数字电路绪论
数字电路逻辑功能的基本公式和定理
第一章逻辑代数基础【本章主要内容】本章介绍分析数字电路逻辑功能的数学方法。
内容包括：逻辑代数的基本公式和定理；逻辑函数及其表示方法；逻辑函数的化简和变换。
【本章学时分配】本章分为4讲，每讲2学时第一讲绪论和逻辑代数的基本运算一、主要内容1、绪论1）电子电路的分类：2）数字电路的基本特点；3）数字电路的基本应用；4）本课程的主要内容a. 逻辑代数基础；b. 逻辑门电路；c. 组合逻辑电路；d. 触发器；e. 时序逻辑电路；f. 半导体存储器；g. 可编程逻辑器件；h. 脉冲波形的产生和整形；i. D/A和A/D转换。
5）本课程的学习方法和对学生的基本要求。
2、基本逻辑运算和复合逻辑运算1）与、或、非运算是逻辑代数的基本运算，它们分别实现与、或和非的逻辑关系。
设A，B表示输入逻辑变量，Y表示输出逻辑变量，三种运算的表达式如下：与运算：Y=A•B或运算：Y=A+B非运算：Y=A它们的运算规则见P2的表1.1～表1.3，其逻辑符号见P2的图1.1～图1.3。
2）以三种基本运算为基础，还可以形成其他复合运算，常用的是与非、或非、与或非、异或、同或运算，它们的运算规则见P3~P4的表1.4～表1.8，而符号和表达式见P4的图1.4。
.二、本讲重点1、绪论：重点讲述数字电路的基本特点、应用状况和课程主要内容。
2、逻辑代数的基本运算：重点讲述各种运算的运算规则、符号和表达式。
三、本讲难点绪论：注意内容和时间的把握，做到深入浅出。
四、教学组织过程绪论部分采用多媒体教学，逻辑代数部分采用课堂讲授。
第二讲逻辑代数的基本公式与定理、逻辑函数的表示方法一、主要内容1、基本公式基本公式是逻辑运算的基础，它们是根据逻辑运算的规则而导出，其正确性可以用列真值表的方法加以验证。
基本公式包括18个，见P12表1.3.1，可分为若干组。
常量与变量公式：0•A=0；1+A=11•A=A；0+A=A同一律：A•A=A；A+A=A互补律：A•A=0；A+A=1交换律：A•B=B•A；A+B=B+A结合律：A•（B•C）=（A•B）•C；A+（B+C）=（A+B）+C分配律：A•（B+C）=A•B+A•C；A+B•C=（A+B）•（A+C）反演律：BB+A=A⋅ABA+⋅；B=还原律：AA=2、常用公式常用公式是利用基本公式导出的，可用基本公式加以证明，它们主要用于化简逻辑函数，若干常用公式见P5~6。
数字电路逻辑设计(第二版) 王毓银 电子科技大学
3.5.4 CMOS逻辑门电路
3.5.5 BiCMOS门电路
3.5.6 CMOS电路的正确使用方法
3.6 VHDL描述逻辑门电路
3.6.1 VHDL描述电路的基本方法
3.6.2 VHDL描述逻辑门电路
习题
第4章 组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路分析
6.4.1 设计给定序列信号的产生电路
6.4.2 根据序列循环长度M的要求设计发生器电路
6.5 时序逻辑电路的VHDL描述
6.5.1 移位寄存器的VHDL描述
6.5.2 计数器的VHDL描述
习题
第7章 半导体存储器
7.1 概述
7.1.1 半导体存储器的特点与应用
5.3 主从触发器
5.3.1 主从触发器基本原理
5.3.2 主从J-K触发器主触发器的一次翻转现象
5.3.3 主从J-K触发器集成单元
5.3.4 集成主从J-K触发器的脉冲工作特性
5.4 边沿触发器
5.4.1 维持一阻塞触发器
5.4.2 下降沿触发的边沿触发器
10.2.6 DAC的转换精度与转换速度
10.3 模数转换器（ADC）
10.3.1 模数转换基本原理
10.3.2 并联比较型ADC
10.3.3 逐次逼近型ADC
10.3.4 双积分型ADC
10.4 集成ADC及其应用举例
双积分型集成ADC
10.4.2 逐次逼近型集成ADC
2.1.3 真值表与逻辑函数
2.1.4 逻辑函数相等
2.1.5 三个规则
2.1.6 常用公式
2.1.7 逻辑函数的标准形式
数字集成电路设计与实现
