超大规模集成电路的作用及展望

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摘要：超大规模集成电路的作用及展望李华生电子工业部第五十四研究所【要】提本文阐述了初级集成电路至超大规模集成电路的发展概况介绍了,、、。大规模集成电路在通讯控制系统信息系

超大规模集成电路的作用及展望李华生电子工业部第五十四研究所【要】提本文阐述了初级集成电路至超大规模集成电路的发展概况介绍了,、、。大规模集成电路在通讯控制系统信息系统中的应用还扼要地叙述了大规模集成电路对设备安装技术的影响且对其在未来的通讯网中将起到越来越大的作用作,。了恰当的估计及展望飞扩里己杯习近年来集成电路技术有着显著的进,它正在向着大规模和超大规模集成电路、一通讯网的一般情况过去通讯网一直以模拟技术为主,、发展中不断采用新系统新技术从而,在提,,展,。方向发展随着这种发展人们也就期待它,。高了经济效益并扩大了功能,近年来在,。能扩大应用到通讯领域中但是大规模集,成电路在通讯中实际上不过是才处于萌芽状进展迅速的数字技术和大规模集成电路技术、的推动下数字化综合网将可能在经济性,。态而已估计今后将会有较大的作用是极,质量及服务性等方面超过模拟网这项研究,。为令人关注的一门技术大规模集成电路最初被应用在信息处理系统及信息处理交换机中从而奠定了它的,,。工作正在积极进行中传输线路从年起有了提高了近距离区间的经济效益系统后,对扩大数字,。基础之所以考虑将该项技术扩大应用于通。传输领域作出了较大贡献以后又研制了,、、讯网的基本组成要素一传输交换终端等大容量同轴电缆数字传输系统开展微波系,、各种装置中还是适逢近年来通讯网要向数统的数字化促进了远中距离传输线路的,,。。字化过渡引起的看来在通讯中的正式应,数字化另外交换方式已由采用大规模集,。用今后得会进一步活跃起来大规模集成电路技术潜伏着能够使系统结构本身发生变革。成电路技术的大容量时分制替代了空分制由于采用了时分制外围传输线路若实现数,一则不需模数转换字化仍能保持多路交,的可能性尤其是随着其规模的扩大,根据,,、。一贯的应用原则要求兼顾经济效益功能换并与传输线匹配此外还可望大大提,,,。。和性能实施均衡设计在这个意义上大规,高各交换点中设备的经济性、模集成电路的应用与通讯方式设备的设计密切相关有必要随时密切注意它们之间的,等到这种数字综合技术发展到终端与终端之间用一条数字干线就可组成时各终端,。发展动向本文仅概述电话通讯网的今后动向及其之间的传输损耗即可由现行的分贝降至分贝基于话路畅通或分配到终端的用户线,。。各部件使用大规模集成电路的情况相应减少使得网路更加经济从业务方面,来说以千比特秒的数字电话网还可动数字技禾的发展一样对今后提高通讯网,,,。以处理数据传真等业务此外适当分配时,隙还能够提供千比特秒整数倍的信息,业务可望对以上不同速度的信息作到一元,。大规而是一必须,的经济性及扩大其功能作出较大贡献模集成电路并非分立元件的集合体,个各种功能高度集中的分系统因而,。化处理发展成多种多样的通讯业务网预计充分考虑研制大规模集成电路对系统设计本。身产生的影响为此大规模集成电路的设,这些网的数字化不仅要扩展到长途系统甚,。计可以解释为系统设计的一部分如何选定它的基本功能如何构思出符合目的系统,,至涉及包括终端设备在内的用户系统更希,望能增加图象信息宽带业务进一步向综合业。发展通讯网系统庞大。务网在系统设计上相当重要路包括微处理机在内这类大规模集成电对于通讯网的基本由于即使在数字化,,、方面有所进展仍需要考虑如何有效地利用结构各种设备的功能分配及其智能化等,,、现有的模拟网因而对于模拟数字两种,,体制混合使用的技术是今后的一大研究课。题。可以说又从根本上给予了重新考虑的机会大规模集成电路对通讯的影响可以理解为。以上介绍了固定通讯网的动向至于不促进数字化,、分时间地点都可通讯的移动通讯网的开发。