieku.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
W r. 1896 G. Marconi i A. Popow
przeprowadzili pierwsze udane próby
przesyłania informacji za pośrednictwem
fal elektromagnetycznych.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
W kolejnych eksperymentach Marconi
przesyłał sygnały bezprzewodowo na
coraz większe odległości: w r. 1899
między Anglią i Francją a w r. 1901 –
między Anglia i Ameryką.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
W roku 1897 Anglik J.J. Thomson dokonał odkrycia elektronu – cząstki elementarnej o ładunku ujemnym. Opanowanie sposobów wytwarzania wiązki elektronów oraz sterowania tą wiązką przez pole elektryczne doprowadziło do opracowania lamp elektronowych, a potem fotokomórek
i kineskopów.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
Wprowadzenie lamp elektronowych (dioda
- 1904, trioda – 1906) stworzyło nieznane
wcześniej możliwości przetwarzania
sygnałów elektrycznych. Zostały one
wykorzystane do udoskonalenia telegrafii
i telefonii kablowej ale przede wszystkim
umożliwiły powstanie radiofonii.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
Prace nad odbiornikami i nadajnikami radiowymi (głównie w USA) doprowadziły do powstania radiofonii jako ogromnej gałęzi przemysłu w początkach lat 20-tych XX w. Wtedy też zaczęto używać określenia „elektronika” (electronics) dla dziedziny techniki opartej na wykorzy-staniu lamp elektronowych.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
W latach 30-tych XX oprócz intensywnego
rozwoju radiofonii, zaczęto wprowadzać
telewizję w USA i Europie Zachodniej.
1.9. Elektryczne techniki przesyłania informacji. Początki elektroniki
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
Urządzenia obliczeniowe, w których do
reprezentacji liczb zastosowano sygnały
elektryczne zaczęto opracowywać w la-
tach 30-tych XX wieku. Początkowo, przez
około 30 lat opracowywano zarówno
elektryczne maszyny analogowe jak
i cyfrowe.
W maszynach analogowych, poszcze-
gólne wielkości występujące w danym
problemie, np. w równaniu algebraicznym
lub różniczkowym, były reprezentowane
bezpośrednio przez wielkości elektryczne,
na przykład napięcia w odpowiednich
miejscach specjalnie połączonego obwo-
du.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
W drugiej połowie lat 30-tych XX w.
pojawiły się prace teoretyczne (Turinga,
Posta i Shannona) stanowiące podstawę
do zastosowania elektrycznych obwodów
przełączających w realizacji obliczeń
w systemie binarnym.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
W r. 1937 G. R. Sibitz z Bell Laboratory
zbudował binarny sumator elektryczny
oparty na przekaźnikach. Na przełomie lat
30-tych i 40-tych opracowano kilka typów
elektrycznych, przekaźnikowych maszyn
obliczeniowych, głównie w Bell Laboratory
i w IBM.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
Po wybuchu II wojny światowej -
gwałtowny wzrost produkcji sprzętu
wojskowego, w tym urządzeń elektry-
cznych i elektronicznych.
Najważniejsze przedsięwzięcia przemysłu
elektronicznego w USA dotyczyły techniki
radarowej i maszyn obliczeniowych.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
W roku 1943 w uniwersytecie stanowym
w Pensylwanii podjęto prace nad pierwszą
lampową maszyną obliczeniową. Ten
pierwszy, w pełni elektroniczny komputer
o nazwie ENIAC został uruchomiony na
przełomie lat 1946/47.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
Przeciętne mnożenie dwóch liczb dziesię-
ciocyfrowych (w zapisie dziesiętnym)
zajmowało mu ok. 3 msek, znacznie mniej
niż w opracowanych wcześniej maszynach
przekaźnikowych.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
ENIAC zajmował pomieszczenie o po-
wierzchni ok. 200 m2, miał wysokość 3 m,
ważył 30 ton i pobierał ok. 150 kW mocy.
Zawierał około 18 tys. lamp elektro-
nowych.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
IBM podjęła potem produkcję mniejszych
maszyn lampowych, np. IBM604 (ok. 1400
lamp). W latach 1948 – 60
wyprodukowano ok. 4000 takich kompu-
terów.
1.10. Elektryczne nośniki informacji w technice komputerowej
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
Jako początek elektroniki półprze-
wodnikowej uznaje się na ogół odkrycie
efektu tranzystorowego (grudzień 1947,
laboratorium Bella w USA). Germanowa
struktura trójkońcówkowa dawała możli-
wość wzmacniania zmiennego sygnału
elektrycznego.
