基于单片FPGA 的可扩展DVI 发送器

基金项目:电子信息产业发展基金资助项目(财建[2007]

215号;信部运[2007]292号)

基于单片FP G A 的可扩展DVI 发送器

吴晓铁,俞军,程君侠

(复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室,上海200433)

摘要:介绍了当前主流的DVI 数字视频协议,特别分析了T M DS 的链路结构、信号特性和编码算法。针对目前DVI 设计中的不足,给出了一个符合DVI110规范的基于单片FPG A 的可扩展视频发送器的实现方法,具备某些传统方案无法完成的特性。它充分利用FPG A 领域的最新技术,给出了一种基于X ilinx SPART AN 23A DDR I/O 的输出并串转换技术实现方法,克服了FPG A 的最高时钟频率限制,极大地提高了运算速度和减少了对系统硬件的需求。

关键词:数字视频接口;双倍数据速率;最小变换差分信号;高清晰度多媒体接口中图分类号:T N79 文献标识码:A 文章编号:10032353X (2007)1221060205

Expandable Single 2FPGA 2B ased DVI Transmitter

WU X iao 2tie ,Y U Jun ,CHE NGJun 2xia

(State K ey Lab o f ASIC &Systems ,Fudan Univer sity ,Shanghai 200433,China )

Abstract :The mainstream protocol of digital visual interface (DVI )especially in T M DS link structure ,signal character and encoding alg orithm were introduced.An expandable FPG A 2based DVI transmitter system according to DVI 110specification to overcome the shortcomings of current DVI designs was presented ,its features in s ome respects that traditional scheme can not reach.The state 2of 2the 2art technologies of FPG A field were adopted in the design and the realization method of an optimized serializer derived from X ilinx SPART AN 23A DDR I/O was presented.It overcomes the maximum clock frequency limitation ,greatly im proves the com putation speed and reduces the system hardware requirements.

K ey w

ords :DVI ;double data rate (DDR );transition minimized differential signaling (T M DS );high 2definition multimedia interface (H DMI )

EEACC :1265Z

1　引言

DVI 是由I BM ,Intel 等公司组成数字显示工作组(DDWG )在1999年制定的。在该标准中,图像

源生成的红、绿、蓝颜色数据由DVI 发送器按照T M DS 协议编码并串行化后,通过串行T M DS 通道发送给DVI 接收器,经过解码后送给数字显示设备(图1)[1]。

一个T M DS 通道能提供1165G b/s 的带宽,双链路DVI 使用六个T M DS 通道,其带宽高达

919G b/s 。正是由于有了这么高的带宽优势,DVI

逐渐成为PC 显示器领域最具前途的规范。

图1　DVI 链路结构

DVI 接口采用了如图2所示的电流驱动型差分

信号作为电气接口,比LVDS ,TT L 所用的电压型

信号具有更好的电磁兼容性和更长的传输距离。同时,由于省去了模拟系统中价格昂贵的模数转换器

集成电路设计与开发

Design and Development of IC

和数模转换器,采用DVI 还可以大大降低成本

。

图2　DVI 电气接口示意图

DVI 用T M DS 编码来传输信号。该算法能减少

输出信号的跳变次数并且使信号的直流电平平衡,这样就降低了传输电缆中交叉电磁干扰E MI ,更有利于光纤传输。另外该编码可以为接收端提供时钟恢复信号,允许时钟信号有较大的抖动误差。

DVI 的另一个优点是它能升级为H DMI 。H DMI

是首个支持无压缩的全数字、高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。H DMI 源于DVI 接口技术,它们都以T M DS 信号传输技术为核心,因为DVI 与H DMI 在电气特性上完全兼容,所以通过更改编码协议和数据内容,DVI 可以很容易升级为H DMI [2]。

由于市场上没有专门提供高速串行化

(1165G b/s )且同时具有T M DS 电气接口的芯片,设计公司在开发基于T M DS 接口的芯片时,一般都采用FPG A +专用DVI 发送芯片的解决方案。但是现有的DVI 发送芯片,如目前应用较为广泛的Silicon Image 公司SiI164芯片的功能单一,无法向

用户提供超过24位以上的颜色支持,也仅能用于纯图像发送,并且不支持音频和数据加密,这就大大限制了设计公司的研发能力和进度。

针对这些不足,本文给出了一个基于FPG A 的可扩展DVI 发送器的设计方案,该发送器遵循DVI110规范,并全部在一片X ilinx 的SPART AN 23A

芯片上实现。SPART AN 23A 是世界上第一种也是目前唯一的一种内置T M DS I/O 电气接口的FPG A 芯片,无需外接专用芯片就能实现T M DS 连接。它除了能够完成SiI164的全部功能如I 2C 接口、12位或24位输入以外,由于FPG A 的可编程性,只要改变

和添加相应的编码协议,就可以支持音频、H DCP 加密等功能,使用户能在设计阶段快速建立设计原型、及时发现错误,从而缩短开发周期。同时,本设计给出了一种基于DDR I/O 的数据串行化方法

,

可以将数据速率提高到666Mb/s ,是传统方法速度

的两倍。当然,受限于FPG A 本身的速度,该设计还暂时无法实现1165G b/s 的最高传输速率。

2　设计实现

211　系统架构

DVI 发送器的系统架构(图3)包括控制模块、

T M DS 编码和并串转换三个部分。根据输入的控制信

号组合,控制模块产生不同的时钟、状态信号,送入T M DS 编码和并串转换电路。在这些信号控制下,T M DS 编码模块将输入的颜色数据和CT L [3∶0],HSY NC ,VSY NC 信号经T M DS 编码,生成三路10位

并行数据,然后这些编码后的并行数据通过并串转

换模块,变成三路高速串行数据,以10倍于输入时钟频率的速率发送到T M DS I/O 接口。为了便于理解,特做以下规定:①输入到T M DS 编码器的颜色信息R [7∶0],G [7∶0],B [7∶0]称为像素数据;②经过编码的10位数据称为码元。

