【正文】 深度IV. 數(shù)碼相機(jī)除了可以在其小彩色屏上立刻預(yù)覽照片是否令人滿意，省去了重復(fù)拍攝的開(kāi)支之外，還可以存儲(chǔ)幾十張、甚至是數(shù)百?gòu)堈掌?，這些照片可以在家里打印出來(lái)或用電子郵件發(fā)送出去。盡管走向數(shù)字化也需要額外的花費(fèi)，如存儲(chǔ)卡、打印用特殊紙張的開(kāi)支，但許多購(gòu)買(mǎi)者還是愿意換用（數(shù)碼相機(jī)）。數(shù)碼相機(jī)占有的市場(chǎng)份額正在增長(zhǎng)中，擁有數(shù)碼相機(jī)家庭的數(shù)量當(dāng)然也在增長(zhǎng)。數(shù)碼相機(jī)的價(jià)格已經(jīng)下降，而質(zhì)量卻在上升。有一張大容量的保存照片的存儲(chǔ)卡，你就可以不停地拍照而不必?fù)?dān)心更換膠卷。C．課內(nèi)閱讀譯文數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)數(shù)碼相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如果你想買(mǎi)一個(gè)數(shù)碼相機(jī)，它有以下優(yōu)點(diǎn)：可以立即進(jìn)行圖像查看，無(wú)需掃描，不需膠片費(fèi)用，可以促進(jìn)環(huán)境更清潔。使用數(shù)碼技術(shù)，用最少的投資就可以提高照片質(zhì)量。你所需要的就是一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)，一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)，一個(gè)具有相片品質(zhì)的打印機(jī)，也許還需要一些附加存儲(chǔ)器，一個(gè)可移動(dòng)外部媒體驅(qū)動(dòng)器。還需要一些圖像處理軟件。你可以去除照片的斑點(diǎn)，對(duì)照片進(jìn)行處理：擦除、漂白、銳化、柔化、分離色調(diào)、潤(rùn)色和數(shù)十種其他功能的操作，包括修改透視。完成這些功能是如此之快如此之容易，以至于你的照片效果很快就會(huì)超過(guò)那些花數(shù)年時(shí)間學(xué)習(xí)工藝的傳統(tǒng)攝影師的照片效果。數(shù)碼相機(jī)的基本要求我們來(lái)談?wù)剶?shù)碼相機(jī)的基本要求。如果你不需要打印比46英寸大的照片時(shí)，一個(gè)具有640480像素的分辨率的數(shù)碼相機(jī)就很好了。你需要有個(gè)人電腦，而顯示器是數(shù)碼系列中最重要環(huán)節(jié)之一?？赡苣氵€需要為照片準(zhǔn)備一些額外存儲(chǔ)空間，因?yàn)檫@些文件會(huì)占用1MB~5MB（每張照片）的空間，并且很快就會(huì)占滿你的磁盤(pán)。最后，我將建議你買(mǎi)一臺(tái)彩色噴墨式打印機(jī)。相機(jī)分辨率分辨率就是相機(jī)記錄一個(gè)圖像的詳細(xì)細(xì)節(jié)的能力。數(shù)碼相機(jī)的圖像是由被稱作像素的小方塊（有時(shí)是長(zhǎng)方形）組成的。一個(gè)像素就是一個(gè)“圖元”的簡(jiǎn)稱。數(shù)碼相機(jī)的成相面由若干列微小的單個(gè)光傳感器組成，這些光傳感器能夠捕捉顏色和光的信息，然后這些信息由電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息即是組成圖像的像素或圖元。一個(gè)特定的區(qū)域所包含的像素越多，則分辨率就越高。分辨率越高，那么文件就越大——盡管大多數(shù)圖像都在相機(jī)中使用JPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了壓縮。文件的大小與特征圖像和壓縮壓有關(guān)。許多相機(jī)允許根據(jù)最終要求的圖像質(zhì)量來(lái)選擇壓縮度。如果高壓縮度可以被接受，那么在相機(jī)中或其存貯卡中就能存貯更多的照片。當(dāng)打開(kāi)一個(gè)未壓縮的圖像時(shí)，它大約比其壓縮后的文件要大5~20倍。JPEG是一種有損壓縮方式，這就意味著為了減小文件大小，一些圖像信息已被丟失，一旦失去非得重新處理原來(lái)的圖像才能找回這些像素。因此，如有可能，可以用無(wú)損壓縮的TIFF來(lái)保存照片以節(jié)約空間。第十單元 傳感器技術(shù)A．課文譯文傳感器技術(shù)傳感器是一種測(cè)量物理量，并把測(cè)量值轉(zhuǎn)換成一個(gè)能被觀察者或儀器讀取的信號(hào)的裝置。