Системы счисления и коды используемые в цифровой технике
Кремниевая фотоника
Ферроэлектрический транзистор
Даррелл Шлом (Darrell Schlom), Корнелльский университет.
Ферроэлектрический транзистор на оксидном соединении – титанате стронция выполнен в виде пленки толщиной всего в несколько атомов на кремниевой подложке.
Ферроэлектрические материалы (сегнетоэлектрики) уже давно используются в современной микроэлектронике- титанат-цирконата свинца или танталат стронция-висмута используются в различных смарт-картах.
Ферроэлектрики отличаются способностью быстро переключаться из одного состояния памяти в другое с использованием минимального электрического тока.
В определeнном интервале температур эти материалы обладают собственным электрическим дипольным моментом, который можно переориентировать путем приложения внешнего электрического поля.
Это свойство позволяет считывать и записывать на них информацию без внутреннего источника питания.
Применение: основа логической ячейки для быстрой энергонезависимой памяти.
Кремниевая фотоника - научные исследования и разработки, находящиеся на стыке квантовой оптики и кремниевой электроники.
Фотонные устройства, состоящие из лазеров, модуляторов и волоконно-оптических кабелей, можно использовать для компьютерных вычислений и интегрировать в процесс производства кремниевых полупроводниковых приборов.
Также их мвозможное применение - в многоканальных сверхскоростных каналах связи.
В настоящее время аппаратно (Intel) воплощены все необходимые элементы для передачи данных с помощью света в СБИС – лазер, модулятор, волокна, детектор.
Задача: собрать все эти элементы воедино в компактной форме и подготовить для коммерческого использования.
Предположительно в чип будут интегрироваться десятки кремниевых лазеров, модуляторов и мультиплексор, что позволит создавать оптические каналы связи с терабитной (1000000 мегабит) пропускной способностью.
Информация задается в виде чисел. Число – набор цифр.
Закон, по которому из набора чисел составляется число, определяет систему счисления.
В цифровой технике используется позиционная система счисления.
Значение каждой цифры в позиционной системе счисления зависит не только от ее величины, но и от ее положения (позиции) среди других цифр в данном числе.
Позиционные системы счисления отличаются основанием.
Основание позиционной системы – число, равное количество цифр необходимых для отображения всех чисел в пределах одного разряда.
Основания в цифровой технике: 2, 8, 16.
Число в позиционной системе м.б. представлено
(11.1)
a – основание системы;
r – вес разряда.
n – разрядность числа
В цифровой технике используются в основном двоичная система 0, 1. Почему?
Пример: 32110
32110 = 3 102+2 101 +1 100
3212 = 101000001
Повторить! прямое и обратное преобразование десятичных и двоичных чисел
В цифровой технике используются также двоично- десятичные числа(для предоставления десятичных чисел в двоичной форме) каждый разряд дес. числа представляется дв. числом.
Пример: 32110à 0011| 0010| 0001
В восьмеричной системе: 0,1…7
В шестнадцатеричной системе: 0, 1…9, A, B, С, D, E, F