图3　DVI 发送器系统架构

本设计的难点除了T M DS 编码的算法实现外,

最重要的是如何实现数据的高速串行化。

212　T MDS 编码器设计

DVI 接口的先进性体现在它可以将海量的显示

信息高速地传送到显示器中去,T M DS 先进的编码算法是其强大能力得以实现的根本。下面将详细解释T M DS 协议中与编码紧密相关的几个问题。单链路T M DS 编码模块结构见图4。该模块由三个完全相同的编码器组成,每个编码器驱动一路T M DS 通道(CH0～CH2),每路编码器的输入是8位像素数据和2位控制信号,根据DE 信号的状态,编码器利用不同的算法将2位控制信号或8位像素数据转换成10位的T M DS 码元。

T M DS 的编码模式有两种,通过DE 信号来选择[1]:①DE =0为消隐期,采用2B/10B 编码,用

吴晓铁　等:基于单片FPG A 的可扩展DVI 发送器

图4　T M DS编码器结构

于传输控制信号CT L[3∶0],VSY NC,HSY NC;②DE=1为图像期,采用8B/10B编码,用于传输像素数据R[7:0],G[7∶0],B[7∶0]。

在消隐期内,编码器根据C0,C1的状态输出四个特定编码,见表1。

表1　消隐期编码算法

C1,C0编码器输出码元

001101010100

010*********

100101010100

111010101011

在图像期内,编码分两个步骤完成:第一步对8位像素数据进行最小变换生成9位最小变化码。最低位与像素数据的最低位相同,最高位为运算方式标志位,0表示对像素数据进行异或非(X NOR)运算,1表示进行异或(X OR)运算。如果像素数据中1的个数大于4,或者1的个数等于4且最低位是0,就进行X NOR运算,否则就进行X OR运算。中间7位的值根据运算方式进行相应的操作后得到。第二步根据已经传输的数据中0和1的个数,有选择地将第一步生成的9位数据中的某些位取反,从而生成直流平衡的码元。

根据是否进行过取反操作,第10位数据会相应地设置成1或0

,例如,如果以前的编码中传输了过多的1,而且将要传输的编码中1也比0多,则将此次编码的低8位取反,并将第10位置1,否则将不作处理直接传输[3]。

213　并串转换器设计

并串转换模块的功能是将T M DS编码模块输出的10位并行数据转换成串行码流,并且首先送出最低有效位(LS B)。

传统的n位并串转换实现方法有两种:移位寄存器和FIFO。当采用移位寄存器时,数据首先通过锁存脉冲并行写入n个D触发器,然后这些D触发器首尾相接构成一个移位链,在移位时钟的控制下将数据串行输出。当采用FIFO模式时, FIFO的输入接口位宽与数据位宽相同,输出接口位宽为1,两者在不同的时钟下工作,从而实现并串转换。无论哪一种方法,都要求移位时钟的频率是码元速率的n倍,这就对硬件的速度提出了极高的要求。SPART AN23A系列器件内部时钟的最高频率是333MH z,而对于DVI最常用的1024×768, 60H z分辨率,其输出串行数据的速率要求达到650MH z。因此,采用传统的方法是无法实现的。

本设计利用SPART AN23A中特殊的I/O结构———DDR输出接口,使得在移位时钟频率和传统并串转换电路相同的情况下,实现两倍于以往的串行数据传输速率。

SPART AN23A的DDR I/O结构如图5。在两个反相时钟C0,C1控制下,输入数据D0,D1锁存进D触发器,然后通过一个2∶1多路选择器以分时复用的方式输出,完成了数据速率的二倍频,因此控制时钟的频率只需要数据速率的一半[4]。

图5　DDR I/O接口结构

图6　并串转换电路结构

本设计提出的10∶1并串转换结构如图6所示。该电路首先将输入的10位并行数据锁存,此时时钟频率等于码元的频率C LK。然后用5倍于码元频率的互补时钟C LK×5,C LK×5not把锁存的数据分

吴晓铁　等:基于单片FPG A的可扩展DVI发送器

为偶数位和奇数位两组,完成第一次频率域的转

换。接下来,每组数据在一个3位计数器的控制下经过一个5∶1多路选择器,分别送到DDR 引脚,经过DDR 分时复用完成第二次频率域的转换,实现数据10倍频输出。

为了进一步提高速度,本设计没有用移位寄存器或是FIFO 完成串行化,而是采用图7所示的多路选择器实现第一次频率域转换。因为

SPART AN 23A 针对多路选择器进行了优化,使其具有比移位寄存器或FIFO 更小的延时。

图7　5:1多路选择器

5∶1多路选择器由三级组成:第一级来自两个LUT ,每个LUT 构成一个2∶1多路选择器;两个LUT 的输出送到M UXF5,形成第二级;M UXF5的

输出和第五个输入信号进入M UXF6,构成第三级。

在SPART AN 23A 中,每个可配置逻辑块(C LB )中都包含四个M UXF5和两个M UXF6[4]。因此本设计的两个5∶1多路选择器可以完全在一个C LB 中实现,提高了信号的匹配度并减小了布线延时。214　设计优化、仿真及综合结果设计的原型用X ilinx ISE911i 仿真及综合,功能仿真结果见图8。综合后所用逻辑单元的数目以及FPG A 芯片的利用率在表2中给出。

图8　功能仿真结果

表2　FP G A 资源利用率

资源

总数

比例/%

基本逻辑单元17834输入速查表3342全局时钟625数字时钟模块

2

25

后仿真时,因为软件布局布线的不确定性,导致三组串行输出信号间有很大的偏移,从而降低了系统的速度。为了达到最高的工作频率,相应的逻辑都经过仔细的手工布局优化,使高速信号尽量靠近相应的输出引脚。对那些高速工作的触发器、DDR 接口以及并串转换模块中的5∶1多路选择器,

都直接采用了原语级描述,并且在设计约束文件中利用R LOC 参数,把相关逻辑的位置放得尽量靠近[5]。经过这些优化后,T M DS 编码模块的最高频率是711483MH z ,并串转换模块的最高频率可以达到3901625MH z ,完全满足本设计的要求。

3　FPG A 电路实现和实测结果

设计的原型在X ilinx 的SPART AN 23A 开发板上验证通过。该开发板采用XC3S700A 芯片,具有全集成T M DS 电气接口和DDR 输出引脚,最高工作频率333MH z 。为使该设计正常工作,FPG A 中还

