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芯片系统研究中心论文大全

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芯片系统研究中心论文大全

单片机是经历长期开发与应用的嵌入式系统电子设备,与计算机相比,它具有许多显著的特点。这是我为大家整理的单片机科技论文,仅供参考!

单片机在现代科技中的应用与前景

[摘 要]单片机是经历长期开发与应用的嵌入式系统电子设备,与计算机相比,它具有许多显著的特点。当前,单片机在现代科技应用的领域越来越广泛,并在家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面取得了良好的应用效果。在未来,单片机的更新换代仍然不会停止,它会向更加智能化,自动化,抗干扰能力强,集成度高,实用性好等方面的发展。

[关键词]单片机;现代科技;应用与前景

中图分类号:TP368.12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0054-02

随着现代科技的不断发展,嵌入式技术的开发及其应用在现代科技中的应用显得越来越重要。在嵌入式技术发展的趋势下,单片微型计算机(简称“单片机”)应运而生,并随着时代要求的发展不断地更新换代。到20世纪70年代前半期,单片机己经发展为嵌入式系统最为突出的典型代表之一,英特尔公司更将其命名为“嵌入式微控制器”。 单片机的产生极大程度上推动着整个现代科技应用及其功能的发展,并在许多实际应用领域都取得了显著的成效,受到社会各界的关广泛关注,其应用技术发展的越来越成熟,具体实践应用到各个领域,开发技术也越来越智能化。本文以单片机的发展及其特点为逻辑起点,对单片机的应用性及其前景进行说明与分析。

一、单片机的发展及其特点

单片机又称“单片微型计算机”,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),“它并不是落实某一个具体的逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上,其功能类似于一台最小系统的微型的计算机。具体来说,单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成”[1]。

单片机产生于20世纪70年代,经历了三个发展阶段(SCM、MCU、SOC)。初期的SCM单片机基本上都是4、8位的。其中,INTEL的8051是初期单片机最具典型意义的。此后在INTEL 8051的基础上开发并应用了MCS51系列MCU系统。 由于MCS51系列MCU系统的单片机系统直到现在还在广泛使用,单片机伴随这科学技术的发展逐步开发出16位系统。但由于16位单片机的性价比不够理想,因此并未得到很广泛的应用。90年代后,随着电子产品市场的进一步繁荣发展,单片机的开发与应用得到了显著的提升。特别是INTEL i960系列与ARM系列在社会上的实践应用,32位单片机逐步地取代16位单片机的在嵌入式技术中的领先地位,并且在市场上取得了两好的效益。

与计算机相比,单片机的特点主要表现在如下几个方面:首先,单片机使用简单便捷,可实现体系布局的模块化;其次,单片机耐用时间长,有较高的耐用性;再次,单片机的处理能力强,运行速度较快;此外,单片机还具备低电压、低功耗、控制功能与环境适应能力强的特点;最后,单片机体系完备,集成了计数器、串行口、并行口、CPU、RAM与ROM等应用组件。

二、单片机在现代科技中的应用

单片机具备许多优良的特点,广泛的应在诸多领域,例如家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面,当前单片机己经得到广泛的使用,并产生了良好的应用效果。具体来说,单片机在现代科技中的应用主要体现在以下几个方面:

(一)在家用电器领域中的应用?

随着时代的发展,追求更高、更好的生活品质,对家用电器的功能需求也逐年提高,这就迫使家用电器的不断升级与改造。单片机可以满足这种需求,通过安装单片机,实现整个家用电器的智能化控制,识别相关的信息,选择合适的用户满意信息,使得家用电器在引入单片机后很好的提高了性能,更新换代的速度也得到了提升,提高了企业的竞争力,单片机应用的前景越来越广泛。例如在电视机上采用单片机技术可以使得足不出户的进行大型智能游戏的控制,选择频道方式更加便捷;微波炉可以实现食物的自动选择加热时间以及温度;洗衣机自动根据衣服材质、赃物程度,自动选择洗涤剂的用量、强度、时间等。

(二)在工业控制领域的应用

在工业领域,随着自动化的发展,尤其是在特殊环境下的,例如核工业、粉尘工业、电力高压行业等方面,对人的危害性比较大,危险性高的行业,大部分采用的是自动化操作。在此领域,单片机从此兴起,并随着应用的更加广泛在工业化控制管理,通过单片机的数据采集与过程控制手段,实现了工业化有效的智能控制管理工作,例如报警系统、流水线作业系统、自动喷漆系统等,都得到了很好的应用,随着时代的发展,其应用领域会更加广泛。

(三)在医疗器械领域的应用

现代社会,医疗条件与技术不断提升,自身的身体健康越来越受到关注然而在现有的条件下,消毒条件、住院条件,检测手段、医疗手段等都存在着诸多问题,直接影响着看病的好坏,影响着每个人的身体健康。随之而来的是现在单片机的应用在医疗器械领域,由于自身的特点与有时,可以进行多种疾病的分析,提高设备检测的准确性与可靠性,提高了诊断下药的准确性,保证了身体健康,医疗设备结构更加合理化、智能化、自动化,例如在超声波检测、呼吸系统、分析仪器等。

(四)在仪器仪表领域的应用

现在仪器仪表的生产的好坏,直接代表着一个国家的制造水平。在仪器仪表领域不断的向着智能化方向发展,单片机的作用在此领域尤其体现到其优点,具有重要的意义单片机集成度高,可靠性高、小巧,应用在仪器仪表上使得整个行业得到了很大的改变,随着单片机的集成到仪器仪表中,使得自身的设备向着数字化,智能化发展,其各方面包括处理功能测试功能,控制功能等都得到了很大的提升。例如在航空的仪器仪表中采用单片机技术,保证了仪器的可靠性、准确性,集成性高,事故率降低,提升了航天航空电子系统的智能化与自动化树皮,信息传递有效的进行。

三、单片机在现代科技中的发展前景

随着科学技术的日新月异,单片机推陈出新的速度也愈来愈快。伴随着新的CPU的加入,多位的单片机共同开发与发展是整个发展的方向。很长一段时间,单片集成电路技术在8位机发展的主要方向,随着网络通信技术的发展,16位机、32位机、64位机成为未来的发展方向。单片机的运行也会愈来愈快,防磨损能力也随之提升,具有很好的低噪声、可靠性高的优点。现在单片机为了提高抗干扰性采用EFT技术,使得单片机受外界的干扰性小,系统的时钟信号得到了很好的保证,可靠性得到了提高;布线及其驱动技术应用在单片机上降低了噪声,不至于对单片机内部的电路信号进行干扰。单片机还应用OPT技能,较之掩膜技术有着生产周期短,风险小特点,采用裸片技术或者贴面技术,实现了OPT芯片的接触不良的问题,使得得到了广泛的应用。

随着电子信息技术的发展与应用领域的逐步广泛,单片机向更加智能化,自动化,抗干扰能力强,集成度高,实用性好等方面的发展。同时,芯片的设计也愈发复杂,单片机的功能更加齐全,保有良好的耐用性、可延伸性,单片机的设计与开发、应用的前景十分广泛,领域更加宽广,智能化程度更高。

单片机在目前的发展形势下,还表现出以下趋势:首先,可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。 其次,所集成的部件越来越多。最后,功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。