数字集成电路设计与实现1.绪论2.基本流程代码编写功能验证逻辑综合静态时序分析物理综合3.设计技术RTL代码数据通道设计状态机设计系统设计4.验证技术测试平台5.逻辑综合技术标准单元库设计约束6.物理综合技术第1章绪论数字集成电路的特点数字电路通常是由简单的单元电路构成的规模庞大的系统，体现了“简单性”与“复杂性”的对立统一。
基本的数字单元电路，如各种逻辑门电路和触发器、锁存器等，其电路结构比较简单，且实现的逻辑功能与其中晶体管尺寸无关。
数字电路的性能指标相对较少，主要包括速度、功耗、面积三个方面，设计思路比较简单。
但是，一个数字电路系统通常是非常复杂的，可能包含数百万个基本逻辑单元，其逻辑功能也需要有其它领域的知识才能理解。
具有存储功能的数字逻辑单元，其输入信号和控制信号需要满足一定的时序关系才能正确实现逻辑功能。
在达到一定规模后，各个单元电路的时序要求很难同时满足。
制造工艺的进步，对数字电路性能提高作用显著。
同样的设计，用特征尺寸更小的工艺实现，各方面都性能会有很大提高。
因此，数字电路设计需要有较好的可移植性或重用性，以适应制造工艺的发展。
数字电路的这些特点，决定了其设计技术的发展方向。
现代数字电路设计方法在早期的集成电路设计中，数字电路与模拟电路的设计方法没有什么区别，都是全定制设计。
全定制设计是一种晶体管级的设计，任何电路都要描述为由晶体管构成的电路网络。
由于晶体管与版图之间具有明确的对应关系，这种设计方法的实现步骤相对较少，对EDA工具的依赖程度相对较低。
在全定制设计问题中，设计者可以任意确定每个单元电路的结构和其中晶体管的尺寸，理论上讲，能够实现最优化的电路性能。
由于具有较高的灵活性和设计自由度，全定制设计至今仍是模拟电路和规模较小的混合信号电路的设计方法。
但是，对于规模庞大的数字电路来说，这种设计方法不仅设计工作量大，而且对电路的时序关系验证也十分困难，对于规模达到百万、千万晶体管的电路，完全采用全定制设计是不现实的。
数字电路与逻辑设计复习
第二章 逻辑函数及其简化 公式法化简
① F=(A⊕B)(B⊕C) ●A+B+A+C
解: F=[(A⊕B)(B⊕C) +A+B] ●(A+C) =[(AB+AB)(BC+BC)+A+B) ●(A+C)
第二章 逻辑函数及其简化 1 若A、B、C、D、E为某逻辑函数输入变量，函数的最大项表达式 所包含的最大项的个数不可能是： A 32 B 15 C 31 D 632 2 以下表达式中符合逻辑运算规则的是： A. C●C=C2 B. 1+1=10 C. 0﹤1 D. A+1=1 3 符合逻辑运算规则的是: A. 1×1=1 B. 1+1=10 C. 1+1=1 D. 1+1=2 4 逻辑函数F=AB+CD+BC的反函数F是:_____;对偶函数F﹡是:____; 5 逻辑代数的三个重要规则是:_________,__________,_________ 当逻辑函数有n个变量时,共有____种变量取值组合。 6 异或与同或在逻辑上正好相反，互为反函数，对吗？ 7 逻辑变量的取值，1比0大，对吗？ 8 F=A⊕B⊕C=A⊙B⊙C,对吗? 答案：1. D 2. D 3. C 4. ___ 5. ____ ____ 6. √ 7. × 8. √
第一章 绪论 1．数制的转换 (1)任意进制→十进制(按位权展开相加) (2)十进制→任意进制(除R取余,乘R取整) (3) 二进制--八进制--十六进制(中介法) (4)精度要求(1/Ri＜精度要求值) 2．常用的BCD码 有权码(8421码、2421码、5121码、631-1码) 无权码(余3码，移存码、余3循环码)。
数字电子技术-绪论
•可以是:正弦交流信号
锯齿波
阶梯波
•特点:在时间上是连续的，在某一瞬间 的值可以是一个数值区间内的任何值 （电压或电流）
10
数字信号和模拟信号
• 数字信号─时间上是断续的、离散的电压或 电流波形
•其变化总发生在一系列离散的瞬间，数值大 小和每次增减变化都是某以最小单位的整数 倍，小于这个最小单位的数值是没有物理意 义的！ •特点:用二进制数值0和1表示两种状态
★硬件实验 ★软件仿真 ★软件设计+仿真+硬件实验
课程设计
17
第一章 逻辑代数基础