加载了一个视频信号发生器模块,用于产生符合VES A 标准的时钟、像素数据和控制信号。

在FPG A 的驱动下,DVI 显示器显示了一个标准测试彩条图案,图像的分辨率为1024×768,60H z 时,对应的码元时钟频率是65MH z ,串行数

据率是650MH z [6]。

此外,还用T DS DVI3测量套件对本原型系统进行了最高工作频率的测试。工作在666Mb/s

的T M DS 链路的眼图和时间间隔误差(TIE )如图9。TIE 测量时钟或数据的每个活动边沿与其理想

位置有多大偏差,在采用串行数据流的系统中特别重要,因为它说明了周期抖动在各个时期的累计效应。　

图9　原型系统在666Mb/s 时的眼图和TIE 误差

测量结果见表3,其中的各项指标均满足DVI 110规范,证明了本设计的正确性与可行性。

吴晓铁　等:基于单片FPG A 的可扩展DVI 发送器

表3　原型系统在666Mb/s时的测量结果

单位间隔(UI)/ps149917

眼宽016521UI

眼高/V110717

数据率/(Mb?s-1)666168

上升时间012428UI

下降时间012646UI

数据TIE抖动010037UI

4　结语

本文讨论了一种基于FPG A的DVI发送器的设计与实现。与已有系统相比,具有单片全集成、可扩展性好等特点,它无需外接专用的DVI发送芯片,通过改变编码协议,还能够支持更深的颜色位数和H DMI的音频与加密等功能。对于高速并串转换电路,给出了一种基于DDR I/O的实现方法,克服了FPG A的速度瓶颈,极大地提高了串行转换的速率。实验表明,该系统可以在650Mb/s的数据传输率下正常工作。参考文献:

[1]DDWG.DVI110specification[E B/O L].http:∥w w w.ddwg.

org,1999.

[2]H DMI LLC.H DMI specification113[E B/O L].http:∥w w w.

https://www.wendangku.net/doc/ee9300709.html,,2006.

[3]冯永茂,王瑞光,丁铁夫.数字视频接口———DVI110[J].

电子技术应用,2003,29(9):10214.

[4]XI LI NX.SPART AN3generation FPG A user guide[E B/O L].

http:∥w w https://www.wendangku.net/doc/ee9300709.html,,2007.

[5]薛小刚,葛毅敏.X ilinx ISE91x FPG A/CP LD设计指南

[M].北京:人民邮电出版社,2007:1572191.

[6]林灶生,刘绍汉.Verilog FPG A芯片设计[M].北京:北京

航空航天大学出版社,2007:47298.

(收稿日期:2007209225)

作者简介:

吴晓铁(1979—),男,山西太原人,硕士研究生,研究方向为专用集成电路与系统设计;

俞军,男,副教授,硕士生导师,研究方向为专用集成电路与系统设计;

程君侠,女,教授,硕士生导师,研究方向为专用集成电路与系统设计。

(上接第1027页)

通过以上对R b的优化仿真,得出以下两点结论:第一,优化的R b值必须是在对功放的特性进行折衷的基础上得到。因为R b的取值不仅要满足功放的线性要求,还要满足效率的要求,要尽量减小R b上消耗的功率,所以在基极偏置电流固定的情况下,要尽量选取较小的R b值。但R b的值太小,会使S(2,1)参数恶化,所以也不能太小。第二,本设计的功放在对各性能进行折衷考虑后,基极偏置电阻R b取1kΩ较合适。从仿真的结果来看,R b值取1kΩ时,不仅功放的线性改善了,而且增益、S参数、稳定性等特性都较好。

4　结论

通过对不同偏置电路的功率放大器的研究,发现基极偏置电阻的取值对功率放大器的特性有较大影响。本文设计的SiG e H BT功率放大器,通过综合考虑电路的各种因素,最终选取合适的基极偏置电阻值,使电路的线性、效率、增益平坦度等因素都满足了功率放大器的基本要求。也就是说,直流偏置电路的选择不仅决定功率放大器的工作模式,而且合适的偏置电路也有助于功放性能的改善。直流偏置电路是功放电路设计中一个重要的部分,本文对直流偏置电路的研究对功放的设计具有重要意义,尤其是对如何选取基极偏置电阻值来改善功放的特性有一定的指导作用。

参考文献:

[1]JO O N H K I M,J I H K I M,Y S N OH,et al.H igh linear H BT M MIC

am plifier w ith partial RF coupling to bias circuit for W C D M A portable application[C]∥Proc of Int C on f on M icrowave and M illimeter W ave T echn ology.Beijing,China,2002:8092812. [2]付超,孙玲玲,文进才.用于C DM A2000的射频功率放大

器仿真实现[J].杭州电子科技大学学报,2006,26(5):9212.

(收稿日期:2007205217)

作者简介:

何莉剑(1982—),女,浙江人,硕士研究生,主要研究方向为射频电路中功率放大器的研究;

张万荣(1964—),男,河北人,教授,博士生导师,主要从事射频器件和射频集成电路研究。

吴晓铁　等:基于单片FPG A的可扩展DVI发送器

信息技术及其发展趋势教案

信息技术及其发展趋势 教学内容 1、信息技术的定义； 2、通信技术的定义； 3、电子计算机技术； 4、微电子技术； 5、信息技术的发展史； 6、信息技术的发展趋势； 教材分析 本节课所讲的内容是教材上的第二课，是第一节课的一个延生和继续，也是为第三节课的知识点做了一个引入作用。而本课的知识点较为抽象，学生可以操作的机会较少。所以本课引入有趣的视频资料注重教学重点的讲解，而在其他非重难的知识点上降低重视度。本课的重点是：信息技术的定义；信息技术的发展历史；信息技术的发展趋势。教学难点是：信息技术的发展历史和信息技术的发展趋势。 教学对象分析 本节课的教学对象是初一学生，学生的学习态度良好。在学习本课之前学生已经学习了第一课，了解了信息的相关知识点；学生具备一定的理解能力和动手操作能力。 教学目标 知识与技能目标： 1、掌握信息技术的定义； 2、理解信息技术所包含的三个方面； 3、掌握信息技术的发展历史和发展趋势。 过程与方法目标： 在参加活动的过程中，激发学生积极思考、主动讨论并发言的学习习惯，找到更好的学习信息技术的方法。 情感态度与价值观目标： 1、通过活动任务的完成，以及小组讨论，学生理性地表达感受以及认识知识点。