结语

总之,在第二十一世纪,计算机技术、智能电子技术的发展,在现代社会中发挥着举足轻重的作用,嵌入式系统是电子技术的重要组成部分,其中单片机又是嵌入式系统最具典型的代表,具有强大的发展潜力。单片机技术提高了控制领域的效率以及可靠性,实现了工业的自动化,智能化,未来的工业化发展中将随着科技的不断进步而发展。

[1] 李璞,郭敏. 单片机的应用与发展[J]. 中国校外教育 2010年S1期

单片机应用技术探究

摘要:近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机,本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展,同时分析了影响单片机系统可靠性的原因,并论述提高单片机可靠性的措施。

关键词:单片机;可靠性技术;发展趋势

中图分类号: C35 文献标识码: A

引言

单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势 。

一 、单片机的应用场合

1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。

1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。

1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。

1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。

二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施

目前,大量的嵌入式系统均采用了单片机,并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中,这往往成为限制其应用的主要原因。

1.单片机系统的失效分析

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果,因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言,能不能在保证系统各项功能实现的同时,对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制,是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现,而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺,采取的措施不足,在干扰信号真正袭来的时候,系统就可能会陷入困境。

2. 提高可靠性的措施

2.1减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素:

1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术,它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时,其波形上会迭加各种毛刺信号,如果使用施密特电路对其整形,则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟,在交替使用施密特电路和RC滤波电路时, 就可以消除这些毛否则令其作用失效,从而保证系统的时钟信号正常工作。

2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中,电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上,一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样,就使电源噪声穿过整块芯片,对单片机的内部电路造成干扰。现在,很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样,不仅降低了穿过整个芯片的电流,而且在印制电路板上容易布置去耦电容,从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要,很多单片机采用"跳变沿软化技术",从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一,不仅能对单片机应用系统产生干扰,而且还会对外界电路产生干扰,令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统,低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术,则在外部时钟较低时,也能产生较高的内部总线速度,从而保证了速度又降低了噪声。

三、单片机的发展趋势

1单片机技术的发展前景及趋势

由于通用型IC的仿冒现象比较严重,因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外,尽管16位、32位单片机市场有所增加,但8位在未来三五年内仍将占主流,只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲,盛扬看好消费类电子和家电产品,尤其是中小型家电产品,它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前,盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品,主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。

单片机拥有良好的应用前景,但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此,对本土企业而言,要想脱颖而出,质量一定要好,同时还要注重产品的环保和可靠性,因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次,充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过,这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。

制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度,从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时,采用双CPU结构,增加数据总线的宽度,提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构,提高处理和运算速度,以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量,片内EPROM的E2PROM化,程序的保密化,提高并行口驱动能力,以减少外围驱动芯片,增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后,以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向,可靠性及应用水平越来越高。

2微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3串行扩展技术

在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

4、结语

单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。

参考文献

[1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008

[2] 李广第,朱月秀,王秀山.单片机基础.北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京:清华大学出版社,2002.

集成电路芯片封装技术浅谈 自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来,在20多年时间内,CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ,数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上,接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根,逐渐增加到几百根,下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。 对于CPU,读者已经很熟悉了,286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。 下面将对具体的封装形式作详细说明。 一、DIP封装 70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 1.适合PCB的穿孔安装; 2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 3.操作方便。 DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式),如图2所示。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=3×3/15.24×50=1:86,离1相差很远。不难看出,这种封装尺寸远比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。 Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 二、芯片载体封装 80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package),封装结构形式如图3、图4和图5所示。 以0.5mm焊区中心距,208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例,外形尺寸28×28mm,芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8,由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 1.适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 2.封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用; 3.操作方便; 4.可靠性高。 在这期间,Intel公司的CPU,如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 三、BGA封装 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI相继出现,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。为满足发展的需要,在原有封装品种基础上,又增添了新的品种--球栅阵列封装,简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。 BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: 1.I/O引脚数虽然增多,但引脚间距远大于QFP,从而提高了组装成品率; 2.虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,简称C4焊接,从而可以改善它的电热性能: 3.厚度比QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上; 4.寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高; 5.组装可用共面焊接,可靠性高; 6.BGA封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大; Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管),功耗很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠工作。 四、面向未来的新的封装技术 BGA封装比QFP先进,更比PGA好,但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进,研制出另一种称为μBGA的封装技术,按0.5mm焊区中心距,芯片面积/封装面积的比为1:4,比BGA前进了一大步。 1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:1.1的封装结构,其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说,单个IC芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装形式,命名为芯片尺寸封装,简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 1.满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 2.解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 3.封装面积缩小到BGA的1/4至1/10,延迟时间缩小到极短。 曾有人想,当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时,能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 1.封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化; 2.缩小整机/组件封装尺寸和重量,一般体积减小1/4,重量减轻1/3; 3.可靠性大大提高。 随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用,人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革,由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。 随着CPU和其他ULSI电路的进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展,而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。

芯片发展研究毕业论文

单片机是经历长期开发与应用的嵌入式系统电子设备,与计算机相比,它具有许多显著的特点。这是我为大家整理的单片机科技论文,仅供参考!

单片机在现代科技中的应用与前景

[摘 要]单片机是经历长期开发与应用的嵌入式系统电子设备,与计算机相比,它具有许多显著的特点。当前,单片机在现代科技应用的领域越来越广泛,并在家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面取得了良好的应用效果。在未来,单片机的更新换代仍然不会停止,它会向更加智能化,自动化,抗干扰能力强,集成度高,实用性好等方面的发展。

[关键词]单片机;现代科技;应用与前景

中图分类号:TP368.12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0054-02

随着现代科技的不断发展,嵌入式技术的开发及其应用在现代科技中的应用显得越来越重要。在嵌入式技术发展的趋势下,单片微型计算机(简称“单片机”)应运而生,并随着时代要求的发展不断地更新换代。到20世纪70年代前半期,单片机己经发展为嵌入式系统最为突出的典型代表之一,英特尔公司更将其命名为“嵌入式微控制器”。 单片机的产生极大程度上推动着整个现代科技应用及其功能的发展,并在许多实际应用领域都取得了显著的成效,受到社会各界的关广泛关注,其应用技术发展的越来越成熟,具体实践应用到各个领域,开发技术也越来越智能化。本文以单片机的发展及其特点为逻辑起点,对单片机的应用性及其前景进行说明与分析。

一、单片机的发展及其特点

单片机又称“单片微型计算机”,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),“它并不是落实某一个具体的逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上,其功能类似于一台最小系统的微型的计算机。具体来说,单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成”[1]。

单片机产生于20世纪70年代,经历了三个发展阶段(SCM、MCU、SOC)。初期的SCM单片机基本上都是4、8位的。其中,INTEL的8051是初期单片机最具典型意义的。此后在INTEL 8051的基础上开发并应用了MCS51系列MCU系统。 由于MCS51系列MCU系统的单片机系统直到现在还在广泛使用,单片机伴随这科学技术的发展逐步开发出16位系统。但由于16位单片机的性价比不够理想,因此并未得到很广泛的应用。90年代后,随着电子产品市场的进一步繁荣发展,单片机的开发与应用得到了显著的提升。特别是INTEL i960系列与ARM系列在社会上的实践应用,32位单片机逐步地取代16位单片机的在嵌入式技术中的领先地位,并且在市场上取得了两好的效益。

与计算机相比,单片机的特点主要表现在如下几个方面:首先,单片机使用简单便捷,可实现体系布局的模块化;其次,单片机耐用时间长,有较高的耐用性;再次,单片机的处理能力强,运行速度较快;此外,单片机还具备低电压、低功耗、控制功能与环境适应能力强的特点;最后,单片机体系完备,集成了计数器、串行口、并行口、CPU、RAM与ROM等应用组件。

二、单片机在现代科技中的应用

单片机具备许多优良的特点,广泛的应在诸多领域,例如家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面,当前单片机己经得到广泛的使用,并产生了良好的应用效果。具体来说,单片机在现代科技中的应用主要体现在以下几个方面:

(一)在家用电器领域中的应用?