• • • • • • • • 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 概述 逻辑代数中的三种基本运算 逻辑代数的基本公式和常用公式 逻辑代数的基本定理 逻辑函数及其表示方法 逻辑函数的公式化简法 逻辑函数的卡诺图化简法 具有无关项的逻辑函数及其化简
D
CD
44
图1.7.5
方案 1
例1.7.3的卡诺图化简法
方案 2
原函数
Y AC AC BC BC
45
图1.7.6
例1.7.4的卡诺图
原函数
Y=ABC+ABD+ACD+CD+ABC+ACD
46
实例三
• 设计一个不包含非法组合8421BCD码的 检测器。
• F=∑(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) + d(10,11,12,13,14,15)
绪
论
数字电子技术
Fundamentals of Digital Logic Design
or: Fundamentals of Digital Hardware
数字电子技术——第1章数字电子技术基础ppt
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后得 到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后得 到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
课程说明
主要内容：
• 数字逻辑基础 • 逻辑门电路 • 组合逻辑电路 • 触发器 • 时序逻辑电路 • 半导体存储器 • 脉冲波形的产生与整形 • 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 • 数/模和模/数转换
课程意义：
数字电路是一门硬件方面的重要基础课。 其任务是使同学们获得数字电路的基本理论、 基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本 分析方法和设计方法，培养学生分析问题、 解决问题能力以及工程实验能力。
学习本门课程应注意的问题：
• ⑴ 应着重抓好基本理论、基本知识、基 本方法的学习。
• ⑵能熟练运用数字电路的分析方法和设 计方法。
• ⑶重视实验技术。
教材及参考书：
1. 数字电子技术基础简明教程 (第二版) 余孟尝 主编 高等教育出版社 1998
数字电路第一章
绪论一、数字电路特点1、什么是数字电路电子电路按信号分成二类模拟电路数字电路模拟电路：信号连续分布 举例模拟电路—线性电路 0IV K V = 一次线性方程 线性 非线性数字电路：信号不连续—脉冲数字电路也称脉冲电路数字电路主要应用矩形波正逻辑高电平 1低电平 0“”“”二元码2、数字电路工作状态数字信号0、1表示二个相反的状态，因此原则上凡是能够代表二个相反的状态的任何方法都可以表示为数字信号，典型机械开关 导通“1 断开“0→→所以数字电路也称开关电路3、数字电路抗干扰性强二、数字电路的应用1、数字通讯2、数控装置 计算机控制操作设备3、数字计算机（最广泛、最杰出的应用）算盘1857年，Hill计数器1890年人口普查使用的制表机第二代1951年，IBM开始决定开发商用电脑，聘请冯·诺依曼担任公司的科学顾问，1952年12月研制出IBM第一台存储程序计算机，也是通常意义上的电脑，这是IT历史上一个重要的里程碑。
它叫IBM 701。
第一代1946年启动“埃尼阿克”（ENIAC）计算机1958年8月16日第一个集成电路第三代1964年4月7日，IBM主席Tom Watson,System 360。
Jr.亲自发布System 360。
超级计算机IBM蓝色基因落户德日计算相当于1.5万台PC（ 2006年）第一章逻辑代数基础前面二进制数表示方法不讲，其它学科介绍，本书不用这些概念。
二进制逢二进一1101，110 ++右面给出常用的四位二进制逐一递增的8.4.2.1码。
§1.1 基本概念公式和定理1．1．1 基本和常用逻辑运算一、三种基本逻辑运算1、 与逻辑（与运算、逻辑乘）与逻辑—全部条件具备，事件发生。
下图用机械开关来表示与逻辑运算。