2、学生能过积极主动地去思考遇到学习方面及其他方面的问题。教学重点 1、信息技术的定义； 2、信息技术的发展历史； 3、信息技术的发展趋势。 教学难点 信息技术的发展历史和信息技术的发展趋势。 教学过程 一、导入（5分钟） 师：在上课之前，我们先来看一个故事。在看的过程中仔细思考这个故事说明了什么？ （展示故事，学生认真观看故事，思考问题） 师：看完了没有 生：看完了 师：好，看完了之后我想问问大家，这个故事中的乘客最终获救是因为什么？ 生：手机，手机发送的信息 师：手机，也有同学说是这个手机发送的信息。那么，我想问问同学们如果当时没有手机，也没有发送求救信息，那么结局又会是怎么样的呢？ 生：全部都死掉了 师：而且会在外界毫不知情的情况下，对吧？ 生：对 师：那么，这说明了什么呢？ 生：手机的重要性，发信息的重要性 师：对，同学们都说得很好。我们来总结一下就是说明了信息及信息技术工具的重要性。 （展示：说明了信息及信息技术工具的重要性。） 二、授课（25分钟）设计意图：故事导入，引起学生注意 学生活动：认真思考问题，积极回答问题

信息技术及发展趋势

第二课《信息技术及发展趋势》 一、教材及学情分析 信息技术对信息的获取、加工、表达、发布、交流管理等的现代科学技术。初中主要学习信息科学常识和常用信息技术，学生对信息技术很感兴趣，但信息技术是什么不太明白，本节主要从总体上给学生认识信息技术。为以后学习具体的信息处理技术提供理论基础认识。 二、教学目标 ·知识目标 1.了解信息技术的发展历程和发展趋势 2.了解利用信息技术获取、加工、管理、表达与交流信息。 3.认识信息技术的重要作用与人类社会的关系。 4.激发学生了解、掌握并应用先进技术的热情。 ·技能目标 1.了解信息的发展有关知识。 2.利用网络查找有关信息知识。 3.了解信息的发展趋势 ·情感目标通过利用搜索查找信息发展、信息技术与其它科学，发展方向，让学生感受信息的重要性，体验信息时代发展快速的感受。培养同学们的团结、协作、相互交流的学习精神。 三、重点难点 重点：了解如何对信息进行获取、传递、处理的各种技术 难点：知道信息技术的发展历程(五次革命)。 四、教学准备 1.准备有关信息传输媒介的音像资料。 2.有条件的可用网络教室上网搜索有关知 识。 五、教学建议 建议课时：1课时。 六、教学方法： 任务驱动法、讲授知识、学生相互讨论、交流共同协作完成，教师辅导。 七、教学教程： （一）、温故互查 1．学生你们上过网吗？（同学们大部分回答上过？接着问下面的问题。） 2．你们知道上网是获取了什么？回答：概括起来各种信息 今天我们就一起来学习信息的发展和趋势的知识。 （二）、设问导读 你们是如何感受到信息？(设问导读，学生能说出信息的交流方式、媒介、形式) 在我们现实生活中，我们往往急要交流方便快捷，因此才有了电视，电话，手机。而现在我们可以在因特网上交流，突破了以往人们在信息交流中所受到的时空限制，极大的丰富了信息内容和表现形式。 对信息的获取、加工、存储、表达、管理、交流、发布等处理的信息技术，先后经历了5 次革命。 （三）、自我检测 (学生活动自我检测：分小组讨论完成下面的表格内的内容，特别对发生年代及科学家一栏提示上网查找或通过其它方法获取)

信息技术的发展趋势

信息技术的发展趋势 信息既非物质，也非能量，但它是构成我们世界的基本要素之一，是人类社会创造的知识的总和。信息资源与物质、能源资源有一个很大的不同特点，就是它可以被重复使用，可被同时共享，在使用过程中不仅可以不减少，有时还可产生新的增量。信息技术是研究信息的生产、采集、存贮、变换、传递、处理过程及广泛利用的新兴科技领域。 自1946年第一台计算机诞生以来，仅仅半个多世纪，信息技术以它广泛的影响和巨大的生命力，风靡全球，成为科技发展史上业绩最辉煌、发展最迅速、对人类影响最广泛和最深刻的科技领域。可以预见，21世纪将是信息的时代，信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。 21世纪，信息技术将会朝着以下几方面发展： 一、微电子向着高效能方向发展 当代的计算机都是建立在微电子学基础上的。过去在微电子学方面有一个摩尔定律：即芯片集成晶体管数量每18个月左右增加一倍。据最新研究，其已被突破，达到每12个月增加一倍。20世纪50年代，面积为0.1平方英寸的硅片上只能装上1个电子元件，现在则高达3万多个。 现在人们普遍认为微电子技术即将进入“后光刻时代”，未来随着纳米科技的发展可能将使计算机建立在更微观集成、更高速的基

础之上，引起筛子领域的一次新的革命。其结果是：（1）效率更高。纳米技术能制造更节能、更便宜的微处理器，使计算机效率提高百万倍，可生产出更高效率的宽带网，海量存贮器，集传感、数据处理、通讯为一体的智能器件。（2）体积更小。纳米计算机可缩小到头发丝直径的千分之一。美国已利用纳米技术制造出了跳蚤大小的机器人，该项技术使用了微电脑，机器人具有初级逻辑思维能力。此外，该机器人还能在绝对危险或人类所不能及的环境条件下进行工作，用它可以完成核反应堆内的故障处理，此项技术也可用于原子的运送及原子的重新排列。（3）功能更奇。可把装有飞机驾驶程序的纳米芯片植入人体体内，通过细胞接受信息，不用培训你就能驾驶飞机。 预计本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世，可以模拟人的大脑，用于传感认识和思维加工。预计在未来十多年内可以产生存贮量达到每立方毫米100万G，而功耗仅仅为超大规模集成电路千万分之一的生物芯片。 总之，可以预见，微电子与电子器件及集成结构功能将向着高集成度、高速度、低功耗、低成本方向发展。 二、计算机向着多极化方向发展 21世纪，计算机向着超高速度、小型化、并行处理（同时处理）、智能化方向发展。它的发展轨迹不同于自然界的“大鱼吃小鱼”，而是“快鱼吃慢鱼”，谁占领了市场先机谁就成为主导产品。 目前在计算机领域有一个10倍速定律：即每5~7年速度增加10倍，体积减少10倍，价格下降10倍，这一定律也即将被突破。