研究也很重要过去曾研制过以内河船舶及汽车为对象的通讯系统部分已经达到实际,。功能的智能化“智能”原指系统或设备具有自律所谓能分析和处理外部送来的各种信息并,性,。使用人们认为今后将进一步向个人之间,根据各自的判断功能实施各种操作它以提,。、的通讯系统发展高功能可靠性及灵活性等综合性经济效益。为目标广义而言即使仅只信息交换功能,,在内部进行高度处理的功能也包括在智能的以电话为中心发展起来的通讯网将从,过去以增大信息是为目标的阶段发展到产生。范围内以通讯网的功能来分。质变的阶段作为达到此目的的基本技术及其支柱一数字化技术及大规模集成电路技术通话一般是按连,、传送的顺序接,统成纵向串联起来、,、传输交换各系各通道也可以是使终端另外。将要发挥很大的作用这将是不容置疑的,。横向的基于这种观点网功能可以分成通,讯的直接对象一信息部分和除信息以外用于维护、管理或通话的连接控制等信号部分。为了方便起见称前者为信息系统后者为,,、二大规模集成电路在通讯中的作用。一控制系统信息系统包括终端的编译码装置及交换机的话路部分控制系统包括交换,通讯网数字化的目标不仅仅是替换模,拟系统还在于提供现有技术在经济上几乎,。不可能实现的功能开展多种多样的业务机的信息处理机及传输系统中的集中监控装,。可是实现数字化所使用的有源元件比模拟,置等这些功能的分类和分别需要的大规模、。系统的多因此要想组成小型可靠性大规模集成电路,集成电路如表所列对,,、高经济性好的系统就需要在部件技术上,于信息系统主要是以逻辑元件为主体的存储。在这方面已向世的就是大规模集看来它将象晶体管的进步曾经推,有所飞跃成电路,器和模拟元件。机对于控制系统主要是微处理?表通信系统需要的大规模集成电路的举例种类一一一机逻辑电路—一一存储—黑随微处理机器】系统设备…模拟信息衡置—恻三垫竺竺琐巡霎塑塑翼竺…吕箫些蛋霆竺一二一些些里二一一止二一…复丝矍裂缪全一二巨‘生塑一二,,。寮存器一,一一一一……他…二其二二巴一一二二…三…一一二尸二丝值卿巨振荡器数据收,一丛基地一一上二二卫些止上一一卫一一。二一一一一比特网同上微处理机一二同上同上同一上一一一—一—一一一二一一一一里翌燮‘二兰望玫生趋一一交换机处理机传输线转换器控制系统移动通信机终端控制系统同上同上、数据传真信号的存储变换,话音、例如、三在通讯中的应用除部分器件外大规模集成电路在通讯,图象信号的频带压缩以及卫星通讯中的回。波抑制等这些信息系统处理的共同点如下。中的应用基本上达到了数字化目前正在广泛开展用于各种目的的专用件的研制及对通、处理种类不多且多系固定的,复用的,。用件的探讨下面谈谈应用大规模集成电路以实现通讯网中的信息系统及控制系统各种要求实时性,是决定信息质量的因素之一。。功能的动向及存在的问题同时还将涉及,考虑到这些条件设备结构则以硬件控,。采用大规模集成电路的设备之装配技术制为宜因此需要逻辑运算和存储器用的,,。大规模集成电路另一方面数字信号处理作为信息系统,的基本处理技术而受到关注其应用研究正,工大规棋集成电路在信息系统中的应用在信息系统中信息处理本身因数字化,。。而有所变化已基本不用过去的方式为用在积极进行中数字信号处理是用数字值的,、、、数字数值来表征数字网中的信息,最方便的代数运算来实现调制解调滤波均衡等、功能的一门技术高度集成的逻辑而高速,运算等大规模集成电路技术的发展促成了它、是计算机那种逻辑式代数式处理另外,。由于能进行时分复接而降低了处理成本,因。的实现按多路信号的原样且维持着相互,此它趋向于根据不同的需要进行各种处理,一间怡道对应关系进行模数变换的一变换复接器可由逻辑运算为主体构,成并且在数字信号处理与大规模集成电,,数字信号处理用的大规模集成电路正在陆续。研制中见表信息系统中采用大规模集成电路的还有。。路技术的配合下得以较经济地实现适于能实现有关数字电话网各种功能的例子数,。