例如，水銀溫度計(jì)把測(cè)量到的溫度轉(zhuǎn)換成液體的膨脹和收縮，能夠在一個(gè)校準(zhǔn)的玻璃管上讀出；熱電偶把溫度轉(zhuǎn)換成輸出電壓，能通過(guò)一個(gè)電壓表來(lái)讀出。為了精確起見(jiàn)，所有的傳感器都需要用已知的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。我們每天都使用傳感器，如觸摸屏電梯按鈕和通過(guò)觸摸調(diào)整燈的亮和暗。大多數(shù)人從來(lái)沒(méi)有意識(shí)到傳感器也有無(wú)數(shù)的應(yīng)用。應(yīng)用包括自動(dòng)汽車(chē)、機(jī)動(dòng)車(chē)輛、航空、醫(yī)藥、工業(yè)和機(jī)器人。傳感器的靈敏度表示當(dāng)被測(cè)量的物理量變化時(shí)傳感器的輸出有多少變化。例如，如果在一個(gè)溫度計(jì)中水銀移動(dòng)1cm 時(shí)溫度改變1176。, 靈敏度就是1cm/1176。能測(cè)量非常小變化的傳感器一定具有非常高的靈敏度。技術(shù)進(jìn)步使得越來(lái)越多的傳感器在微觀刻度上使用微型電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)制造微傳感器。在大多數(shù)情況下，和宏觀方法相比，微傳感器明顯有較高的速度和靈敏度。因?yàn)閭鞲衅魇亲儞Q器的一種類型，它們把一種能量形式轉(zhuǎn)化成另一種能量形式。由于這一點(diǎn)，傳感器能夠按照它們檢測(cè)的能量類型來(lái)分類，如熱量傳感器，電磁傳感器和機(jī)械傳感器等等。優(yōu)良的傳感器應(yīng)該遵守下列原則：傳感器對(duì)其特性測(cè)試是靈敏的； 傳感器對(duì)其他特性是不敏感的； 傳感器不影響測(cè)試性能。 理想的傳感器被設(shè)計(jì)成線性的。此傳感器的輸出信號(hào)和特性測(cè)試值成線性比例關(guān)系。那么靈敏度被定義為輸出信號(hào)和測(cè)試性能之間的比率。例如，如果傳感器測(cè)的是溫度，有一個(gè)電壓輸出，則靈敏度是一個(gè)單位為V/K的常數(shù)，這個(gè)傳感器是線性的，因?yàn)樗袦y(cè)試點(diǎn)的比率都是常數(shù)。如果傳感器不是理想的，可以觀察到幾種類型的偏差。例如，實(shí)際上，靈敏度不同于給定值。這被叫做靈敏度誤差，但是傳感器仍然是線性的，等等。關(guān)于這種偏差沒(méi)有給出不必要的細(xì)節(jié)。所有這些偏差可以作為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差來(lái)分類。有時(shí)系統(tǒng)誤差可以通過(guò)某種校正方法來(lái)補(bǔ)償。噪音是一種隨機(jī)誤差，可以通過(guò)信號(hào)處理來(lái)減小，如濾波，通常在損害傳感器動(dòng)態(tài)性能的情況下進(jìn)行。在測(cè)試量中，傳感器的分辨率是它所能檢測(cè)的最小改變量。通常在數(shù)字顯示器中，最小的有效數(shù)字將波動(dòng)，表示數(shù)量的改變正好能被分辨。這個(gè)分辨率和測(cè)試儀器的精密度有關(guān)。例如，掃描隧道探測(cè)器（表面附近的細(xì)尖，收集電子隧道電流）能分辨原子和分子。習(xí)題答案I．1. 物理量2. 水銀溫度計(jì)3. 性能測(cè)試4. 系統(tǒng)誤差5. 隨機(jī)誤差6. 信號(hào)處理7. 有效數(shù)字8. 掃描隧道探測(cè)器II. 因?yàn)閭鞲衅魇亲儞Q器的一種類型，它們把一種能量形式轉(zhuǎn)化成另一種能量形式。由于這一點(diǎn)，傳感器能夠按照它們檢測(cè)的能量類型來(lái)分類，如熱量傳感器、電磁傳感器和機(jī)械傳感器等等。C．課內(nèi)閱讀譯文雷 達(dá)雷達(dá)是一種使用電磁波來(lái)識(shí)別射程、海拔、方向，或者移動(dòng)和固定目標(biāo)的速度的系統(tǒng)，如飛機(jī)、輪船、汽車(chē)、天氣形成和地形。術(shù)語(yǔ)RADAR在1941年被設(shè)計(jì)作為無(wú)線檢測(cè)和測(cè)距的首字母縮寫(xiě)。這個(gè)術(shù)語(yǔ)自從進(jìn)入到英語(yǔ)語(yǔ)言就作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單詞，radar，失去了大寫(xiě)。在英國(guó)雷達(dá)最初被叫做RDF（無(wú)線方向探測(cè)器）。