国内物流信息技术的现状及发展趋势

本科生实验报告 院系：经济与管理学院 试验课程：物流管理 实验项目：国内物流信息技术的现状及发展趋势 指导老师： 开课时间： 》 专业： 班级： 姓名： 学号： '

研究物流信息技术在中国发展现状，并针对其存在的问题提出自己的见解和建议。实验内容： 1.《 2.我国物流信息化的现状与发展 3.物流信息技术在国内生产经营中应用现状 4.物流信息技术的发展趋势 实验结果：以小论文形式提交 国内物流信息技术的现状及发展趋势 一、我国物流信息化的现状和发展 （一）、物流信息化的需求 我国正处于全面推进信息化的进程之中，所以物流领域的信息化既带有一般信息化的共性，也有其特性。分析近年来现代物流信息化在我国得以迅速发展的原因，主要来自于三个层面的因素。第一是信息技术、网络技术的普及和发展，特别是互联网技术解决了信息共享、信息传输的标准问题和成本问题，使得信息更广泛地成为控制、决策的依据和基础。因此只要解决信息的采集、传输、加工、共享，就能提高决策水平，从而带来效益。在这个层面上可以不涉及或少涉及流程改造和优化的问题，信息系统的任务就是为决策提供及时、准确的信息。这是所有信息化的共性问题，基础问题。第二是企业在利益机制的驱动下，不断追求降低成本和加快资金周转，将系统论和优化技术用于物流的流程设计和改造，融入新的管理制度之中。此时的信息系统作用有二，其一是固化新的流程或新的管理制度，使其得以规范地贯彻执行；其二是在规定的流程中提供优化的操作方案，例如仓储存取的优化方案，运输路径的优化方案等。此时信息系统作用主要在于固化管理和优化操作。此类信息化建设涉及流程，因此带有明显的行业特点。第三个层面是供应链的形成和供应链管理的作用上升，其中物流管理是其主要组成部分。要解决的问题是提高整个供应链的效率和竞争力，主要是通过对上下游企业的信息反馈服务来提高供应链的协调性和整体效益，如生产企业与销售企业的协同、供应商与采购商的协同等，物流信息系统不仅是供应链的血液循环系统，也是中枢神经系统。供应链的基础是建立互利的利益机制，但是这种机制需要一定的技术方案来保证，信息系统在这里的主要作用是实现这种互利机制的手段。

信息技术及其发展趋势 (1课时)

信息技术及其发展趋势 (1课时) 【学习目标】：理解信息技术的概念和发展趋势，了解信息技术的分类。 【学习重点】：信息技术的概念、信息技术的发展趋势。 【温馨提示】：“对信息技术概念的理解”可能是你的学习难点哟 【同步学习】： 学习活动一：理解信息技术的概念、了解其分类 信息技术是指人们获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息的相关技术。包括现代通信技术、电子计算机技术、微电子技术等。 “春天来了，桃花盛开的时候老师拍了很多照片，并把这些照片上传到了老师的QQ空间。在这个过程中，老师会用到哪些设备？哪些处理信息的相关技术？” 情境导入：从古时的烽火狼烟、飞马传书到今天的视频电话、电子邮件，通信技术的发展起了关键的作用，接下来我们一起学习通信技术及其发展。 学习活动二：了解通信技术及其发展 1）说说你知道的通信设备。 2）结合生活经验，说说你知道的电话的发展历程。 情境导入：现代通信技术和电子计算机技术的飞速发展离不开微电子技术的发展，而集成电路技术的发展又决定着微电子技术的发展，接下来我们一起学习微电子技术及其发展。 学习活动三：了解微电子技术及其发展 带着以下问题快速阅读教材2.2节，了解微电子技术的相关知识。2分钟后抢答。 1）集成电路的集成度通常指一个芯片上集成了多少个元器件，集成的元器件越多，集成度越。 2）内部有上万个元器件的集成电路称为。 A.小规模集成电路 B.中规模集成电路 C.大规模集成电路 D.超大规模集成电路 情境导入：正是由于微电子技术的飞速发展的，电子计算机技术已成为了信息技术的重要组成部分。接下来我们一起来学习电子计算机技术的相关知识。 学习活动四：掌握电子计算机技术及其发展 1）打开文件，阅读相应内容。举例说明你所知道的计算机的发展方向。 2）根据计算机发展的五个方向结合通信技术、微电子技术和其他信息技术的相关知识畅想： 未来计算机会是怎样的？

信息技术的发展趋势(精华版)

《信息技术的发展趋势》 精选阅读（1）： 未来信息技术的发展趋势 随着信息技术的广泛应用和不断发展，未来以电子商务、软件和通信技术为核心的IT技 术对企业经营和管理将产生重大而深远的影响。企业也需要创造性地运用信息技术才能改变整个行业和企业的竞争规则，从而赢得新的竞争优势。相反，如果无视这种趋势，或没有很好地利用IT技术提升管理，无论多么具有实力的企业，都可能面临巨大的风险，甚至被市场所淘汰。 未来信息技术的发展趋势 企业信息化的发展必然经历四i化，即信息化、集成化、网络化和智能化的阶段。北京贯智赋能管理技术服务有限公司的高级咨询顾问邱昭良博士认为，目前国内很多企业还处在信息化的阶段，有一部分企业已经着手实现企业内部系统的集成化，未来信息技术的发展将朝着网络化和智能化的方向迈进。 # 第一，实现信息化（information）。中国企业的管理很大程度上还是靠人治，决策靠拍 脑袋，业务靠手工处理，数字化、精细化程度不够，导致管理效率和效果受到限制和影响。因此，IT应用的第一步就是从手工操作实现数字化、信息化、自动化。 第二，实现集成化（integration）。企业作为一个有机系统，需要企业内部的产品研发、采购、生产、销售与客户服务紧密集成起来。因此，IT应用也需要从局部走向集成。此刻企 业信息化建设中缺乏整体规划，各种IT应用系统彼此孤立，构成一个个信息孤岛，缺乏集成 与整合。因此，企业应用集成（EAI）会是一些企业下一步重点关注的问题。 第三，实现网络化（internet）。很多企业的运作是跨地域的，为实现集成化，就需要实 现网络化，尤其是随着互联网的日益普及和性能提升，已经能够支撑商业应用。因此，借助互联网带给的廉价的通讯手段，能够让很多中小型企业构建起全国性的业务运作体系，实现业务的有效扩张。而过去，对于很多企业是不堪想象的。企业务必耗费巨资，建设一个庞大的私有广域网络，而此刻却能够实现覆盖全国乃至全球的数字神经网络。 第四，实现智能化（intelligent）。除了完成传统的交易之外，还要挖掘客户的需求， 从数据里面获得财富，辅助企业决策，让企业成为一个智能化的企业。 在未来网络化和智能化的信息环境中，驱动现代企业成长的力量将由机会和业务驱动转向的管理和创新驱动阶段中。信息技术应用将会对后两种驱动力量都能起到强大的支撑作用。 》 在邱昭良博士看来，企业规模的扩大、业务和管理趋于复杂，企业务必靠加强管理来提升企业的运营效率和效益，而单纯依靠人的控制和一些简单的辅助手段已经不足以保证业务运作和管理的有效，因此，企业就需要引入一些专门的信息系统，例如企业资源计划（ERP）、客 户关联管理（CRM）以及企业内部的管理信息系统。并在企业内部的管理平台上整合现有的系 统资源，同整个价值链上的合作伙伴建立贴合统一标准的信息共享和交流。使得跨企业、跨行业的供应链流程更加畅通和便捷。