随着时代的发展,追求更高、更好的生活品质,对家用电器的功能需求也逐年提高,这就迫使家用电器的不断升级与改造。单片机可以满足这种需求,通过安装单片机,实现整个家用电器的智能化控制,识别相关的信息,选择合适的用户满意信息,使得家用电器在引入单片机后很好的提高了性能,更新换代的速度也得到了提升,提高了企业的竞争力,单片机应用的前景越来越广泛。例如在电视机上采用单片机技术可以使得足不出户的进行大型智能游戏的控制,选择频道方式更加便捷;微波炉可以实现食物的自动选择加热时间以及温度;洗衣机自动根据衣服材质、赃物程度,自动选择洗涤剂的用量、强度、时间等。

(二)在工业控制领域的应用

在工业领域,随着自动化的发展,尤其是在特殊环境下的,例如核工业、粉尘工业、电力高压行业等方面,对人的危害性比较大,危险性高的行业,大部分采用的是自动化操作。在此领域,单片机从此兴起,并随着应用的更加广泛在工业化控制管理,通过单片机的数据采集与过程控制手段,实现了工业化有效的智能控制管理工作,例如报警系统、流水线作业系统、自动喷漆系统等,都得到了很好的应用,随着时代的发展,其应用领域会更加广泛。

(三)在医疗器械领域的应用

现代社会,医疗条件与技术不断提升,自身的身体健康越来越受到关注然而在现有的条件下,消毒条件、住院条件,检测手段、医疗手段等都存在着诸多问题,直接影响着看病的好坏,影响着每个人的身体健康。随之而来的是现在单片机的应用在医疗器械领域,由于自身的特点与有时,可以进行多种疾病的分析,提高设备检测的准确性与可靠性,提高了诊断下药的准确性,保证了身体健康,医疗设备结构更加合理化、智能化、自动化,例如在超声波检测、呼吸系统、分析仪器等。

(四)在仪器仪表领域的应用

现在仪器仪表的生产的好坏,直接代表着一个国家的制造水平。在仪器仪表领域不断的向着智能化方向发展,单片机的作用在此领域尤其体现到其优点,具有重要的意义单片机集成度高,可靠性高、小巧,应用在仪器仪表上使得整个行业得到了很大的改变,随着单片机的集成到仪器仪表中,使得自身的设备向着数字化,智能化发展,其各方面包括处理功能测试功能,控制功能等都得到了很大的提升。例如在航空的仪器仪表中采用单片机技术,保证了仪器的可靠性、准确性,集成性高,事故率降低,提升了航天航空电子系统的智能化与自动化树皮,信息传递有效的进行。

三、单片机在现代科技中的发展前景

随着科学技术的日新月异,单片机推陈出新的速度也愈来愈快。伴随着新的CPU的加入,多位的单片机共同开发与发展是整个发展的方向。很长一段时间,单片集成电路技术在8位机发展的主要方向,随着网络通信技术的发展,16位机、32位机、64位机成为未来的发展方向。单片机的运行也会愈来愈快,防磨损能力也随之提升,具有很好的低噪声、可靠性高的优点。现在单片机为了提高抗干扰性采用EFT技术,使得单片机受外界的干扰性小,系统的时钟信号得到了很好的保证,可靠性得到了提高;布线及其驱动技术应用在单片机上降低了噪声,不至于对单片机内部的电路信号进行干扰。单片机还应用OPT技能,较之掩膜技术有着生产周期短,风险小特点,采用裸片技术或者贴面技术,实现了OPT芯片的接触不良的问题,使得得到了广泛的应用。

随着电子信息技术的发展与应用领域的逐步广泛,单片机向更加智能化,自动化,抗干扰能力强,集成度高,实用性好等方面的发展。同时,芯片的设计也愈发复杂,单片机的功能更加齐全,保有良好的耐用性、可延伸性,单片机的设计与开发、应用的前景十分广泛,领域更加宽广,智能化程度更高。

单片机在目前的发展形势下,还表现出以下趋势:首先,可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。 其次,所集成的部件越来越多。最后,功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。

结语

总之,在第二十一世纪,计算机技术、智能电子技术的发展,在现代社会中发挥着举足轻重的作用,嵌入式系统是电子技术的重要组成部分,其中单片机又是嵌入式系统最具典型的代表,具有强大的发展潜力。单片机技术提高了控制领域的效率以及可靠性,实现了工业的自动化,智能化,未来的工业化发展中将随着科技的不断进步而发展。

[1] 李璞,郭敏. 单片机的应用与发展[J]. 中国校外教育 2010年S1期

单片机应用技术探究

摘要:近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机,本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展,同时分析了影响单片机系统可靠性的原因,并论述提高单片机可靠性的措施。

关键词:单片机;可靠性技术;发展趋势

中图分类号: C35 文献标识码: A

引言

单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势 。

一 、单片机的应用场合

1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。

1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。

1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。

1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。

二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施

目前,大量的嵌入式系统均采用了单片机,并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中,这往往成为限制其应用的主要原因。

1.单片机系统的失效分析

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果,因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言,能不能在保证系统各项功能实现的同时,对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制,是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现,而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺,采取的措施不足,在干扰信号真正袭来的时候,系统就可能会陷入困境。

2. 提高可靠性的措施

2.1减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素:

1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术,它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时,其波形上会迭加各种毛刺信号,如果使用施密特电路对其整形,则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟,在交替使用施密特电路和RC滤波电路时, 就可以消除这些毛否则令其作用失效,从而保证系统的时钟信号正常工作。

2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中,电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上,一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样,就使电源噪声穿过整块芯片,对单片机的内部电路造成干扰。现在,很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样,不仅降低了穿过整个芯片的电流,而且在印制电路板上容易布置去耦电容,从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要,很多单片机采用"跳变沿软化技术",从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一,不仅能对单片机应用系统产生干扰,而且还会对外界电路产生干扰,令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统,低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术,则在外部时钟较低时,也能产生较高的内部总线速度,从而保证了速度又降低了噪声。

三、单片机的发展趋势

1单片机技术的发展前景及趋势

由于通用型IC的仿冒现象比较严重,因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外,尽管16位、32位单片机市场有所增加,但8位在未来三五年内仍将占主流,只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲,盛扬看好消费类电子和家电产品,尤其是中小型家电产品,它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前,盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品,主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。

单片机拥有良好的应用前景,但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此,对本土企业而言,要想脱颖而出,质量一定要好,同时还要注重产品的环保和可靠性,因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次,充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过,这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。

制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度,从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时,采用双CPU结构,增加数据总线的宽度,提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构,提高处理和运算速度,以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量,片内EPROM的E2PROM化,程序的保密化,提高并行口驱动能力,以减少外围驱动芯片,增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后,以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向,可靠性及应用水平越来越高。

2微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3串行扩展技术

在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

4、结语

单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。

参考文献

[1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008

[2] 李广第,朱月秀,王秀山.单片机基础.北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京:清华大学出版社,2002.