雷達(dá)系統(tǒng)有一個(gè)發(fā)射機(jī)，它發(fā)射無(wú)線電波或（目前更經(jīng)常使用的）微波，通過(guò)目標(biāo)反射，被接收器檢測(cè)，接收器和發(fā)射器在同一個(gè)位置。盡管返回信號(hào)通常很微弱，但是信號(hào)能被放大。這能使雷達(dá)在其他的發(fā)射范圍檢測(cè)目標(biāo)，如聲音或者可見(jiàn)光，因?yàn)樘醵荒鼙粰z測(cè)。雷達(dá)被用在許多場(chǎng)合，包括氣象預(yù)報(bào)檢測(cè)，測(cè)量海洋表面波形，空中交通控制，超速交通的公安檢測(cè)，以及軍事方面。幾個(gè)發(fā)明家、科學(xué)家和工程師為雷達(dá)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。第一位使用無(wú)線電波檢測(cè)遠(yuǎn)距離金屬目標(biāo)存在性的是Christian H252。lsmeyer，他在1904年證明了在濃霧中檢測(cè)輪船存在的可能性，但是不知道它的距離。 Nikola Tesla，在1917年8月，首先對(duì)第一個(gè)早期雷達(dá)單元確定有關(guān)頻率和功率級(jí)的原理。他陳述：“（……） 通過(guò)它們的（標(biāo)準(zhǔn)的電磁波）的使用，我們可以在全球任何特殊區(qū)域的發(fā)射端任意產(chǎn)生電效應(yīng)，（使用它）我們可以確定相對(duì)位置或者移動(dòng)目標(biāo)路線，如在海中的船，以相同的移動(dòng)距離或者速度?！钡诙问澜绱髴?zhàn)以前，美國(guó)人、德國(guó)人、法國(guó)人特別是英國(guó)人完全采用它作為一種反空襲防衛(wèi)，產(chǎn)生了第一個(gè)真正的雷達(dá)。這實(shí)際上是受到德國(guó)人正在發(fā)展的死亡射線的鞭策。對(duì)于死亡射線的可行性，當(dāng)這個(gè)問(wèn)題被擺給英國(guó)科學(xué)家時(shí)，他們的反應(yīng)是“我們不能制造死亡射線，但是雷達(dá)是好的嗎？”，1936年Hungarian Zolt225。n Bay在Tungsram實(shí)驗(yàn)室用同樣的原理生產(chǎn)了一種工作模型。在1934年，工作于第一個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的201。mile Girardeau，闡述了他正建立的雷達(dá)系統(tǒng)“依照泰斯拉闡述的原理設(shè)想”。戰(zhàn)爭(zhēng)突然發(fā)生，研究發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)新防衛(wèi)技術(shù)具有更好的分辨率、更輕便和更多特色。戰(zhàn)后多年已經(jīng)看到在不同的領(lǐng)域，如空中交通控制、天氣監(jiān)控、天體測(cè)定以及公路速度控制等方面使用雷達(dá)。第十一單元 EDA簡(jiǎn)介A．課文譯文EDA簡(jiǎn)介今天，我們使用許多電子產(chǎn)品如手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，個(gè)人音響和打印機(jī)。但是若沒(méi)有電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件工具的幫助，工程師們是無(wú)法發(fā)明這些基于芯片的電子產(chǎn)品的。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）這個(gè)術(shù)語(yǔ)在電子工程學(xué)科內(nèi)同樣可以叫做計(jì)算機(jī)輔助工程，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造。這些用法都可以在IEEE設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)中找到。本文詳細(xì)介紹電子類的EDA技術(shù)，側(cè)重集成電路設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)。在半導(dǎo)體公司中必須使用EDA的是芯片設(shè)計(jì)者，因?yàn)榇笮酒瑯O其復(fù)雜，不能用手工設(shè)計(jì)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速。一些使用EDA軟件的半導(dǎo)體制造公司和設(shè)計(jì)服務(wù)公司，用EDA軟件為制造準(zhǔn)備工作做設(shè)計(jì)評(píng)估。