信息技术及其发展趋势教案

信息技术及其发展趋势 教案 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

信息技术及其发展趋势 教学内容 1、信息技术的定义； 2、通信技术的定义； 3、电子计算机技术； 4、微电子技术； 5、信息技术的发展史； 6、信息技术的发展趋势； 教材分析 本节课所讲的内容是教材上的第二课，是第一节课的一个延生和继续，也是为第三节课的知识点做了一个引入作用。而本课的知识点较为抽象，学生可以操作的机会较少。所以本课引入有趣的视频资料注重教学重点的讲解，而在其他非重难的知识点上降低重视度。本课的重点是：信息技术的定义；信息技术的发展历史；信息技术的发展趋势。教学难点是：信息技术的发展历史和信息技术的发展趋势。 教学对象分析 本节课的教学对象是初一学生，学生的学习态度良好。在学习本课之前学生已经学习了第一课，了解了信息的相关知识点；学生具备一定的理解能力和动手操作能力。 教学目标 知识与技能目标： 1、掌握信息技术的定义； 2、理解信息技术所包含的三个方面； 3、掌握信息技术的发展历史和发展趋势。 过程与方法目标： 在参加活动的过程中，激发学生积极思考、主动讨论并发言的学习习惯，找到更好的学习信息技术的方法。 情感态度与价值观目标： 1、通过活动任务的完成，以及小组讨论，学生理性地表达感受以及认识知识

点。 2、学生能过积极主动地去思考遇到学习方面及其他方面的问题。教学重点 1、信息技术的定义； 2、信息技术的发展历史； 3、信息技术的发展趋势。 教学难点 信息技术的发展历史和信息技术的发展趋势。 教学过程

简述互联网+时代下电子信息技术的发展现状及趋势

简述互联网+时代下电子信息技术的发展现状及趋势 摘要当前，随着社会的不断进步，我国科学技术得到了一定的改进和完善，从目前情况来看，人们的生活离不开科学技术的帮助，它为人们带来便利的同时也面临着非常大的挑战。对于科学时代而言，其在很多领域中得到了广泛的应用，产生的效果极大。基于此，我们不仅要适应带来的作用，也要面临产生的问题，在全面应用科学技术的基础上，加快电子信息的发展脚步，以此促进我国互联网-电子信息技术的稳定发展。 关键词互联网+电子信息时代；发展；问题 目前，电子技术的发展带动了人们的生活水平，这是因为在社会进步的背景下，信息技术也在快速发展，同时也促进了信息技术的发展和应用。将信息技术引进人们日常生活中去，对于生活、学习以及娱乐都产生了一定的影响。所以说，科学技术的发展可以为人们提供比较广泛的平台，作用极大。 1 科学技术的发展情况 1.1 人才上相对缺乏 对于目前阶段的科学技术来说，在研究历史上并不是很长，特别是在和外国的发达国家相比较，还是有着一定的问题。在现如今的发展情况下，对于人才来说，还是比较缺乏的，更重要的是缺乏优秀的人才，在管理上或者是在信息技术发展的阶段中，都离不开人才的管理。从实际情况来看，科学技术还存在着一些弊端，其中最主要的问题就是科学技术长时间受到约束，从本质上来说，绝大多数的信息企业都是研究每年如何招聘优秀人才，所以说，从企业的整体角度出发，很多企业还是缺乏综合型人才。此外，电子信息技术是一项比较复杂的工作，在内容上类型也比较多，受这一现象的影响，很多人员不愿意进入里面工作，因此，电子信息技术工作人员并不是很多，大多数的就是单一型人才，最后直接影响了我国科学技术的稳定发展[1]。 1.2 科学技术在发展上，起步晚、差距也比较大 根据发达国家的研究资料表明，他们国家的科学技术起步早、差距相对来说比较小，但是和我国电子信息技术比较来说，起步晚，差距上也比较大，所以说我国科学技术的成功转型，是在改革开放以后，科学技术才跟上脚步。然而，这一技术在发展的过程中也是存在很多问题，要想取得一定的效果，还需要从根本上改变自身的问题。其中，最根本的原因就是因为我国的电子信息企业对科学技术重视程度不够，在这样的情况下，还经常受到一些外界因素的影响，使得科学技术与外国的差距比较突出。另外，如果要想使得科学技术在市场上立足，那么需要不断加强科学技术手段，重视科学技术管理，在发展的过程中要有科学的知识，只有这样，才可以为科学技术的发展促进了积极作用。