功能表开、关，亮、灭是一个二元状态，可以用0、1码表示 ②真值表 ①赋值合，亮断10，灭→→③与逻辑式 YA B =⋅④逻辑图（符号）多端输入（多个开关） Y ABC =上述逻辑运算的器件称“门” 对应与逻辑称“与门”2、 或逻辑（逻辑加）或逻辑— 一个或一个以上条件具备，事件发生。
绪论 数字逻辑基础
格雷码是一种常见的无权码，它没有固定的权，其相邻两个代 码之间只有一位不同，其余各位均相同。具有这种特点的代码称为 循环码，可见格雷码是一种循环码。格雷码的这种特点可以减小信 息在传输过程中出错的可能性。
三、逻辑代数基础
在客观世界中，事物的发展变化通常都是有一定因果关 系的，这种因果关系一般称为逻辑关系。反映和处理逻辑 关系的数学工具就是逻辑代数。
在数字电路中，输出信号与输入信号之间的关系就是逻 辑关系，所以数字电路的工作状态可以用逻辑代数来描述。 与普通代数一样，逻辑代数也用字母表示变量，这种变量 称为逻辑变量。逻辑变量分为输入逻辑变量和输出逻辑变 量两类。与普通变量不同的是，逻辑变量只有0和1两种取 值，表示两种对立的逻辑状态，如高与低、亮与灭、开与 关等。
2．复合逻辑运算
常用的复合逻辑运 算有与非、或非、与 或非、异或、同或等。 表0-4所示为这五种复 合逻辑运算的比较。 为简化书写，允许将
A·B简写成AB。
（二）逻辑函数
1.逻辑函数的表示方法
逻辑函数是以 逻辑变量作为输入， 以运算结果作为输 出的一种函数关系， 其变量和输出的取 值只有0和1两种状 态。当输入变量的 取值确定后，输出 的取值也随之确定。
表0-2中列出了几种常见的BCD编码，它们的编码规则各相同。
8421码是最常用的一种BCD有权码，其编码中各位的权从左到 右分别为8、4、2、1。在8421码中，10个4位自然二进制数 （0000~1001）与10个十进制数码（0~9）一一对应。8421码和 十进制数之间的转换是按位进行的，即十进制数的每一位与一个4位 二进制编码相对应。
3．二进制数与十六进制数之间的相互转换
数字电路设计资料
认清数字电路设计
举例：
设计一种电路完毕下列波形描述旳功能。
Clk
D0
D1
D2
D3
Q
D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3
0123012301230123
认清数字电路设计
利用选择器完毕电路功能
D0
D1
D2
Mux
Q
D3
Sel
Cnt[1..0]
数字电路基本参数
有时钟信号旳电路（时序电路）
D CLK
Q
D Clk
Tsu
Th
Tco
DQ
Q
Tsu：建立时间，表达在时钟有
效沿前数据维持不变旳时间
Th：保持时间，表达在时钟有
效沿后数据维持不变旳时间
Tco：输出延时，表达在时钟有
效沿后数据输出旳时间
数字电路基本参数
Tsu、Th是对输入信号中数据和时钟相位旳表征， 一般我们提及这两个参数时，一般是指器件对 输入旳要求，即要求输入旳最小建立时间 （ Tsu ）和最小保持时间（ Th ）；
Out Output
命名规则（7）
名字中尽量不出现数字，除非必须出现。 如：
E1Framer
命名规则（8）
防止单独使用下列字母和数字，更不允许在同 一文件中旳名字中使用下列字母和数字区别变 量或信号名：
I、l、1 O、0、o S、5 G、6
如：
RdCnt1、RdCntl、RdCntI
如：
CpuData_B 表达CPU数据总线是双向旳。
命名规则（6）
使用恰当旳缩写，缩短名字旳长度，同 步不降低名字旳可读性
如：
数字电路第一章数字电路习题集和答案
第一章绪论练习题一、选择题1．以下代码中为无权码的为。
A. 8421BCD码B. 5421BCD码C. 余三码D. 格雷码2．以下代码中为恒权码的为。
码 B. 5421BCD码 C. 余三码 D. 格雷码3．一位十六进制数可以用位二进制数来表示。
A. １B. ２C. ４D. 164．十进制数25用8421BCD码表示为。
101 0101 C.1001015．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是。
A.（256）10B.（127）10C.（FF）16D.（255）106．与十进制数（）10等值的数或代码为。