EDA工具也被用來(lái)設(shè)計(jì)一些現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。在使用EDA工具之前，集成電路是手工設(shè)計(jì)的，并且版圖也是手工布局。一些先進(jìn)的公司使用圖形軟件來(lái)產(chǎn)生Gerber圖形片，但是從電子元器件轉(zhuǎn)換到圖形也是手工完成的。在這一領(lǐng)域知名的公司有GDS II版本的Calma。在70年代中期，開(kāi)發(fā)者開(kāi)始使用自動(dòng)設(shè)計(jì)，而不僅是繪圖。第一個(gè)布局布線工具由此產(chǎn)生。設(shè)計(jì)自動(dòng)化委員會(huì)學(xué)報(bào)涵蓋了這個(gè)領(lǐng)域的大部分內(nèi)容。在1980年，由Carver Mead和Lynn Conway發(fā)表了“超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)介紹”，這引發(fā)了一個(gè)新的時(shí)代的開(kāi)始。這篇突破性的文章主張采用編程語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)和編譯芯片，這一結(jié)果引發(fā)了復(fù)雜芯片設(shè)計(jì)的成百倍增加，改善了采用邏輯仿真的設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具。芯片不僅更加容易繪制成版圖，而且設(shè)計(jì)會(huì)更正確，因?yàn)樗麄兛梢栽谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中不斷仿真。最早的EDA工具由專業(yè)領(lǐng)域發(fā)明。其中最有名的是“柏克萊VLSI工具的手工安裝包” ，這是一套早期用于設(shè)計(jì)VLSI系統(tǒng)的UNIX工具。另一個(gè)決定性的發(fā)展是金屬氧化物半導(dǎo)體實(shí)施服務(wù)的形成，大學(xué)和制造生產(chǎn)廠協(xié)作，通過(guò)生產(chǎn)真正的集成電路來(lái)培訓(xùn)學(xué)生成為芯片設(shè)計(jì)者。這一基本的想法是可靠的，低成本的，相對(duì)低技術(shù)的集成電路設(shè)計(jì)流程，并且每塊晶圓上可集成大量的項(xiàng)目及這些項(xiàng)目的一些副本。合作生產(chǎn)要么捐贈(zèng)晶圓，要么以成本價(jià)出售，以觀察這個(gè)項(xiàng)目對(duì)他們自身的長(zhǎng)期發(fā)展是否有幫助。1981年起，EDA開(kāi)始成為一種產(chǎn)業(yè)。多少年來(lái)，一些大的電子公司如惠普、泰克和因特爾一直從事著EDA的開(kāi)發(fā)。在1981年，這些公司的經(jīng)理和開(kāi)發(fā)人員將EDA技術(shù)作為一種商業(yè)產(chǎn)業(yè)來(lái)運(yùn)作。Daisy Systems、Mentor Graphics和 Valid Logic Systems均在這一時(shí)期成立起來(lái)。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展之后，很多公司專注于EDA技術(shù)的發(fā)展，盡管每個(gè)公司的發(fā)展側(cè)重點(diǎn)稍有不同。1986年，一種高級(jí)設(shè)計(jì)語(yǔ)言Verilog由Gateway公司第一次引入并作為硬件描述語(yǔ)言。1987年，美國(guó)國(guó)防部為VHDL語(yǔ)言提供專項(xiàng)資金。在這些語(yǔ)言出現(xiàn)之后，模擬器迅速發(fā)展，允許直接模擬芯片設(shè)計(jì)：可執(zhí)行規(guī)格說(shuō)明。而在這些年內(nèi)，后端設(shè)計(jì)被開(kāi)發(fā)來(lái)執(zhí)行邏輯綜合。很多的EDA公司使用小公司的軟件或其他技術(shù)適應(yīng)他們的核心業(yè)務(wù)。大部分的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者收購(gòu)了許多規(guī)模較小的公司。這種趨勢(shì)對(duì)于軟件公司的設(shè)計(jì)工具適合大供應(yīng)商的套件程式是很有幫助的。早期的EDA軟件致力于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，一些新的工具可用于模擬電路和混合系統(tǒng)中。而這一情況的發(fā)生是因?yàn)楝F(xiàn)在趨向于將整個(gè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)在單一芯片上。