信息技术未来发展与应用前景

信息技术未来发展及应用前景 现代信息网络技术的高度集成和综合应用，正日益成为我国创新驱动发展的先导力量。站在“互联网+” 风口的不仅是中国市场和产业，还有担负着公共管理重任的各级政府部门。 一、信息时代 现代计算机技术和现代通信技术是信息技术的两大支柱。具体可以分为卫星通信、光纤通信、移动通信、互联网、计算机硬件、计算机软件、数据库系统等等。基于这些现代信息技术，使得我们可以实现诸如用于气象预报的大数据量、高速度的计算，与异地的人进行视频会议，使用人工智能和专家系统对公司的政策制定做出决策的，可以让你身临其境的虚拟现实系统，可以让你定位于任何一点的数字地球技术等等。这些对信息技术的应用是在计算机技术和现代通信技术发明之前是无法想像的。信息技术的发展，使人类智力的作用提高到空前的水平。人类的劳动能力将从体力为主、机械力为主，逐步转向以智力为主。人类社会也从工业时代正式走向信息时代。 二、信息技术未来发展趋势 1、基于情境的服务：这是一种将现实世界与数据有机结合的新兴技术。随着情 境信息来源的日益集中并且更加易于获取，企业可以把从不同渠道获取的数据进行快速整合，促使企业发现新的营收增长点。 2、基于情境的服务：这是一种将现实世界与数据有机结合的新兴技术。随着情 境信息来源的日益集中并且更加易于获取，企业可以把从不同渠道获取的数据进行快速整合，促使企业发现新的营收增长点。 3、是产业化数据服务：与数据架构趋势相关，数据的真正价值(包括企业内外部数据)将通过自由共享得以实现。因此，数据不仅是同单一的应用挂钩，也不再只是属于某一企业。未来几年，领先企业将利用各种数据管理方法，根据对数据真正价值的清晰认识，对数据共享实现产业化运作。 4、是社交驱动的信息技术：未来社交媒体将不再只是企业的“附带”营销渠道，而将逐渐成为改变客户、员工以及合作伙伴利用技术手段同外界实现互动的方式。

论21世纪信息技术的发展趋势[1]

论21世纪信息技术的发展趋势 摘要：信息技术的发展已经远远超出了人们的预料，信息技术对生活的渗透也可以说无处不及。电脑和互联网的出现改变了人们以往的生活方式，进入21世纪信息技术也必将继续飞速发展，从20世纪末的情况来看，信息技术在硬件方面，比如微电子及生物计算机方面会有巨大潜力。物联网的出现也将引领一次新的革命浪潮。在软的方面来说，互联网将更加趋向于平台化和开放化，未来无线网络会逐渐成为主流，其速度及质量将会有革命性的进步。总之，信息技术将会成为21世纪发展的主力军之一。 关键字：互联网；平台化；物联网；web2.0；微电子 信息自古以来就是人类社会组成的基本要素之一。信息不同于其他实体，也不同于能量。信息可以传播，可以被分享，但信息却不会在这些过程中减少，它只会变的越来越丰富。因此信息的本质便是分享与传播，而非禁锢。 虽说信息是人类诞生之日便以存在，但信息技术被人们提到一个前所未有的地步却是近百年来的事了，其最重要的开创事件便是1946年计算机的发明，计算机的发明为信息技术的发展提供了最重要的硬件基础。而后使信息技术真正登上历史舞台的事件便是1969年原本为美国国防部所开发的Internet技术被推向民间。正式Internet技术的推广给了信息技术灵魂，使之在日后大放异彩。随后网络技术在半个世纪内发展突飞猛进。伴随着带来的是硬件如微电子产业的发展，正如著名的摩根定理所预测的半导体元器件规模将每18个月翻一番那样。 其实信息技术发展到现在已经不是单单的在互联网这个范畴之内了，它已经拓展到生物，物理，环境科学，纳米技术，能源系统等等方面，可以毫不夸张的说几乎没有那个产业是不需要信息技术的。可以预见，21世纪将是信息的时代，信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。 了解了信息技术的历史及现在，现在主要谈一下信息技术在21世纪的主要几个发展趋势。 一、互联网将朝着平台化发展 互联网发展到今天已经从web1.0时代走向web2.0，以及未来的web3.0。互联网最初的发展模式即web1.0时代，其内容的的主导者是专业的网络公司，各种信息的提供主要是专业人员，比如新闻主要来源于记者。这一类模式的代表比如新浪、网易、搜狐，国外的AOL、Y ahoo等，其内容来自职业编辑。web1.0的盈利都基于一个共通点，即巨大的点击流量。无论是早期融资还是后期获利，依托的都是为数众多的用户和点击率，以点击率为基础上市或开展增值服务，受众群众的基础，决定了盈利的水平和速度，充分地体现了互联网的眼球经济色彩。 另外各门户网站还形成了主营与兼营结合的明晰产业结构。新浪以新闻+广告为主，网易拓展游戏，搜狐延伸门户矩阵，各家以主营作为突破口，以兼营作为补充点，形成拳头加肉掌的发展方式。 而从03年发展起来的web2.0却迅速的壮大起来，仿佛一夜间爆发了。其实这是网络的必然趋势。首先明确一下web2.0.，Web2.0 是相对Web1.0 的新的一

信息产业的现状与未来发展趋势

信息产业的现状与未来 发展趋势 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

我国信息产业的现状与未来发展趋势一、信息产业的概述 (一)信息产业的含义。信息产业主要是由信息工业(包括计算机设备制造业、通信与网络设备制造业以及其他信息设备制造业)、信息服务业、信息开发业(软件产业、数据库开发产业、电子出版业、其他信息内容业)三大产业组成，它是一个国家构筑信息基础设施并使其正常发挥效益所必须的产业。 (二)信息产业的特点。传统产业如工业、农业和服务业，在其运行过程中，处处离不开信息的处理、传输、获取和使用。产业信息化的结果催化了信息产业的出现。信息产业与传统产业相比具有明显的特点：它是具有战略性的新兴主导产业；它是辐射面广的高渗透型产业：它是知识技术、智力密集型产业；它是高资金、高智力投入的产业；它是省资源、省能源、无公害产业；它是高效益、高产出、高增值的产业。因此，信息产业在国民经济中的地位显得愈加重要。 二、我国信息产业的发展现状 随着信息技术、网络技术的飞速发展和广泛应用，以及国家信息化建设的逐步深入，我国信息产业的市场空间得到了进一步开拓。近五年，由于国家采取了一系列积极、稳健、务实的措施以及优惠的扶持政策，我国信息产业在全球剧烈动荡、发展低迷的情况卜，一直保持着二倍的速度健康发展。 以下是我国信息产业近年来的发展情况。 通讯设备、计算机及其他按行业分全部国有及规模以上非国有工业企业主要指标 年份企 业单 位数 工 业总 产值 资产 总计 固定 资产 原价 固定资 产净值 年平均 余额 负债合 计 流动负 债合计 所有 者权 益 利润总 额 本年 应交 增值 税 全部从业人 员年平均人 数(万人 2008年1434712296