A.(0101 8421BCDB.16C.2D.87．矩形脉冲信号的参数有。
A.周期B.占空比C.脉宽D.扫描期8．与八进制数8等值的数为：A. 2B.16C. )16D.29. 常用的B CD码有。
A.奇偶校验码B.格雷码C.8421码D.余三码10．与模拟电路相比，数字电路主要的优点有。
A.容易设计B.通用性强C.保密性好D.抗干扰能力强11．把B二进制数转换成十进制数为（）A. 150B. 96C.82D. 15912．将4FBH转换为十进制数( )A. 0BB. 0BC. 0D.13．将数转换为十六进制数为（）B.C. D.14．将十进制数130转换为对应的八进制数：B. 82C. 120D. 23015．分别用842lBCD码表示()2为（）B. 98C. 980D. 120二、判断题（正确打√，错误的打×）1. 方波的占空比为。
（）2. 8421码1001比0001大。
（）3. 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。
（）4．格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。
（）5．八进制数（18）8比十进制数（18）10小。
（）6．当传送十进制数5时，在8421奇校验码的校验位上值应为1。
（）7．在时间和幅度上都断续变化的信号是数字信号，语音信号不是数字信号。
电路原理绪论PPT课件
国内习惯的归类与统称
各学科领域
国外习惯的归类与统 称
电气工程
电力工程
控制工程
通信工程
电气工程
信息科学与技术
电子工程
(或电子信息科学与技术)
……
计算机科学与技术
计算机科学 计算机工程
统称：电气工程与信息科学 统称：电气工程与计算机科学
（或电气电子信息科学）
（简称EECS、ECE）
四、电路都有哪些作用？
• 处理能量
– 电能的产生、传输、分配……
• 处理信号
– 电信号的获得、变换、放大……
五、电路原理的后续课程
电路原理
信号与系统
模拟电子线路
电力电子技术
(关注大功率)
通信电路
(关注高频段)
数字电子线路
微电子技术
(集成芯片设计)
公共 基础
专门 技术
电力系统
控制系统
通信系统
信号处理系统* 计算机系统
(能量传输与处理)(信号反馈与处理) (信号传输与处理)
x 1
T
x(t) dt
T0
返回目录
1.5 电路用于能量处理
一、 功率（power） 单位时间内电场力所做的功。
p dw , u dw , i dq
dt
dq
dt
p dw dw dq ui dt dq dt
功率的单位名称：瓦[特] 符号：W （Watt， 瓦特； 1736 –1819 ， British） 能量的单位名称： 焦[耳] 符号：J （Joule，焦耳； 1818 – 1889， British）
例
I 10V
A I1
10
B I2
电路中电流 I 的大小为1A, 其方向为从A流向B。 （此为电流的实际方向）
清华大学《数字集成电路设计》周润德 第1章(课件)绪论
2004-9-15
清华大学微电子所《数字大规模集成电路》 周润德
第1章第3页
评分规则（Grading Policy)
（1）作业： 20％
第 4 周起，每周一次，一周完成，上课时交，迟交无效
（2）期中考试：20％
100
P6 Pentium ® proc
10
8086 286
486
386
8085
1
8080
8008
4004
0.1 1971
1974
1978 1985 年
1992
最先进微处理器的功耗持续增长
2000
资料来源： Intel
2004-9-15
清华大学微电子所《数字大规模集成电路》 周润德
第 1 章 第 21 页
2004-9-15
清华大学微电子所《数字大规模集成电路》 周润德
第 1 章 第 17 页
微处理器单个芯片尺寸的增长趋势
100
单个芯片尺寸 (mm)
P6
10
486 Pentium ® proc 386
8080
286 8086
8085
8008
4004
资料来源： Intel
1 1970
1980
1990 年
每1.96年翻一倍!