字式时分交换机的话路开关中时间开关是,化的数字信号处理的设备如表所列表生…一的互相变换化的数字信号处理设备举例能使用的工件部创两种多路信乘法器可变字长移,位寄存器线性运算处理机,设备名称变换一复接器研制机构通研所数据传输用调制解调制解调波段自动均,,调器衡等传真调制解调器与数传用调制解调器的功能大致相同受话器键盘号信号多频,信号的检测调制解调器用的特殊处理机日本各公司同上日本各公司乘法器可变通研所,位寄存器线性运擎,苦话音的带宽压缩编码一州训一千比特秒编译码按照计算的频谱分析正弦波及高斯噪声的发生,量化噪声衰减失真等项的,测量声码器频谱分析器编一译码器用数字测量器乘法器,单片数字滤波器或日本各公司特殊的运算处理机由乘法器移位寄,,存器等组合成的特种处理机乘法器可变字长移,通研所位寄存器线性运算处理机,表用于数字信号处理的举例‘度功耗】封装研制电源电压机构浏叫阁叫式封装通研所条引钱同上元件功能及组成速咧的补数乘川钟频睬｝眯特邹器和金减器定算字长可变在比特内指同上,定长度为比特单位能实现止丫变月度移武拐一器一田特流一寄廊长去象。可一触一艰冷器线位寄存器旧一表单信道研制的状况路形式品名件压焉撰童卜?‘。…………卜矍喇嗯露攀竺器?‘‘”。,‘‘?‘。逐次比较无有,,,一一一墨选竺一琪…,逐次比较一一一…一’‘比,‘‘,…犷】……’‘。。“““““…?无二匕胜厂士”无“‘………’’……‘‘‘‘“‘’‘“。一,?同上“‘。…………半…寸…?。无‘”‘…一无‘“‘‘?,’比较“有‘”无算髦燕………………………少,。‘‘士‘有竺滥逻黔…………………鳄“‘。““比””‘‘?‘“‘“二鬓西门‘…………………一无有‘”告轰鬓…已…………陌………一育一二粼……封…………爪竺爹滥………一………爵、蒙豪无有、、、带压缩可变比特等的编码码元变换话、音分析与合成图象处理等将起重要的作、、可变比特等的编码码元变换话图象处理等将起重要的作重要的在实施多种多样业务时包括话音,,在内的各种信息源的交换处理技术即频,,?昌,。用上述信息系统使用的大规模集成电路用于特殊目的的逻辑运算较多因此应达到,,功能的最佳化但因产生规模通常很小,,、、码复接同步等端局必备功能的软件化或固件化以及达到能处理各种信息的端局功,。能的智能化微处理机在呼叫控制接通中的应用正在、而设计检查又需要巨额经费和时间很不积极研究中功能分散采用各种分散处理方,,、、经济例如传输设备用的大规模集成电式如功能分散式负载分散式规模分散‘低于台式电子。路每月最多约使用一万个式等的交换机也正在研究之中为使移动通,,。计算机和手表等民用设备两个数量级因此确立设计和检查技术以保证少量多品种,讯有效地利用频率需要对线路采取复杂的,控制因而固定站及移动站线路的控制也,,。大规模集成电路的经济性是极其重要的问准备使用微处理机。题今后将有许多研究课题是关于利用和达到逻辑运算通用化以及大规模集成电路的计算机辅助设计等以谋求经济效,如上所述微处理机的应用将促进修,,正通信网控制系统的设计思想从今后的发,展情况来看它极有可能成为通讯网的基本,。。组成要素之一但是从目前来说还不能,,完全适应网功能的需要为了不断地扩大其,应用领域特别需要解决下列课题,因为微处理机的功能集中于软益大规模集成电路在控制系统中的应用信息系统的功能由硬件来实现控制系,。,统则采用程序控制集中处理是经济的过去认为程序控制进行致使电子交换机和电子。故必须提高研制软件的效率由于微处理机是控制的关键部件,。计算机逐渐向大型化发展由于出现了低廉的微处理机及存储器也就有必要重新估价,分务必极其可靠因此需要确立以微处,,,。理机的应用为前提的可靠性设计法。集中处理这一倾向另外现在还应立足于,经济效益来开拓过去不能采纳程序控制的那尽管已经研制出并出售了许多从现有软件的有效利用率来品种但是,,。。些领域这样微处理机的发展就促进了,,仍希望能达到某种程度的标准化,看。重新研究通讯网中控制功能的分配向题对设备安装技术的影响应用了微处理机更有可能实现设备的,。