【文章內(nèi)容簡介】 那么，原來的連續(xù)信號可以從采樣樣本中完全重建出來。 從采樣定理中，我們可以得出以下結(jié)論： ?如果已知信號的最高頻率 fH，采樣定理給出了保證完全重建信號的最低采樣頻率。這一最低采樣頻率稱為臨界頻率或奈奎斯特頻率，通常表示為 fN； ?相反，如果已知采樣頻率，采樣定理給出了保證完全重建信號所允許的最高信號頻率。 67 ? 比如聲音信號（音頻信號 20 Hz～ 20kHz ），由人類發(fā)出的聲音信號中，頻率超過 5 kHz的成分通常非常小，因此以 10 kHz的頻率來采樣這樣的音頻信號就足夠了。在第二種情況下，我們得假設(shè)信號中頻率高于采樣頻率一半的頻率成分可忽略不計。這通常是用一個低通濾波器來實(shí)現(xiàn)的。 ? 比如圖像信號（模擬視頻信號 DC～ ）， 問題：一般視頻 AD和 DA中的采用頻率是多少？？ 為什么要幾十 MHz，甚至上百 MHz？ 采樣定理（ sampling theorem ） 68 香農(nóng)定理（ Shannon39。s Theorem） 奈奎斯特定理 ： Cmax=2 B log2L 這里 Cmax指的是信道的最大容量， B是信道的帶寬， L還是信號電平的個數(shù)。 奈奎斯特定理適用的情況是無噪聲信道，用來計算理論值。沒有噪聲的信道在現(xiàn)實(shí)中是不存在的。 香農(nóng)定理 ： Cmax=B log2（ 1+（ S/N）） 其中 C是鏈路速度； B是鏈路帶寬； S是平均信號功率 ,N是平均噪聲功率， S/N指的是信道的信噪比信噪比，常用分貝（ dB）表示，分貝數(shù) =10 log10（ S/N）。 69 計算機(jī)的五代變化 ? 第一代為 1946— 1957年，電子管計算機(jī)：數(shù)據(jù)處理 ； ? 第二代為 1958— 1964年，晶體管計算機(jī)：工業(yè)控制 ? 第三代為 1965— 1971年，中小規(guī)模集成電路計算機(jī)：小型計算機(jī) ? 第四代為 1972— 1990年，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)：微型計算機(jī) ； ? 第五代為 1991年 至今，巨大規(guī)模集成電路計算機(jī) ,單片計算機(jī)開始出現(xiàn)。 70 19461957 第一代電子管計算機(jī)時代 ? UNIVAC ?？颂睾湍死? 第一個進(jìn)行批量生產(chǎn)的計算機(jī)。 1951年，電腦開始走出實(shí)驗(yàn)室服務(wù)于社會與公眾。 1952年， UNIVAC因準(zhǔn)確地預(yù)測美國總統(tǒng)大選結(jié)果而名聲大噪。 ? EDVAC 馮諾依曼 1950問世的第一臺并行計算機(jī) EDVAC，首次實(shí)現(xiàn)了馮 諾依曼的兩個重要設(shè)想：存儲程序和采用二進(jìn)制。 ? IBM 701 1952年 IBM公司推出的 IBM 701在商戰(zhàn)中擊敗 UNIVAC，不僅使 IBM實(shí)現(xiàn)了全面的轉(zhuǎn)型，更奠定了 IBM產(chǎn)業(yè)霸主地位 71 存儲器的出現(xiàn) ? 1951年，中國移民王安發(fā)明了磁芯存儲器， IBM于 1956年購買了這項(xiàng)技術(shù)專利 。 72 比爾 蓋茨曾說過 ? 如果在 80年代那位 “ 眼光遠(yuǎn)大的工程師 ” 沒有貽誤戰(zhàn)機(jī)的話，今天可能就沒有什么微軟公司了?！?我可能就在某個地方成了一位數(shù)學(xué)家，或一位律師，而我少年時代在個人計算機(jī)方面的迷戀 只會成為我個人的某種遙遠(yuǎn)的回憶。 ” 73 高級語言的出現(xiàn) ? 1956年， IBM公司的巴克斯研制成功第一個高級程序語言 FORTRAN，它被廣泛用于科學(xué)計算。 74 19581964晶體管造就第二代計算機(jī) ? 1947年，貝爾實(shí)驗(yàn)室肖克萊、巴丁、布拉頓發(fā)明點(diǎn)觸型晶體管； 1950年又發(fā)明了面結(jié)型晶體管。 ? 晶體管體積小、重量輕、壽命長、發(fā)熱少、功耗低，電子線路結(jié)構(gòu)大大改觀，運(yùn)算速度大幅提高。 ? 肖克萊（左）、巴?。ㄖ校⒉祭D（右）于 1956年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。 75 ? 1955年，在美國原子能委員會的支持下， IBM和生產(chǎn) UNIVAC的蘭德公司分別開始實(shí)施 Stretch計劃和 LARC計劃，希望設(shè)計更快速的計算機(jī)。 ? 美國貝爾實(shí)驗(yàn)室于 1954年研制成功第一臺使用晶體管的第二代計算機(jī) TRADIC。相比采用定點(diǎn)運(yùn)算的第一代計算機(jī)，第二代計算機(jī)普遍增加了浮點(diǎn)運(yùn)算，計算能力實(shí)現(xiàn)了一次飛躍。 ? IBM公司于 1958年制成的 1401及后續(xù)的 1410/1440系列計算機(jī)，是第二代計算機(jī)中的代表。 76 ? 計算機(jī)商務(wù)處理的開始 ? 