2019-2020学年七年级信息技术上册 第2课《信息技术及其发展趋势》教学设计 川教版.doc

2019-2020学年七年级信息技术上册第2课《信息技术及其发展趋势》教学设 计川教版 教材分析 我对教材的处理： 一、学情分析 本课学习对象是七年级学生。 知识基础：学生已掌握信息、信息社会的相关知识；已具有一定的与本课学习内容（“通信技术”、“微电子技术”、“电子计算机技术”）相关的生活经验。 心理特点：以形象思维为主，兴趣是学习的一大动力。 存在问题：对信息的处理能力不强，个体差异存在。 二、教学目标 综合对教材和学情的分析，确立了以下教学目标： 学生在教师的引导下以“学案”为载体，通过自主探究、小组协作等方式，理解信息技术的概念和发展趋势，了解信息技术的分类；提升学生对信息的处理能力，进一步树立良好的信息意识。 三、重点难点

教学重点： 1．信息技术的概念。 2．信息技术的发展趋势。 重点确定依据：正确理解信息技术的概念是后续学习基础，信息技术的发展趋势是学生感受信息技术魅力的一个重要体现。 教学难点： 对信息技术的概念的理解。 难点确定依据：七年级学生心理特点决定着他们在理论知识的理解上有困难，而部分学生又缺乏理论联系实际的能力，因此，对信息技术概念的理解可能是部分学生的难点。 四、教法学法 本课在教学中将采用任务驱动教学法、交流式教学法，自主探究学习法和协作学习法。 五、课前准备 教师：收集素材、编制学案、学生分组、调试软硬件。 学生：复习第1课中信息的概念及信息社会的相关知识，预习本课学习内容。 七、教学用具 广播教学系统、课件、图片素材、视频素材、实物素材。 八、教学过程

课件展示顺口溜，教师领读、学生跟读。

）明计算机的发展方向。

当今信息技术的发展趋势论文

当今信息技术的发展趋势 从语言的使用到文字的创造，从印刷的发明到电报,电话电视的普及应用，以及到现在的电子计算机与通讯技术的有机结合，这一次次的信息技术的革命，意味着信息技术发展的迅速。现在在我们的生活中也深深体会信息技术的给我们带来的方便，在贸易中，由于计算机互联网的产生与普及，使得全球经济一体化，货物、技术、服务等各种信息都在全球范围内流动。在教育中随着信息技术的发展多媒体教学正在走向普及，教育方式个性化、远程化。同时信息技术使我们的生活便捷化，如居家上班、网上购物、远程医疗、网上交友等。 总之，信息技术的巨大进步是人类在科学上取得的最具有历史意义的成就之一，人类文明将越来越多地通过信息技术被创造和发展。但是，信息技术在给人类带来许多好处的同时，也将带来一些负面影响。然而，信息化是人类历史必然的走向，我们必须正确利用信息技术，创造更加美好的未来。那么当今信息技术的发展趋势又会是怎样的呢？ 自1946年第一台计算机诞生以来，仅仅半个多世纪，信息技术以它广泛的影响和巨大的生命力，风靡全球，成为科技发展史上业绩最辉煌、发展最迅速、对人类影响最广泛和最深刻的科技领域。可以预见，21世纪将是信息的时代，信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。下面我主要简单介绍一下未来信息技术的几个发展方向。 一、微电子与光电子向着高效能方向发展 微电子与光电子技术将步入更广阔的发展空间微电子技术已经走过了大规模（LSI）、超大规模（VLSI）、特大规模（ULSI）集成时代，于1954年进入吉规模（GSI）集成时代。作为高科技代表的集成电路技术对世界经济的发展有着举足轻重的作用。集成电路产品的发展趋势是芯片面积越来越大，集成度越来越高，特征尺寸越来越小，片上系统日益完善。集成系统是21世纪初微电子技术发展的重点。在需求牵引和技术推动的双重作用下，已经出现了将整个系统集成在一块或微电子芯片上的集成系统或系统集成芯片（SOC）。目前已经可以在一块芯片上集成108-109个晶体管。集成系统是微电子设计领域的一场革命，21世纪将是其真正快速发展的时期。微电子技术与其他学科的结合，将会产生一系列崭新的学科和经济增长点，除了系统级芯片外，量子器件、生物芯片、真空微电子技术、纳米技术、微电子机械系等都将成为21世纪的新型技术。 预计本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世，可以模拟人的大脑，用于传感认识和思维加工。预计在未来十多年内可以产生存贮量达到每立方毫米100万G，而功耗仅仅为超大规模集成电路千万分之一的生物芯片。 二、现代通信技术向着网络化，数字化，宽带化方向发展 随着数字化技术的发展，音视频和多媒体技术突飞猛进音视频技术是当前最活跃，发展最迅速的高新技术领域。近年来，虽然模拟音频产品在市场上仍占主流，但数字化潮流正在迅猛冲击和变昔模拟领域，数字技术促进了音视频、通信和计算机技术的融合，出现了业务上相互渗透、汇合，在音频产品和技术方面，音频广播仍以模拟技术为主，但各国正在积极开展数字音频广播的研究和实施。组合音响也在向小型和微型的数字化和组合、多声道环绕声方向发展。视频产品和技术方面，家用电视机有逐渐朝向大屏幕发展的趋势。人们正迎来数字电视时代。对于电缆电视而言，有两个重要的发展趋势，即网络化和数字化，总的趋势是向综合信息业务网方向发展 通信传输在向高速大容量长距离发展，光纤传输速率越来越高，波长从1.3μm发展到1.55μm并已大量采用。一个波长段上用多个信道的波分复用技术已进入实用阶段；光放大器代替光电转换中继器已经实用；相干光通信，光弧子通信已取得重大进展。这将使无中继距离延长到几百甚至几千公里。随着光纤技术的逐渐成熟，光纤技术在通信中的广泛应用，通信技术的带宽正在一点一点的变大，我们可以大胆的预计本世纪通信技术将向带宽化迈