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中国半导体芯片制约因素研究论文

从美国对华为的制裁以及疫情影响导致全球缺芯,这些致命因素无疑加重了我国集成电路业的发展,我国部分高端芯片和元器件短期内无法实现国产替代,只能大规模依赖进口。

我国倚重进口主要缘于国产芯片与国际水平差距太大,而信号链芯片相较于电源管理芯片的设计更为复杂。我国在政策措施扶持下,中国集成电路新增产线的陆续投产以及快速发展的势头。

我国所需核心芯片主要依赖进口,中国芯片封装企业市场目前的占有率较高,部分在高端芯片器件封装领域有较大突破。集成电路产品在功能稳定的同时,需要更小的体积及更少的外围器件,有分析师预测到2030年集成电路产业将扩大至5倍以上。

半导体芯片作为数字时代的基石。

不仅是是信息技术产业的核心,更是保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,已经成为了全世界的必争赛道。芯片国产化替代已经到了加速的窗口期,这也将给A股的芯片板块带来巨大的投资机遇。

拜登签署了《芯片和科学法案》。美国在“芯片法案”中加入“中国护栏”条款,进一步限制和阻止中国芯片先进制造能力的发展。虽然美国出口管制政策短期对国内产业链有所影响,但中长期来看更加凸显国内半导体核心底层产业链自主可控的重要性。

限制芯片发展的因素如下:

1、技术积累、装备、工艺等方面和美国、日本等发达国家还有差距。

2、受限芯片核心制造装备,中国解决高端芯片问题,至少要三到五年时间。如果5年之后国内能够将5nm芯片制造设备完全国产化,就已经很了不起了。

3、贸易对立形成的法律,制度,审查等限制。

4、绝多数的技术标准被境外公司垄断。

5、自20世纪50年代起半导体产业大浪潮,因多种原因没有参与国际竞争中去,失去对半导体世界“知觉”感知。

如今,越来越多新兴产业与技术的层出不穷,使得芯片需求与要求不断走高,伴随着芯片发展再度成为风口,各国对于芯片产业也是愈发重视与关注。今年以来,在激烈的行业竞争之下,全球芯片产业发展便迎来了巨变。

目前,我国对于芯片进口需求巨大,每年差不多有近3000亿美元芯片需要从国外获取。与此同时,国内各大芯片厂商的发展也离不开国外企业的助力合作。一方面行业并购潮的升温,使得行业洗牌持续加速;另一方面美国对我国的进一步打压,也使得全球产业链遭受重创。

芯片类期刊

自然杂志近年来发展的很快,出版集团还出版了其它专业杂志如《自然医学》,《自然免疫学》,《自然遗传学》,《自然细胞生物学》,《自然神经科学》、《自然生物学技术》、《自然方法学》、《自然临床实践》、《自然结构和分子生物学》、《自然评论》,《自然化学》,《自然物理学》,《自然纳米技术》,《自然材料学》和《自然综述系列》,总共37个子系列杂志,另外还有其他语言版的《自然中国》,,《自然印度》等系列。应该说自然是乞今为止世界上最权威,最有影响力,学科最齐全,相对来说最为公正的科学杂志!其中的《自然医学》, 《自然免疫学》,《自然遗传学》三份的影响因子已和《自然》《科学》一样高,在专业领域里威望很高。《自然》杂志不光关注生命科学,还积极跟踪新兴科学像纳米技术和材料科学。个人的感觉是自然杂志以其亲民扑实的作风,敏锐的目光和分析和最其全的学科复盖面,大有一统科学文献江山的气概和实力。

《科学》(Science) 是美国科学促进会(AAAS)出版的一份学术杂志 。1880年,纽约新闻记者约翰·麦克尔创立了《科学》杂志,这份杂志先后得到了托马斯·爱迪生以及亚历山大·格拉汉姆·贝尔的资助。此后,由于财政困难《科学》于1882年3月停刊。一年后,昆虫学家Samuel H. Scudder使其复活并取得了一定的成功。然而到了1894年,《科学》重新陷入财政危机,随后被以500美元的价格转让给心理学家James McKeen Cattell。1900年,Cattell与美国科学促进会秘书Leland O. Howard达成协议,《科学》成为美国科学促进会的期刊。1944年Cattell去世后,AAAS成为《科学》新主人。这本杂志主要刊登最新的科学研究成果。同时,《科学》也刊登关于科学的新闻、关于科技政策、科学家感兴趣的事务的观点。《科学》刊登各个学科的原创论文。目前,《科学》是全世界最权威的学术杂志之一,它的主要竞争对手是英国出版的《自然》杂志。像自然一样,《科学》杂志也是周刊,稿件学术水准和质量和自然比肩的,所不同的是科学没有子刊系列,也没有像《自然》那样的定期发表综述的刊物。因为这一点,《科学》杂志的影响力是不及《自然》的。

在生命科学领域,《细胞》(Cell)杂志为另一份同行评审科学期刊,主要发表实验生物学领域中的最新研究发现。《细胞》是一分深受关注并具有较高学术声誉的期刊,刊登过许多重大的生命科学研究进展。与《自然》和《科学》一样,是全世界最权威的学术杂志之一。单从其影响因子来看,它一直高于《自然》和《科学》两杂志,表明它所刊登的文章广受引用。

《细胞》是由爱尔塞维亚(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)发行。《细胞》杂志主要以美东学术重镇波士顿为基地,以哈佛大学,麻省理工学院的生命科学家为后盾。《细胞》杂志前主编Benjamin Lewin不光主导这份生物学中最有份量的杂志,而且亲自主编教课书《Gene》,该书出版后广受好评,被殴美大学列为生物遗传学的第一首选教课书。 Lewin先生的知识也更新的很快,该书差不多每两年再版一次,现在已出版到第8版了。DNA双螺旋的发现者沃森教授也写了一本《Molecular Biology of Gene》不过,没有Lewin先生的书流行。《细胞》杂志也有许多子刊系列像《Cancer Cell》,《Stem Cell》,《Immunity》,《Neuron》和《Molecular Cell》等都是生命科学中的重量级刊物。再加上爱尔塞维亚(Elsevier)出版公司拥有的大量其他刊物,爱尔塞维亚(Elsevier)出版公司也是在生命科学文献界能够呼风唤雨的出版公司。

个人对这三份杂志的感觉是,全世界的科学家对《自然》要略微青睐一些,自然对发展中国家的投稿都比较友好,编辑会对来自英语国家的稿件进行英语修改和完善。编辑部的原则是科学第一,语言第二。《自然》杂志幅盖面很广,应该是龙头老大的地位。《科学》杂志也许一直会保留其风格,即在学术水平上跟《自然》争风斗艳,但是刊物还没有要扩张的迹象。