第二代計算機(jī)除了大量用于科學(xué)計算，還逐漸被工商企業(yè)用來進(jìn)行商務(wù)處理，高級語言 FORTRAN和COBOL因此也得到了廣泛應(yīng)用。 77 19651971 第三代計算機(jī) ? 1958年，美國物理學(xué)家基爾比和諾伊斯同時發(fā)明集成電路。 ? 集成電路的出現(xiàn)使得計算機(jī)脫胎換骨 78 世紀(jì)豪賭 IBM S/360 ? S/360極強(qiáng)的通用性適用于各方面的用戶，它具有 360度 ”全方位的特點(diǎn)，因此得名。 ? IBM投入了 50億美元的研發(fā)費(fèi)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)過制造原子彈的 “ 曼哈頓計劃 ” 的 20億美元。 79 19721990年 第四代計算機(jī) ? 從 1970年至今的計算機(jī)基本上都屬于第四代計算機(jī)，它們都采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。 80 霍夫和 Intel 4004 ? 1971年 1月， Intel公司的霍夫研制成功世界上第一塊 4位微處理器芯片 Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問世，微處理器和微機(jī)時代從此開始。 ? 1971年 11月， Intel推出 MCS4微型計算機(jī)系統(tǒng)其包括 4001 ROM芯片、 4002 RAM芯片、 4003移位寄存器芯片和 4004微處理器。 81 Intel 4004 ? 包含 2300個晶體管，計算性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年的 ENIAC，最初售價為 200美元。 82 Intel 8008 ? 1972年 4月，霍夫等人開發(fā)出第一個 8位微處理器Intel 8008。 8008采用的是 P溝道 MOS微處理器，屬第一代微處理器。 83 8080 第二代微處理器 ? 1973年 8月，霍夫等人研制出 8位微處理器 Intel 8080，以N溝道 MOS電路取代了 P溝道，第二代微處理器就此誕生。 ? 主頻 2MHz的 8080芯片運(yùn)算速度比 8008快 10倍，可存取64KB存儲器，使用了基于 6微米技術(shù)的 6000個晶體管，處理速度為 。 84 Intel 8086 第三代微處理器 ? 1978年 6月， Intel推出 8086微處理器，標(biāo)志著第三代微處理器問世。 ? 它采用 16位寄存器、 16位數(shù)據(jù)總線和 29000個 3微米技術(shù)的晶體管，售價 360美元。 85 Z80微處理器 ? Zilog公司于 1976年開發(fā)的 Z80微處理器，廣泛用于微型計算機(jī)和工業(yè)自動控制設(shè)備。當(dāng)時， zilog、Motorola和 Intel在微處理器領(lǐng)域三足鼎立。 86 第一臺微型計算機(jī)： Altair 8800 ? 1975年 4月， MITS發(fā)布第一個通用型 Altair 8800，售價 375美元，帶有 1KB存儲器。這是世界上第一臺微型計算機(jī)。 ? Altair定位在青年電腦迷市場 ? Paul Allen和 Bill Gates在三周內(nèi)為Altair開發(fā)出 BASIC語言， MITS成為兩個未來富翁的第一個客戶 87 Apple ? 1976年 3月， Steve Wozniak和 Steve Jobs開發(fā)出微型計算機(jī) Apple I，愚人節(jié)這天，兩個 Steve成立了 Apple計算機(jī)公司。 ? Apple II是第一個帶有彩色圖形的個人計算機(jī)，售價為 1300美元。Apple II及其系列改進(jìn)機(jī)型風(fēng)靡一時，使 Apple成為微型機(jī)時代最成功的計算機(jī)公司。 88 1981PC元年 ? 1980年 7月， “ 跳棋計劃 ” 的 13人小組秘密來到佛羅里達(dá)州波克羅頓鎮(zhèn)的 IBM研究發(fā)展中心，次年 8月 12日， IBM公司宣布 IBM PC誕生。 ? IBM將其命名為 Personal Computer ? CPU為主頻 Intel 8088 ? OS： Microsoft MSDOS 89 1991至今 第五代計算機(jī) ? 巨大規(guī)模集成電路計算機(jī) ,單片計算機(jī)開始出現(xiàn) 90 計算機(jī)的發(fā)展日新月異 ? 從 CPU的發(fā)展來看 ? 4004－ 80088086808880186802868038680486586pentiumPIIPIIIP4 ? 從計算機(jī)的規(guī)模，運(yùn)算速度上看， ? 巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、單片機(jī) 91 92 計算機(jī)的發(fā)展日新月異 93 History of Intel174。 CPU ? ?? 1978 8086/8088 510 MHz ? ?? 1982 80286 612 MHz ? ?? 1985 Intel386? 16