Pentium® III
Pentium® II
Pentium® Pro
Pentium® i486
i386
80286
10
1 1975
8086
1980
1985 1990
1995
2000
资料来源: Intel
数电1-10章自测题及答案(2)
数电1-10章自测题及答案(2)第一章绪论一、填空题1、根据集成度的不同，数字集成电路分位以下四类：小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路。
2、二进制数是以2为基数的计数体制，十六体制数是以16为基数的计数体制。
3、二进制数只有0和1两个数码，其计数的基数是2，加法运算的进位规则为逢二进一。
4、十进制数转换为二进制数的方法是：整数部分用除2取余法，小数部分用乘2取整法，十进制数23.75对应的二进制数为10111.11。
5、二进制数转换为十进制数的方法是各位加权系数之和，二进制数10110011对应的十进制数为179。
6、用8421BCD码表示十进制时，则每位十进制数可用四位二进制代码表示，其位权值从高位到低位依次为8、4、2、1。
7、十进制数25的二进制数是11001，其对应的8421BCD码是00100101。
8、负数补码和反码的关系式是：补码=反码+1。
9、二进制数+1100101的原码为01100101，反码为01100101，补码为01100101。
-1100101的原码为11100101，反码为10011010，补码为10011011。
10、负数-35的二进制数是-100011，反码是1011100，补码是1011101。
二、判断题1、二进制数有0~9是个数码，进位关系为逢十进一。
（）2、格雷码为无权码，8421BCD码为有权码。
（√）3、一个n位的二进制数，最高位的权值是2^n+1。
（√）4、十进制数证书转换为二进制数的方法是采用“除2取余法”。
（√）5、二进制数转换为十进制数的方法是各位加权系之和。
（√）6、对于二进制数负数，补码和反码相同。
（）7、有时也将模拟电路称为逻辑电路。
（）8、对于二进制数正数，原码、反码和补码都相同。
（√）9、十进制数45的8421BCD码是101101。
（）10、余3BCD码是用3位二进制数表示一位十进制数。
（）三、选择题1、在二进制技术系统中，每个变量的取值为（A）A、0和1B、0~7C、0~10D、0~F2、二进制权值为（B）A、10的幂B、2的幂C、8的幂D、16的幂3、连续变化的量称为（B）A、数字量B、模拟量C、二进制量D、16进制量4、十进制数386的8421BCD码为（B）A、001101110110B、001110000110C、100010000110D、010*********5、在下列数中，不是余3BCD码的是（C）A、1011B、0111C、0010D、10016、十进制数的权值为（D）A、2的幂B、8的幂C、16的幂D、10的幂7、负二进制数的补码等于（D）A、原码B、反码C、原码加1D、反码加18、算术运算的基础是（A）A、加法运算B、减法运算C、乘法运算D、除法运算9、二进制数-1011的补码是（D）A、00100B、00101C、10100D、1010110、二进制数最高有效位（MSB）的含义是（A）A、最大权值B、最小权值C、主要有效位D、中间权值第二章逻辑代数基础一、填空题1、逻辑代数中三种最基本的逻辑运算是与运算、或运算、非运算。
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2002年，曙光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服 务器，龙腾服务器采用了“龙芯-1”CPU，采用了曙光公 司和中科院计算所联合研发的服务器专用主板，采用曙 光LINUX操作系统，该服务器是国内第一台完全实现自 有产权的产品，在国防、安全等部门将发挥重大作用。
2003年，百万亿次数据处理超级服务器曙光4000L通过国 家验收，再一次刷新国产超级服务器的历史纪录，使得 国产高性能产业再上新台阶。
数字电路的发展过程
电子管
1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体 积大、重量重、耗电大、寿命短。1946年，世 界上第一台计算机ENIAC用了1.8万只电子管， 占地170平方米，重30吨，耗电150KW。目前 在一些大功率发射装置中使用。
数字电路的发展过程
世界上第一台电子计算机
数字电路的发展过程
(原标题：中国量子计算机突破：10秒匹敌超级计算机几 百年)
中国计算机发展历史
1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管 通用计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机 的诞生。
1965年，中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算 机109乙，之后推出109丙机，该机为两弹试验中发挥了 重要作用；