《科学》即是《自然》的对手,又和《自然》一起协手并肩统领报道人类科技的进步和发展的进程,比如当人类历史上耗资最大的人类基因测序工作完成后,《自然》发表了由Landers博士领导的学术界的人类基因测许结果;而《科学》则发表了由Venter博士领导的工业界完成的人类基因测序结果,可谓比翼双飞,也显示了英语在世界科学的领导地位。《细胞》杂志在生命科学界则是独树一旗,跟《自然》和《科学》的以短篇报道方式科学研究中的突破和进展不同之处是《细胞》的每篇文章都要求是长篇大论,文章必须要叙述一个完整的研究过程和结果,每期《细胞》的文章总数一般不超过15 篇。此外《细胞》跟其名一样,文章的角度也多从细胞生物学,分子生物学的手段和方法展开,相对来说,较少从分子遗传学,群体遗传学,化学生物学的角度出发。

这三份DJ学术期刊不仅是各大学和研究所的必定刊物,而且欧美大学许多教授,科研人员都自己定阅这些刊物,其中《科学》个人定阅价是140美元,《自然》是 199美元一年。像其他许多杂志一样,欧美杂志的做法是定阅者交的费用只是像证性的,杂志主要靠名气和发行量后面所带来的广告费挣钱维持生计,杂志越有名,发行量越大,越容易生存。但是像爱尔塞维亚(Elsevier) 这样拥有众多杂志的出版公司也往往表现出很强的拢断行为,曾几何时,以波士顿地区哈佛麻省理工为代表的新英格兰派系的《细胞》杂志的学校、研究所定阅费(往往是图书馆的定阅杂志,全校师生可以下载文章)昂贵的连美国的公立大学都感到难以承受,以加州大学,密西根大学为首的几十所公立大学曾经罢投《细胞》杂志的稿件,以表达他们的不满,双方的挣执曾使牛气十足的《细胞》杂志降下身段接受发展中国家科学家的稿件,中国也有了事隔二十几年得以重返《细胞》杂志的大事记!

这几份牛气的DJ学术的垄断行为和昂贵的订阅费也引起了一些科学家的烦感,终于有一些人站了出来,他们决心创办一份真正免费的生命科技杂志,Plos(Public Library of Science)就是这样诞生的产物,它是完全开方的,免费阅读, 免费打印!只有发表是收费的,多完美的主意!记得几年前我在加州大学旧金山分校做博后时,有一天所里来了一个讲座,就是关于Plos杂志,题目就是介绍一份全新的杂志Plos-公共科学杂志,当时听讲的人并不多,比起一般的学术讲座真可谓廖廖无几,主持人开场白介绍-讲演者也是一位优秀的科技工作者,她在博士博后期间有7篇论文发表,文章包括《Nature》,《Gene Development》《JBC》,《Molecular Cell》等,后来她加入了《自然》杂志的编辑行业。她讲到在她做编辑的时候才感觉到,很多发展中国家的大学的财力无力订阅全《自然》家族的杂志,因为稿费昂贵的原因,一些优秀的稿件也不能送到《自然》这样的DJ刊物,这种情况被诺贝尔奖获得者NIH前院长Harold E. Varmus,博士也知道了,他和斯坦福大学的生化教授,基因芯片技术的殿基人之一Patrick O. Brown,博士,以及加州大学伯克莱分校的遗传学教授Michael B. Eisen博士共同发起创办了一份属于大众的科学杂志,真正意义上的免费杂志!这样2000年10月Plos终于诞生了。如果你能细看一看Plos杂志的核心原则,就就会明白它是一份百分之百的大众的科学学书杂志!对于发展中国家,Plos给予了最无私的优惠政策:

可喜的是Plos杂志今天已成为了仅次于《Nature》,《Science》和《Cell》的有极大影响力的刊物,并且成为了拥有Plos-one和Plos生物,医学,遗传学,计算生物,病原学,热带医学7个成员的大家庭, 虽然美国科学院院刊(PNAS)和少数几份杂志也是免费的,但都没有Plos这样有高的引用率和影响力。

《Plos》杂志的成功和贡献再一次告诉我们,发展科学技术一定要有一套体系,从科研基金的建立和管理,到建立世界顶尖大学及研究所,特别是最后一个环节-发表科学技术成果的平台和媒体-科技杂志,每一样都极其重要!中国以人数众多的科技人才,庞大的接受了西方教育的海外人才库和飞速发展的经济为后盾,中国成为世界科技大国和强国的现实只是时间问题,要想在这个问题上不走弯路,早日实现这一目标。创办一份成功的类似于《自然》或《Plos》这样的科技杂志是比不可少的,也是绝对需要的。

核心期刊价格太高了,奖学金评定国家级就够了,如果是9月评定的话你现在要抓紧了,因为高校要求必须在知网等数据库上可查,从文章录用到网上收录都需要两三个月时间,我这边有半导体芯片相关的期刊,联系我吧。

1、Nature子刊名

(1)Nature Cell Biology 19.122

(2)Nature Immunology 27.586

(3)Nature Medicine 30.550(03年创刊)

(4)Nature Genetics 26.494(03年创刊)

(5)Nature Structural & Molecular Biology 12.000(Nature Structural Biology)

(6)Nature Materials 13.531

(7)Nature Biotechnology 22.4

(8)Nature Chemical Biology 16.058 (05年创刊)

(9)Nature Physics (05年创刊)

(10)Nature Neuroscience 16.98

(11)Nature Methods (04年创刊)

临床医学类期刊

(1)Nature Clinical Practice Cardiovascular Medicine

(2)Nature Clinical Practice Endocrinology & Metabolism

(3)Nature Clinical Practice Gastroenterology & Hepatology

(4)Nature Clinical Practice Nephrology

(5)Nature Clinical Practice Neurology

(6)Nature Clinical Practice Oncology

(7)Nature Clinical Practice Rheumatology

(8)Nature Clinical Practice Urology

2、Science子刊名

(1)Science Advances

(2)Science Translational Medicine

(3)Science Signaling

(4)Science Immunology

(5)Science Robotics

3、CELL子刊名

(1)Molecular Cell:1997年创刊。细胞生物学、分子生物学。

(2)Developmental Cell:2001年创刊。发育生物学。

(3)Cancer Cell:2002年创刊。癌症领域。

(4)Cell Metabolism:2005年创刊。代谢领域。

(5)Cell Host & Microbe:2007年创刊。感染症领域、微生物学。

(6)Cell Stem Cell:2007年创刊。干细胞领域、再生医学。

扩展资料

Science期刊发展历程:

1880年,纽约新闻记者约翰·迈克尔斯(英语:John Michaels)创立了《科学》,这份期刊先后得到了托马斯·爱迪生以及亚历山大·格拉汉姆·贝尔的资助。但由于从未拥有足够的用户而难以为继,《科学》于1882年3月停刊。

一年后,昆虫学家Samuel Hubbard Scudder使其复活并取得了一定的成功。然而到了1894年,《科学》重新陷入财政危机,随后被以500美元的价格转让给心理学家James McKeen Cattell。

1900年,Cattell与美国科学促进会秘书Leland Ossian Howard达成协议,《科学》成为美国科学促进会的期刊。

在20世纪早期,《科学》发表的重要文章包括托马斯·亨特·摩根的果蝇遗传、阿尔伯特·爱因斯坦的引力透镜以及埃德温·哈勃的螺旋星系。1944年Cattell去世后,AAAS成为《科学》新主人。