目前的數(shù)字設(shè)計(jì)流程均是模塊化的。前端產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)描述，不用考慮單元技術(shù)便可編譯到每個(gè)單元中。單元使用一種特殊的集成電路技術(shù)執(zhí)行邏輯或其他電子功能。生產(chǎn)廠一般會(huì)提供他們產(chǎn)品制作的元器件庫(kù)以及與仿真器相匹配的標(biāo)準(zhǔn)仿真工具。模擬EDA工具則不是那么的模塊化，因?yàn)槟M電路要求的功能更多，它們之間的相互作用較強(qiáng)，元件通常就不是那么理想了。習(xí)題答案I.1. electronic product2. semiconductor technology3. place and route4. logic simulation5. highlevel design language6. hardware description language7. frontend8. library of ponentII.1. puteraided design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)2. puteraided manufacturing計(jì)算機(jī)輔助制造3. Institute of Electrical and Electronics Engineers (美國(guó))電氣和電子工程師學(xué)會(huì)4. Very Large Scale Integrated 超大規(guī)模集成5. Field Programmable Gate Array 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列6. Complex Programmable Logic Device 復(fù)雜可編程邏輯器件7. puteraided engineering計(jì)算機(jī)輔助工程8. Metal Oxide Semiconductor Implementation Service金屬氧化物半導(dǎo)體實(shí)施服務(wù)9. Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language 超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言10. Place amp。 Route 布局布線III.隨著半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速。一些使用EDA軟件的半導(dǎo)體制造公司和設(shè)計(jì)服務(wù)公司，用EDA軟件為制造準(zhǔn)備工作做設(shè)計(jì)評(píng)估。 EDA工具也被用來(lái)設(shè)計(jì)一些現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。C．課內(nèi)閱讀譯文 大型EDA公司及他們的發(fā)展歷史在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化之前，這種技術(shù)稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是使用計(jì)算機(jī)和商業(yè)軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)任務(wù)。例如，在60年代后期成立起來(lái)的Calma、Applicon和Computervision公司出售數(shù)字化集成電路軟件，成立于1976年的日本Zuken公司為印刷電路板出售相似的軟件。雖然這些工具是很有價(jià)值的，但他們對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程沒(méi)有幫助，設(shè)計(jì)仍然需要手動(dòng)完成。設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件在70年代被開(kāi)發(fā)出來(lái)，應(yīng)用于學(xué)術(shù)界和大公司，但直到八十年代初這些軟件才用于幫助設(shè)計(jì)部分的過(guò)程，從而得到商業(yè)應(yīng)用。在1981年，來(lái)自泰克公司的經(jīng)理成立了Mentor Graphics公司，因特爾的開(kāi)發(fā)者成立了Daisy Systems公司，而Valid Logic System