1992年，国防科技大学研究出银河-II通用并行巨型机，峰值 速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)， 为共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采 用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期 国际先进水平。它主要用于中期天气预报；
1993年，国家智能计算机研究开发中心（后成立北京市曙光 计算机公司）研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机， 这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片 和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机； 1995年，曙 光公司又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结 构的并行机曙光1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮 点运算，实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能 台阶。曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机 体系结构与实现技术相近，与国外的差距缩小到5年左右。
1997年，国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机 系统，采用可扩展分布共享存储并行处理体系结构，由130 多个处理结点组成，峰值性能为每秒130亿次浮点运算，系 统综合技术达到90年代中期国际先进水平。
1997至1999年，曙光公司先后在市场上推出具有机群结构 (Cluster)的曙光1000A，曙光2000-I，曙光2000-II超级服务器， 峰值计算速度已突破每秒1000亿次浮点运算，机器规模已 超过160个处理机，
1999年，国家并行计算机工程技术研究中心研制的神威I计 算机通过了国家级验收，并在国家气象中心投入运行。系 统有384个运算处理单元，峰值运算速度达每秒3840亿次 2000年，曙光公司推出每秒3000亿次浮点运算的曙光3000 超级服务器。
2001年，中科院计算所研制成功我国第一款通用CPU— —“龙芯”芯片
数字电路的典型应用
计算机
电视（高清晰度）
通信（DSP应用）
将来通信的发展趋势：
软件无线电
单片机 + DSP + FPGA
数字电路的典型应用
复杂数字电子产品已经大众化
量子计算机
近日，由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光 学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组，在国 际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的 实验。
晶体管（分立元件）
1948年，美国贝尔实验室发明了晶体 管，其性能在体积、重量方面明显优 于电子管，但器件较多时由分立元件 组成的分立电路体积大、焊点多、电 路的可靠性差。
数字电路的发展过程
集成电路
1960年集成电路出现，成千上万个器件集 成在一块芯片，大大促进了电子学的发展，尤 其促进数字电路和微型计算机的飞速发展。
1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成 电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒100万次；
1983年，国防科技大学研制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功运算速度每秒上亿次的 银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里 程碑；
1985年，电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机 兼容的长城0520CH微机。
美国麻省理工学院教授塞斯·罗伊德等提出了用于求解 线性方程组的量子算法，认为借助量子计算的并行性带 来指数级的加速，将能远远超越现有经典计算机的速度。 根据理论预计，求解一个亿亿亿变量的线性方程组，利 用GHz时钟频率的量子计算机将只需要10秒钟。
该研究团队发展了世界领先的多光子纠缠操控技术，成 功运行了求解一个2×2线性方程组的量子线路，首次从原 理上证明了这一算法的可行性。实验的成功标志着我国 在光学量子计算领域保持着国际领先地位。
相关成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上， 审稿人评价“实验工作新颖而且重要”，认为“这个 算法是量子信息技术最有前途的应用之一”。
据介绍，线性方程组广泛应用于几乎每一个科学和工 程领域。日常的气象预报，就需要建立并求解包含百 万变量的线性方程组，来实现对大气中温度、气压、 湿度等物理参数的模拟和预测。而高准确度的气象预 报则需要求解具有海量数据的方程组，假使求解一个 亿亿亿级变量的方程组，即便是用现在世界上最快的 超级计算机也至少需要几百年。