數字技術

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數字技術(Digital Technology)

　　數字技術是指利用現代電腦技術，把各種信息資源的傳統形式轉換成電腦能夠識別的二進位編碼數字的技術。^[1]

　　數字技術是一項與電子電腦相伴相生的科學技術，它是指藉助一定的設備將各種信息，包括：圖、文、聲、像等，轉化為電子電腦能識別的二進位數字“0”和“1”後進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術。由於在運算、存儲等環節中要藉助電腦對信息進行編碼、壓縮、解碼等，因此也稱為數位技術、電腦數字技術等。

　　在數字化時代，人與人的交互是以Internet媒體為介質的。人的學習、生活、工作大量地利用互聯網，家電會被組織成家庭網路由電腦來管理，人們可以在任何地點與任何時間用任何設備獲得他所需的信息。數字化時代向我們提出很多的挑戰。前兩年很多報刊在討論後PC時代，也就是數字化社會，為什麼會到這一步呢，主要是隨著電腦發展，應用越來越要求電腦更聰明、更方便、更好用，這就使得電腦慢慢地步入很多具體的設備裡面，融入生活融入周圍的環境。使比特流、信息流成為以物質為主的生活空間的一部分，電腦無所不在，交通工具，家電、牙刷、鑰匙等生活用品和生活裝置可能都會有晶元，並且所有的信息基本上都是以數字化形式存在的，所有的東西都會成為數字化的東西，實際上這樣的變革已經在我們的身邊發生，以前音樂都是模擬的，現在我們知道MP3是數字的了，以前的視頻是模擬的，現在的VCD、DVD都是數字的了，以前我們一般都是看印在紙上的圖書，現在已經有了電子圖書，以前的照片全部是保存在膠片上，現在很多的相機都是數字的，以前的冰箱、洗衣機、微波爐等家電都是模擬的，現在裡面都是數字晶元進行控制。將來網路把這些家電都連到一起，就都是數字的了。

　　我們什麼時候進入數字化時代呢？有各式各樣的定義，我的定義是80%以上的電器採用嵌入式的晶元(其上的軟體是通過軟體編譯完成的），10%以上的家庭實現了家庭網路，80%以上的傳播媒體中的音頻、視頻等採用數字化的技術，就可以算得是數字化時代開始了。我們生活在一個模擬的現實世界，思維、感知是模擬的和連續的，如何適應新的數字化生活，如何剋服數字化以後帶來的各種疾病，雖然這些問題會慢慢地解決，但更重要的是數字化生活給我們帶來的很多機遇，給信息產業帶來巨大的商機。在這個領域，還有諸如包括接入技術、晶元技術、嵌入式操作系統、中間件技術、應用軟體、工具軟體、信息資源建設以及服務等需要我們去開發。

　　所以說數字化技術正在成為當代社會的主要發展方向而數字設計這門課程。正是為這種發展方向提供了源動力。 縱觀數字化設計技術的發展歷程可以看出，雖然說幾十年來各種技術思想層出不窮，但在時空兩個方向上的協同始終是發展的主流。巨集觀上看，數字化設計的發展歷程正相當於現代信息技術在產品設計領域中的應用由點發展為線，再由線發展為面的過程。模擬的廣泛應用正在成為當前數字化設計技術發展的主要趨勢。隨著虛擬樣機概念的提出，使得模擬技術的應用更加趨於協同化和系統化。開展關於虛擬樣機及其關鍵技術的研究，必將提高企業的自主設計開發能力，推動企業的信息化進程。

　　數字技術的出現,從根本上改變了人們對信號與系統的認識。數字技術具有以下特點:(1)引人二值形成的數字信號,利用電路的兩個穩態來表示信息,對電路中各元器件的精度要求不高,便於實現,易於電路的集成化。

　　(2)數字信號便於電腦進行演算法處理,容易實現過程式控制制及信息顯示,數字技術與電腦密不可分,數字化產品就是把電腦嵌人產品中。電腦的最大特點是可編程性,同時具有極強的數據處理能力和良好的操作控制手段。

　　(3)由於採用二值電平邏輯,數字器件具有一定的容錯能力,能有效抑制雜訊和各種干擾信號的影響,比模擬器件的可靠性高。數字電路採用集成晶元,減少了連線,縮小了電路板的面積,有效地降低了器件損耗,提高了系統的可靠性。由於採用了二值信息形式,在數字信息傳輸過程中可以利用糾錯編碼技術,實現信息的無差錯傳輸和存儲。

　　(4)數字系統的精度可以通過增加二進位的位數和方法得到提高。模擬信號在傳輸過程中容易受到雜訊的干擾,其系統的精度往往做不高,而數字系統只需增加量化的比特數,減少量化雜訊,就能得到滿意的精度。

　　(5)數字技術提高了資源的利用率。採用優良的數字調製技術,可以使頻道的頻帶利用率達到每Hz帶寬傳送幾個bPs的碼率。數字信息壓縮技術可以在不失真或少失真的情況下,降低數據傳輸率,減少占用通道帶寬,減少占用存儲介質空間。

　　(6)數字系統部件的通用性強、可擴展性好。以微處理器為代表,只需配套不同軟體,就可以完成不同的功能。有利於硬體的標準化,實現一機多用,拓寬系統的功能和使用效率。各種不同的信息數字化以後構成比特流,可以一起傳輸和處理,從而實現多媒體技術。

　　由於數字技術的上述特征,決定了數字化產品與傳統的模擬式產品有很大不同,數字產品的特點是:小型化、高可靠性、高性價比、多功能、智能化、操作方便快捷。