参考资料来源:百度百科-nature

百度百科-CELL (《细胞》期刊)

百度百科-科学 (美国科学促进会官方刊物)

集成电路芯片安全检测论文

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集成电路芯片封装技术浅谈 自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来,在20多年时间内,CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ,数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上,接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根,逐渐增加到几百根,下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。 对于CPU,读者已经很熟悉了,286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。 下面将对具体的封装形式作详细说明。 一、DIP封装 70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 1.适合PCB的穿孔安装; 2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 3.操作方便。 DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式),如图2所示。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=3×3/15.24×50=1:86,离1相差很远。不难看出,这种封装尺寸远比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。 Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 二、芯片载体封装 80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package),封装结构形式如图3、图4和图5所示。 以0.5mm焊区中心距,208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例,外形尺寸28×28mm,芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8,由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 1.适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 2.封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用; 3.操作方便; 4.可靠性高。 在这期间,Intel公司的CPU,如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 三、BGA封装 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI相继出现,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。为满足发展的需要,在原有封装品种基础上,又增添了新的品种--球栅阵列封装,简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。 BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: 1.I/O引脚数虽然增多,但引脚间距远大于QFP,从而提高了组装成品率; 2.虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,简称C4焊接,从而可以改善它的电热性能: 3.厚度比QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上; 4.寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高; 5.组装可用共面焊接,可靠性高; 6.BGA封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大; Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管),功耗很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠工作。 四、面向未来的新的封装技术 BGA封装比QFP先进,更比PGA好,但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进,研制出另一种称为μBGA的封装技术,按0.5mm焊区中心距,芯片面积/封装面积的比为1:4,比BGA前进了一大步。 1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:1.1的封装结构,其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说,单个IC芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装形式,命名为芯片尺寸封装,简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 1.满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 2.解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 3.封装面积缩小到BGA的1/4至1/10,延迟时间缩小到极短。 曾有人想,当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时,能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 1.封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化; 2.缩小整机/组件封装尺寸和重量,一般体积减小1/4,重量减轻1/3; 3.可靠性大大提高。 随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用,人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革,由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。 随着CPU和其他ULSI电路的进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展,而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。