智能化过去一直尝试着在硬件组成的传输端局和终端装置等设备中采用微处理机以,过去、在高频通讯设备都是以模拟方式为主,,高可靠前提下来达到适应所使用的、、。便在维护设备方面提高检测判断故障的能元部件特性的最佳装配由于采用了大规一以及赋予人机转接力及时报警处理等,,模集成电路促进了系统的数字化同时,,。以高度的智能通讯网的集中监视系统由主、在设备组成上也有可能打破在集成度功、耗可靠性等方面所受的限制因此适应,,大规模集成电路装配技术的研究相当重要,站与儿个分站组成各站都设置微处理机,,分站的故障和信息情况用传感器检测处理,。以后再传送给主站进行集中监控此外在,传输方面还考虑用于主群切换网和数字传,。目前正在积极尝试各种设备的高密度化高密度装配的目的不只是利用大规模集。输线路切换系统微处理机在这种故障监视成电路达到小型化还在于缩短设备配线实,。现高速工作以求提高设备的使用价值由,切换系统中的应用将成为传输方式控制系统。弓进软件技术的突破口将来可望实现编,‘于把更多的功能配置在一个标准单元内因,此容易制造和维修而充分发挥其功能同,,时可以期待提高可靠性及综合经济性作出,大规模集成电路在通讯中的应用还仅仅是刚刚开始可以说现在正是进行各种尝,,。较大贡献目前数字传输设备正在由分立,元件向集成电路和大规模集成电路那种组合。。试的阶段其应用范围有待今后去开辟本文仅简介了以电话为生的通讯网大规模集成。件的方向发展大幅度提高了装配密度最电路化的动向而并未什涉及在全部通讯领,,。、近由于端局设备的积木化及改进电缆的引域中的应用组成包括传真图象在内的综,。,进方法达到了组装的更加高密度化,作为实现高密度装配的基本技资合业务网及建立起实现这些设备的技术将是。很重要的目贡、、正在研究衬垫板多层印制板多线配线板及片状载体等其中有一部分已在计算机及电,今后,电路的功能为了充分发挥并利用大规模集成要从使用的角度出发明确某些,。子交换机中应用收到了明显的效果高密度,。系统的设计思想要以研制好大规模集成电、装配的问题是热集中及配线连接的复杂路为转机有必要重新考虑通讯网的基本组,。,、。成其功能以及各部分的关系等今后还,要继续研制专用于通讯的大规模集成电路品化化解决前者的有效办法是使元件低功率而后者则要隶电路片的大小及接点数量。最合适解决热集中采用的致冷技术种在提高速度及集成度等功能的同时,一般还,,。有强制气冷和液态致冷等但是从维修性,,要考虑其经济性这也是一门大课题此,。和可靠性出发还是以自然气冷为主的好趁采用大规模集成电路之机重新评价,外是微处理机有可能变革通讯网的功能但,当务之急的重大课题是研究品种的标,,,。准化及软件的开发技术等不容置疑大规,现行的装配技术以适合数字综合化的统一,、装配为目标在维修性可靠性及经济性方,模集成电路在未来的通讯网中所占的比重将。面确立优越的新的设备构成法将是今后重会越来越大今后需密切注意大规模集成,,。大的课题电路技术的发展动向并应继续努力积极探,。索它在其它领域内的新功能、四结语上接第页。最后讨论有关段佬和信号频率问题水平极化时延伸反射面长度对和在。的。雷达或地面特性的影响也作了估计还有许。多附带问题有待解决在这篇文章中反射,。影响完全与垂直极化时类似这些研究得出一个总的要求即在入射场是垂直极化时,,漫散功率较小这些结果也说明在波段和,波段频率上两个定义的影响趋势是相似,面的宽度是用。来确定的因为已经证实。长度定义在许多情况下是不适合的不要宽。度限制会改变散射结果这也可能是真的,。在计算值中计人方位变化就暴露出了这。。个问题将要研究的另一问题是表面特性介。电常数的灵敏度例如这将和土壤湿度影,的按反射面长度的基本定义我们已经讨,。论过了地面统计范围和系统参数显然低估。响的考虑相符合。了漫散射功率和方位指向误差对有关不同附录略了

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