第一节微电子与计算机技术(5)

专业知识

以支付交通、通讯、税收等费用。

②IC卡收费系统。它包括电费、水费、煤气费、通信费等各种消费资源费用的收取。该类系统可以提高管理效率和可靠性。通过预先收费，可以增加管理部门的可用资金，为居民提供优质服务，改变对资源先消费后收费的不合理状况。对于用户而言，IC卡收费可消除收费人员入户的骚扰和准备现金零钱的烦恼；同时，还有利于用户根据自家用电、用水、用煤气的情况，进行计划消费。

③IC卡医疗保险系统。随着我国医疗体制的改革，居民持保险公司发行的IC卡到医院就医，就医费用将由保险公司支付。医疗IC卡除了具有医疗费用的支付功能外，卡内还可以存储病人的病历。病人看病可以到不同的医院，医生可根据卡内的病历信息快速进行诊断和治疗。 ④公交管理系统。乘客持公交管理部门发行的预先付费IC卡乘车，上车时只需在汽车门口的收费机前晃一下(主动式卡)，收费机自动完成收费。这样，能有效地减少上下车时间，加快车辆周转速度，提高管理效益，杜绝贪污、假币现象。

其它，还有交警管理系统、工商管理系统、IC卡电子门锁、IC卡税务管理系统、高速公路收费系统等多种IC卡应用系统。

IC卡随着半导体技术、大规模集成电路芯片的发展而产生，也必将随着计算机技术、网络技术等的高速发展而迅速发展壮大。不断扩大IC卡的应用领域已成为社会发展的必然需求。

在全球IC产业市场竞争更加激烈的情况下，IC卡必然向更高层次方向发展。诸如从接触型IC卡向非接触型IC卡转移，从低存储容量的IC卡向高存储容量发展，从单功能IC卡向多功能 IC卡转化，从单系统的IC卡向多系统IC卡转化，由非银行系统转向银行系统应用，由民用转向军用，由局域网向因特网迁移等。新技术不断涌现，IC卡品种繁多，这充分说明了IC卡的强大生命力。在未来的几年中，IC卡将会越来越多地渗入到人们的生活中。

二、计算机技术

计算机是20世纪最重大的发明之一，对人类社会的发展有着极其深远的影响。在信息社会中，微电子技术是基础，计算机和通信设施是载体，软件技术是核心。

1．计算机的发展

计算机是一种能够快速地自动完成信息处理的电子装置，它能按照程序引导的确定步骤，对输入数据进行加工处理、存储或者传递，以便获得所期望的输出信息。

(1)第一台电子计算机。世界上第一台真正意义上的电子数字计算机——电子数值积分计算机埃尼阿克(ENIAC Electronic Numerical Integrator and Calculator)开始研制于1943年，1946年 2月交付使用。这台计算机是采用电子管作为基本元件的庞然大物，装有1．8万个电子管、7万个电阻器、1万个电容器和6000个开关，重达30t，占地面积150m2，耗电140kW。当它工作时，不得不对附近的居民区停止供电。

埃尼阿克用10进制进行计算，存储容量仅千位，平均无故障运行时间也只有7min，计算速度为5000次／秒、，仅相当于现在一台普通个人电脑的几千分之一。这在当时已经是划时代的高速计算机了。它主要用来进行弹道计算的数值分析，计算炮弹着弹位置所需要的时间比炮弹离开炮口到达目标所需要的时间还要短，一度被誉为“比炮弹还要快的计算机”。

经过多次改进后，埃尼阿克成为一台能进行各种科学计算的通用计算机，共服役9年。当时曾有人认为，全世界只要有4台这样的计算机就足够了。

埃尼阿克是人类计算工具发展史上一座不朽的丰碑。正是它同几年后制成的冯·诺伊曼(J．von Neuman)机一起，奠定了现代计算机原型。

(2)计算机的发展。按照计算机硬件结构及系统软件的特点，计算机分为四代。

①第一代(1946～1958年)计算机——电子管计算机。全世界共有100台左右的电子管计算机。其逻辑元件采用电子管；软件主要采用机器语言、汇编语言，使用穿孔卡片，主要应用