目录第一章 计算机病毒的概述 11.1计算机病毒的定义 11.2计算机病毒的起源 11.3计算机病毒的历史 21.4 计算机病毒的分类 2第二章 计算机病毒的特性 3第三章 计算机病毒的传播方式 53.1 通过网络传播 53.2 通过不可移动的计算机硬件设备传播 53.3 通过移动存储设备传播 53.4 通过无线设备传播 6第四章 计算机病毒的触发机制 6第五章 计算机病毒的破坏行为 7第六章 计算机病毒的防与治 86.1 预防计算机病毒 86.2 消除计算机病毒 9参考文献 10第一章 计算机病毒的概述1.1计算机病毒的定义计算机病毒是一种人为制作的,通过非授权入侵而隐藏在可执行程序或数据文件中的特殊计算机程序,它占用系统空间,降低计算机运行速度,甚至破坏计算机系统的程序和数据,造成极大损失,当计算机系统运行时,源病毒能把自身精确地拷贝到其他程序体内,在一定条件下,通过外界的刺激可将隐蔽的计算机病毒激活,破坏计算机系统。Internet的盛行造就了信息的大量流通,但对于有心散播病毒、盗取他人帐号、密码的电脑黑客来说,网络不折不扣正好提供了一个绝佳的渠道。也因为,我们这些一般的使用者,虽然享受到因特网带来的方便,同时却也陷入另一个恐惧之中。1.2计算机病毒的起源计算机病毒的来源多种多样,有的是计算机工作人员或业余爱好者为了纯粹寻开心而制造出来的,有的则是软件公司为保护自己的产品被非法拷贝而制造的报复性惩罚,因为他们发现病毒比加密对付非法拷贝更有效且更有威胁,这种情况助长了病毒的传播。还有一种情况就是蓄意破坏,它分为个人行为和政府行为两种。个人行为多为雇员对雇主的报复行为,而政府行为则是有组织的战略战术手段(据说在海湾战争中,美国防部一秘密机构曾对伊拉克的通讯系统进行了有计划的病毒攻击,一度使伊拉克的国防通讯陷于瘫痪)。另外有的病毒还是用于研究或实验而设计的“有用”程序,由于某种原因失去控制扩散出实验室或研究所,从而成为危害四方的计算机病毒。1.3计算机病毒的历史自从80年代中期发现第一例计算机病毒以来,计算机病毒的数量急剧增长。目前,世界上发现的病毒数量已超过15000种,国内发现的种类也达600多种。1998年流行的CIH病毒更使计算机用户感到极大恐慌。2000年以来出现了不少通过网络传播的诸如“爱丽沙”、“尼姆达”等新病毒,但是不管计算机病毒多猖狂,总有办法对付的,即使象CIH这样的病毒,现在已经有了好几种查杀它的反病毒软件。1.4 计算机病毒的分类(1)引导型病毒:主要通过感染软盘、硬盘上的引导扇区,或改写磁盘分区表(FAT)来感染系统,引导型病毒是一种开机即可启动的病毒,优先于操作系统而存在。该病毒几乎常驻内存,激活时即可发作,破坏性大,早期的计算机病毒大多数属于这类病毒。(2)文件型病毒:它主要是以感染COM、EXE等可执行文件为主,被感染的可执行文件在执行的同时,病毒被加载并向其它正常的可执行文件传染。病毒以这些可执行文件为载体,当运行可执行文件时就可以激活病毒。(3)宏病毒:宏病毒是一种寄存于文档或模板的宏中的计算机病毒,是利用宏语言编写的。 (4)蠕虫病毒:蠕虫病毒与一般的计算机病毒不同,蠕虫病毒不需要将其自身附着到宿主程序上。蠕虫病毒主要通过网络传播,具有极强的自我复制能力、传播性和破坏性。(5)特洛伊木马型病毒:特洛伊木马型病毒实际上就是黑客程序。黑客程序一般不对计算机系统进行直接破坏,而是通过网络窃取国家、部门或个人宝贵的秘密信息,占用其它计算机系统资源等现象。(6)网页病毒:网页病毒一般也是使用脚本语言将有害代码直接写在网页上,当浏览网页时会立即破坏本地计算机系统,轻者修改或锁定主页,重者格式化硬盘,使你防不胜防。(7)混合型病毒:兼有上述计算机病毒特点的病毒统称为混合型病毒,所以它的破坏性更大,传染的机会也更多,杀毒也更加困难。 第二章 计算机病毒的特性计算机病毒一般具有非授权可执行性、隐蔽性、传染性、潜伏性、表现性或破坏性、可触发性等。(1) 非授权可执行性:用户通常调用执行一个程序时,把系统控制交给这个程序,并分配给他相应系统资源,如内存,从而使之能够运行完成用户的需求。因此程序执行的过程对用户是透明的。而计算机病毒是非法程序,正常用户是不会明知是病毒程序,而故意调用执行。但由于计算机病毒具有正常程序的一切特性:可存储性、可执行性。它隐藏在合法的程序或数据中,当用户运行正常程序时,病毒伺机窃取到系统的控制权,得以抢先运行,然而此时用户还认为在执行正常程序。(2) 隐蔽性:计算机病毒是一种具有很高编程技巧、短小精悍的可执行程序。它通常粘附在正常程序之中或磁盘引导扇区中,或者磁盘上标为坏簇的扇区中,以及一些空闲概率较大的扇区中,这是它的非法可存储性。病毒想方设法隐藏自身,就是为了防止用户察觉。 (3)传染性:传染性是计算机病毒最重要的特征,是判断一段程序代码是否为计算机病毒的依据。病毒程序一旦侵入计算机系统就开始搜索可以传染的程序或者磁介质,然后通过自我复制迅速传播。由于目前计算机网络日益发达,计算机病毒可以在极短的时间内,通过像 Internet这样的网络传遍世界。 (4)潜伏性:计算机病毒具有依附于其他媒体而寄生的能力,这种媒体我们称之为计算机病毒的宿主。依靠病毒的寄生能力,病毒传染合法的程序和系统后,不立即发作,而是悄悄隐藏起来,然后在用户不察觉的情况下进行传染。这样,病毒的潜伏性越好,它在系统中存在的时间也就越长,病毒传染的范围也越广,其危害性也越大。 (5)表现性或破坏性:无论何种病毒程序一旦侵入系统都会对操作系统的运行造成不同程度的影响。即使不直接产生破坏作用的病毒程序也要占用系统资源(如占用内存空间,占用磁盘存储空间以及系统运行时间等)。而绝大多数病毒程序要显示一些文字或图像,影响系统的正常运行,还有一些病毒程序删除文件,加密磁盘中的数据,甚至摧毁整个系统和数据,使之无法恢复,造成无可挽回的损失。因此,病毒程序的副作用轻者降低系统工作效率,重者导致系统崩溃、数据丢失。病毒程序的表现性或破坏性体现了病毒设计者的真正意图。 (6)可触发性:计算机病毒一般都有一个或者几个触发条件。满足其触发条件或者激活病毒的传染机制,使之进行传染;或者激活病毒的表现部分或破坏部分。触发的实质是一种条件的控制,病毒程序可以依据设计者的要求,在一定条件下实施攻击。这个条件可以是敲入特定字符,使用特定文件,某个特定日期或特定时刻,或者是病毒内置的计数器达到一定次数等。以上总结了计算机病毒的基本特性,下面列举计算机病毒的工作方式,达到病毒制造者的预期目的,有必要了解计算机病毒的破坏方式: 1.禁用所有杀毒软件以相关安全工具,让用户电脑失去安全保障。 2.破坏安全模式,致使用户根本无法进入安全模式清除病毒。 3.强行关闭带有病毒字样的网页,只要在网页中输入"病毒"相关字样,网页遂被强行关闭,即使是一些安全论坛也无法登陆,用户无法通过网络寻求解决办法。 4.在各磁盘根目录创建可自动运行的exe程序和autorun.inf文件,一般用户重装系统后,会习惯性的双击访问其他盘符,病毒将再次被运行。 5.进入系统后修改注册表,让几乎所有安全软件不能正常使用。 6.在用户无法察觉的情况下连接网络,自动在用户的电脑里下载大量木马、病毒、恶意软件、插件等。这些木马病毒能够窃取用户的帐号密码、私密文件等各种隐私资料。 7.通过第三方软件漏洞、下载U盘病毒和Arp攻击病毒的方式进行疯狂扩散传播,造成整个局域网瘫痪。 8.将恶意代码向真实的磁盘中执行修改覆盖目标文件,导致被修改覆盖的真实磁盘文件无法被还原,系统重新启动后,会再次下载安装运行之前的恶意程序,很难一次彻底清除。 9.修改系统默认加载的DLL 列表项来实现DLL 注入。通过远程进程注入,并根据以下关键字关闭杀毒软件和病毒诊断等工具。 10.修改注册表破坏文件夹选项的隐藏属性修改,使隐藏的文件无法被显示。 11.自动下载最新版本和其它的一些病毒木马到本地运行。 12.不断删除注册表的关键键值来来破坏安全模式和杀毒软件和主动防御的服务, 使很多主动防御软件和实时监控无法再被开启。 13.病毒并不主动添加启动项,而是通过重启重命名方式。这种方式自启动极为隐蔽,现有的安全工具很难检测出来。 14.病毒会感染除SYSTEM32 目录外其它目录下的所有可执行文件,并且会感染压缩包内的文件。 15.除开可以在网络上利用邮件进行传播外,这些变种病毒还可以利用局域网上的共享文件夹进行传染,其传播特点类似“尼姆达”病毒,因此对于某些不能查杀局域网共享文件病毒的单机版杀毒软件,这将意味着在网络环境下,根本无法彻底清除病毒。