Podjęcie produkcji germanowych
tranzystorów bipolarnych: rok 1952. Dwa
lata później wykonano pierwszy bipolarny
tranzystor krzemowy, później – tranzystory
polowe: złączowe a potem MOSFET.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
Pojedynczy tranzystor spełniał w układzie
te same funkcje co lampa elektronowa ale
miał znacznie mniejsze rozmiary i pobór
mocy. W latach 50-tych i 60-tych
wprowadzano podukłady tranzystorowe
w miejsce lampowych, co prowadziło do
miniaturyzacji urządzeń elektronicznych.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
Kolejny przełom to wprowadzenie układów
scalonych. Naturalnym kierunkiem dalszej
miniaturyzacji były próby wykonania kilku
struktur tranzystorowych w jednym
kryształku półprzewodnikowym.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
J. Kilby z firmy Texas Instruments wykonał
w roku 1958 pierwszą strukturę układu
scalonego z kilkoma tranzystorami; R.
Noyce z firmy Fairchild opracował w r.
1961 nieco lepsze rozwiązanie, w którym
zastosował metalowe ścieżki przewo-
dzące.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
W połowie lat 60-tych XX wieku, podjęto w
kilku firmach produkcję seryjną układów
scalonych. Udoskonalano technologię,
poprawiano czystość i precyzję.
Konkurujące firmy wprowadzały na rynek
kolejne typy układów scalonych o coraz
większej liczbie tranzystorów.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
Po kilku latach rozwoju produkcji układów
scalonych, Gordon Moore z firmy Intel
zauważył, że liczba tranzystorów w ko-
lejnych typach największych układów
scalonych podwaja się średnio co 1,5
roku. To tempo rozwoju utrzymało się do
czasów obecnych.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
Pierwszy mikroprocesor (czterobitowy o symbolu 4004) opracowano w firmie Intel w r. 1971. Jego struktura półprze-wodnikowa o rozmiarach 3 na 4 mm (grubość ok. 0.5 mm) zawierała 2300 tranzystorów p-MOS wykonanych z roz-dzielczością 10 m. Pracował z często-tliwością zegara 108 kHz.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
W kolejnych latach opracowywano
procesory i inne układy scalone z coraz
lepszą rozdzielczością powierzchniową, na
płytkach krzemowych o coraz większych
rozmiarach, zawierające coraz większe
liczby tranzystorów – zgodnie z prawem
Moore’a.
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
Układy te pracują z coraz większą
częstotliwością zegara, przetwarzają dane
o coraz większej długości słowa.
Współcześnie (koniec roku 2007) liczba
tranzystorów w największych układach
scalonych dochodzi do miliarda (109).
1.11. Elektronika półprzewodnikowa
1.12. Znaczenie elektroniki lampowej i półprzewodnikowej dla rozwoju
informatykiElementy półprzewodnikowe (diody i tran-
zystory) występujące wewnątrz układów
scalonych stanowią specyficzny rodzaj
elementów elektronicznych, podobnie jak
stosowane dawniej lampy elektronowe.
Są to elementy nieliniowe, a tranzystory
(podobnie jak niegdyś lampy) są
elementami aktywnymi czyli są zdolne do
wzmacniania pewnego typu sygnałów
elektrycznych.
1.12. Znaczenie elektroniki lampowej i półprzewodnikowej dla rozwoju informatyki
Do zbudowania komórek zdolnych do
wykonywania elementarnych operacji
logicznych i arytmetycznych, a więc do
przetwarzania informacji, niezbędne jest
użycie elementów aktywnych.
1.12. Znaczenie elektroniki lampowej i półprzewodnikowej dla rozwoju informatyki
Fundamentalną zaletą współczesnych,
półprzewodnikowych elementów akty-
wnych jest to, że mogą mieć bardzo małe
rozmiary i w strukturze scalonej o objętości
znacznie poniżej 1 cm3 można umieścić
setki milionów takich elementów.
1.12. Znaczenie elektroniki lampowej i półprzewodnikowej dla rozwoju informatyki
Daje to możliwość konstruowania
urządzeń do obróbki informacji o potę-
żnych możliwościach i małych rozmiarach.
1.12. Znaczenie elektroniki lampowej i półprzewodnikowej dla rozwoju informatyki
Możliwości współczesnego przenośnego
komputera osobistego są tysiące razy
większe niż komputera ENIAC sprzed 60-
ciu lat, a rozmiary – tysiące razy mniejsze.
Dzieje się to głównie dzięki postępom
w technologii półprzewodnikowych
układów scalonych.
1.12. Znaczenie elektroniki lampowej i półprzewodnikowej dla rozwoju informatyki