第三章 计算机病毒的传播方式3.1 通过网络传播就当前病毒特点分析,传播途径有两种,一种是通过网络传播,一种是通过硬件设备传播。网络传播又分为因特网传播和局域网传播两种。网络信息时代,因特网和局域网已经融入了人们的生活、工作和学习中,成为了社会活动中不可或缺的组成部分。特别是因特网,已经越来越多地被用于获取信息、发送和接收文件、接收和发布新的消息以及下载文件和程序。随着因特网的高速发展,计算机病毒也走上了高速传播之路,已经成为计算机病毒的第一传播途径。3.2 通过不可移动的计算机硬件设备传播通过不可移动的计算机硬件设备传播,其中计算机的专用集成电路芯片(ASIC)和硬盘为病毒的重要传播媒介。3.3 通过移动存储设备传播移动存储设备包括我们常见的软盘、磁盘、光盘、移动硬盘、U盘(含数码相机、MP3等)、ZIP和JAZ磁盘,后两者仅仅是存储容量比较大的特殊磁盘。3.4 通过无线设备传播目前,这种传播途径随着手机功能性的开放和增值服务的拓展,已经成为有必要加以防范的一种病毒传播途径。随着智能手机的普及,通过彩信、上网浏览与下载到手机中的程序越来越多,不可避免的会对手机安全产生隐患,手机病毒会成为新一轮电脑病毒危害的“源头”。病毒的种类繁多,特性不一,但是只要掌握了其流通传播方式,便不难地监控和查杀。第四章 计算机病毒的触发机制 感染、潜伏、可触发、破坏是病毒的基本特性。感染使病毒得以传播,破坏性体现了病毒的杀伤力。目前病毒采用的触发条件主要有以下几种:1. 日期触发:许多病毒采用日期做触发条件。日期触发大体包括:特定日期触发、月份触发、前半年后半年触发等。2. 时间触发:时间触发包括特定的时间触发、染毒后累计工作时间触发、文件最后写入时间触发等。3. 键盘触发:有些病毒监视用户的击键动作,当发现病毒预定的键时,病毒被激活,进行某些特定操作。键盘触发包括击键次数触发、组合键触发、热启动触发等。4. 感染触发:许多病毒的感染需要某些条件触发,而且相当数量的病毒又以与感染有关的信息反过来作为破坏行为的触发条件,称为感染触发。它包括:运行感染文件个数触发、感染序数触发、感染磁盘数触发、感染失败触发等。5. 启动触发:病毒对机器的启动次数计数,并将些值作炎触发条件称为启动触发。6. 访问磁盘次数触发:病毒对磁盘I/O访问的次数进行计数,以预定次数做触发条件叫访问磁盘次数触发。7. 调用中断功能触发:病毒对中断调用次数计数,以预定次数做触发条件,被计算机病毒使用的触发条件是多种多样的,而且往往不只是使用上面所述的某一个条件,而是使用由多个条件组合起来的触发条件。大多数病毒的组合触发条件是基于时间 的,再辅以读、写盘操作,按键操作以及其他条件。第五章 计算机病毒的破坏行为计算机病毒的破坏行为体现了病毒的杀伤能力。病毒破坏行为的激烈程度取决于病毒作者的主观愿望和他所具有的技术能力。数以万计、不断发展扩张的病毒,其破坏行为千奇百怪,不可能穷举其破坏行为。根据病毒资料大致可以把病毒的破坏目标和攻击部位归纳如下:1.攻击系统数据区:攻击部位包括硬盘主引导扇区、Boot扇区、Fat表、文件目录。一般来说,攻击系统数据区的病毒是恶性病毒,受损的数据不易恢复。2.攻击文件:病毒对文件的攻击方式很多,可列举如下:删除、改名、替换内容、丢失部分程序代码、内容颠倒、写入时间空白、变碎片、假冒文件、丢失文件簇、丢失数据文件。3.攻击内存:内存是计算机的重要资源,也是病毒的攻击目标。病毒额外地占用和消耗系统的内存资源,可以导致一些大程序受阻。病毒攻击内存的方式如下:占用大量内存、改变内存容量、禁止分配内存、蚕食内存。4.干扰系统运行的:病毒会干扰系统的正常运行,以此做为自己的破坏行为。此类行为也是花样繁多,可以列举下述诸方式:不执行命令、干扰内部命令的执行、虚假报警、打不开文件、内部栈溢出、占用特殊数据区、换现行盘、时钟倒转、重启动、死机、强制游戏、扰乱串并行口。5.速度下降:病毒激活时,其内部的时间延迟程序启动。在时钟中纳入了时间的循环计数,迫使计算机空转,计算机速度明显下降。6攻击磁盘:攻击磁盘数据、不写盘、写操作变读操作、写盘时丢字节。7.扰乱屏幕显示:病毒扰乱屏幕显示的方式很多,可列举如下:字符跌落、环绕、倒置、光标下跌、滚屏、抖动、乱写、吃字符。8.键盘:病毒干扰键盘操作,已发现有下述方式:响铃、封锁键盘、换字、抹掉缓存区字符、重复、输入紊乱。第六章 计算机病毒的防与治电脑病毒的防治包括两个方面,一是预防,二是治毒。病毒的侵入必将对系统资源构成威胁,即使是良性病毒,至少也要占用少量的系统空间,影响系统的正常运行。特别是通过网络传播的计算机病毒,能在很短的时间内使整个计算机网络处于瘫痪状态,从而造成巨大的损失。因此,防止病毒的侵入要比病毒入侵后再去发现和消除它更重要。因为没有病毒的入侵,也就没有病毒的传播,更不需要消除病毒。另一方面,现有病毒已有万种,并且还在不断增多。而杀毒是被动的,只有在发现病毒后,对其剖析、选取特征串,才能设计出该“已知”病毒的杀毒软件。它不能检测和消除研制者未曾见过的“未知”病毒,甚至对已知病毒的特征串稍作改动,就可能无法检测出这种变种病毒或者在杀毒时出错。这样,发现病毒时,可能该病毒已经流行起来或者已经造成破坏。6.1 预防计算机病毒主动防御病毒,防毒是主动的,主要表现在监测行为的动态性和防范方法的广谱性。防毒是从病毒的寄生对象、内存驻留方式、传染途径等病毒行为入手进行动态监测和防范。一方面防止外界病毒向机内传染,另上方面抑制现有病毒向外传染。防毒是以病毒的机理为基础,防范的目标不权是已知的病毒,而是以现在的病毒机理设计的一类病毒,包括按现有机理设计的未来新病毒或变种病毒。6.2 消除计算机病毒消除计算机病毒的方式:杀毒是被动的,只有发现病毒后,对其剖析、选取特征串,才能设计出该“已知”病毒的杀毒软件。它不能检测和消除研制者未曾见过的“未知”病毒,甚至对已知病毒的特征串稍作改动,就可能无法检测出这种变种病毒或者在杀毒时出错。一方面,发现病毒时,可能该病毒已经流行起来或者已经造成破坏。另一方面,就是管理上的问题,许多人并不是警钟长鸣,也不可能随时随地去执行杀毒软件,只有发现病毒问题时,才用工具检查,这就难免一时疏忽而带来灾难。如几乎没有一个杀毒软件不能消除“黑色星期五”,但该病毒却仍在流行、发作。养成正确安全的电脑使用习惯,如我们熟悉的软盘使用习惯。软件作为计算机之间交换信息和个人保存信息的媒介,使用很广泛,因此也成为病毒设计者攻击的主要目标。许多病毒在活动时一旦检测到有软件插入了驱动器,就会立即活动起来,设法把自己的代码复制上去。为降低这种危险,我们应该注意使用软盘的“防写入”功能,一般情况下,总把“防写拨块”拨动禁止写的位置。如果只是需要从软盘里把信息复制出来,那么就让它保持这种防写的状态。这样,即使所使用的计算机里有活动的病毒,它也无法进入软盘。当我们要把个人的文件复制到公用的计算机里时,一定要注意到这个问题。有时我们必须从其他计算机复制文件,拿到自己的计算机里使用。这时就应该警惕,因为所用的软盘可能已经被感染了,在自己的系统上使用之前应该注意检查,就像从公共场所回到家后应该洗洗手再吃东西一样。有时我们会发现,在把禁止写的软盘插入某计算机后,软盘老是在动,这种情况多半说明该计算机里有病毒存在,正在努力想把自己复制到我们的软盘上。谨慎进行网络的软件下载活动。随着计算机网络的发展,信息在计算机间传递的方式逐渐发生了变化,许多信息,包括程序代码和软件系统,是通过网络传输的,在这种信息交流活动中如何防止病毒是需要考虑的问题。今天,许多网站存储着大量共享软件和自由软件,人们都在使用这些软件,使用之前要通过网络把有关程序文件下载到自己的计算机中,做程序的下载应该选择可靠的有实力的网站,因为他们的管理可能更完善,对所存储信息做过更仔细的检查。随意下载程序目前已经成为受病毒伤害的一个主要原因。常用杀毒软件推荐:目前全球以发现几十万种病毒,并且还在以每天10余种的速度增长。有资料显示病毒威胁所造成的损失占用网络经济损失的76%,计算机病毒已经与我们的生活紧密的联系在一起,所以为计算机安装杀毒软件已经是必不可少的选择,现在市面上供选择的杀毒软件产品也比较丰富,如:瑞星、卡巴斯基、NOD32、江民杀毒软件、金山毒霸等杀毒产品。参考文献1.《计算机病毒揭密》[美]David Harley 朱代祥 贾建勋 史西斌 译 人民邮电出版社2.《计算机病毒防治与网络安全手册》廖凯生 等编 海洋出版社3.《计算机病毒原理及防治》卓新建 主编 北京邮电出版社

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