微電子和計算機對 電子的影響

6.1 有關電子專業

在過去，電子是理工專業中最大的專業，不過這些年體量減小了，但是仍然還是最大的專業。我自己就是電子專業畢業的，記得我那個時候，電子專業還是蠻不錯的，不過這些年隨著微電子和計算機的快速發展，電子專業受到了不小的影響。

6.2 電子是如何受到微電子和計算機影響的

想了解這一點，需要弄清楚電子發展的幾個階段。

6.2.1 第一階段：電子為主導時的階段

（1）這一階段的電子設備的特點是

1）這一時期還沒有計算機，也沒有微電子，所有的電子設備的設計只與電子有關，電路設計全由電子工程師完成，

這一時期電子是核心。

2）電子元器件(電阻、電容、電子管等)的體積非而且常大，電子元器件全都是分立元件，所以設備體積非常大

3）沒有所謂的pcb板，電子元器件之間直接使用導線進行連接

4）電路硬件設計好后，設備的工作邏輯(功能)固定死了

也就是說，電子設備的功能是直接由硬件結構決定的，跟軟件半毛錢關系都沒有。

（2）這一時期電路的樣子

6.2.2 第二階段：微電子和計算機開始出現

（1）這一時期的電子設備的特點是

1）在眾多的電子設備中，開始出現計算機這種特有的電子設備

半導體晶體管代替

2）半導體材料晶體管代替了電子管，由于晶體管體積更小，因此電子設備的體積相應大幅縮小

3）PCB板被廣泛使用，不再使用導線直接連接電子元器件

4）電子專業中分離出了微電子

微電子的出現，使得集成電路開始發展，集成電路晚于計算機的出現。

集成電路出現后，電路中的核心功能開始被集成于芯片之中，由于集成芯片把核心的電路分走了，電子工程師的工作量開始減少，只是由于集成度的限制，設備中還留有大量的分離元件，因此設備體積還是較大。

需要強調一點的是，不要一說到集成芯片就想到CPU，盡管CPU也是集成芯片，但是并不是所有的集成芯片都是CPU，很多的只是某些特殊的功能集成芯片，比如某些芯片專門用于A/D或者D/A的，專門用于實現3-8譯碼器。    

（2）這一時期的電路板的樣子

6.2.3 第三階段：微電子和計算機進一步發展

（1）在這一時期的特點

1）超大規模集成電路日趨成熟

幾乎所有的復雜的電路，都被集成在了芯片中，不再需要使用分立元件來設計復雜電路，電路板變得更加的簡潔，設備體積也變得更小。

2）幾乎所有的電子設備使用計算機實現

（a）為什么計算機被廣泛應用于各個方面    

隨著集成電路的快速發展，計算機可以做的越來越小，所以除了PC和服務器等通用計算機外，各種小型計算機被大量使用，以前所有的、有著某些特殊用途的、純硬件式的電子設備都被淘汰了，都改用小型計算機實現，并大量用于民用、工業、農業、軍事、交通、醫療等領域，比如交通燈、內窺鏡、空調等。

這些有著某些特殊用途的小型計算機常被稱為“嵌入式計算機”，有關嵌入式，會在后面的“嵌入式工程師學習指南”篇中詳細介紹。    

（b）計算機又拿走了一部分原屬于電子的工作內容

在計算機普及之前，設備的功能原本是由電子硬件決定的，但是現在幾乎所有的電子設備都是由計算機實現，設備的功能不在由純硬件結構決定，而是計算機程序決定，因此電子原有的工作，又被計算機的分走了一部分。

現在幾乎所有的電子設備，均由計算機實現，所以都涉及編程工作，因此對于電子專業的學生來說，自然也要求具備一定的編程能力，這就是為什么電子專業都要求學習C語言的原因了，之所以是C語言，而不是其它的語言，那是因為電子系的同學經常從事的是嵌入式計算機的開發，而不是PC/服務器等這類通用計算機的開發，而嵌入式計算機基本都使用C語言進行編程。

（2）這一時期電路板的樣子

6.3 回顧“微電子”和“計算機”對“電子”的影響

（1）微電子對電子的影響

由于大量的核心電路都被集成到了集成芯片中，不再需要電子工程師來設計復雜的、分離元件形式的電路，原本屬于電子的很多工作被微電子給分走了。

（2）計算機對電子的影響

前面就說過，現在的電子設備幾乎都是由計算機實現的，設備功能均由程序決定，不再像以前，設備的功能純粹由電子工程師所設計的硬件結構決定，同樣的，原本屬于電子的工作，又被計算機給分走了一部分。

總之原本屬于電子的工作內容，被微電子和計算機給分走了很多，如果你畢業后不考研，也不從事與編程相關的純軟件開發、或者嵌入式開發的話，電子的就業機會相對比較窄。

6.4 通用計算機開發與嵌入式計算機開發

現在電子計算機大體上可以分為兩類，一類是通用計算機，另一類的嵌入式計算機，

6.4.1 通用計算機

PC和服務器等計算機就是典型的通用計算機，

（1）通用計算機的硬件基本的是標準化的，它們在出廠時硬件就被設計好了，開發人員不再需要關心硬件問題，只需要為其開發運行的軟件即可。

（2）通用計算機的軟件開發，大多由計算機相關專業的同學從事。

6.4.2 嵌入式計算機

比如各種的電冰箱/電飯煲、各種玩具、各種汽車電子等，就屬于典型嵌入式設備。

（1）由于嵌入式計算機的特殊性，計算機的硬件不是標準化的，需要專門的定制，因此進行嵌入式開發時，既要涉及硬件的開發，也要軟件的開發，所以嵌入式是屬于硬軟結合的開發。

（2）嵌入式的開發，大多由電子相關專業的同學從事

比如像單片機、Linux等嵌入式開發，嵌入式開發應該說，算是電子專業的御用開發方向之一。

之所以會這樣的，是因為嵌入式是硬軟相結合的開發，而電子專業的同學，硬件知識相對比較扎實，畢竟電子專業就是專門研究硬件的。而且  電子專業幾乎都會學習c語言，有相當的編程基礎，而嵌入式開發通常使用的也是C語言，因此電子專業學生的知識結構，應該說是天然的 滿足嵌入式的開發需求，所以大量電子專業的學生畢業后，大多會選擇從事嵌入式開發。

6.5 通用計算機與嵌入式計算機之間的界限

這些年隨著嵌入式的飛速發展，嵌入式計算機與通用計算機之間的界限越來越模糊，比如以手機為例，事實上早先的手機屬于典型的嵌入式設備，升級為智能手機后，與PC這種通用計算機差別是越來越小，PC能干的事情，智能手機基本都能干。

從手機就可以看出，嵌入式計算機與通用計算機之間界限正在模糊化，所以與手機相關的開發，既可以認為是通用計算機的開發，也可以認為是嵌入式開發。

與之相對應的，在未來，計算機專業與電子專業之間的界限也會變得模糊，電子專業畢業后與計算機專業畢業后所做的事情，可能會越來越來相似，現在有不少高校開有物聯網、嵌入式等新專業，實際上這些新專業，是典型的介于電子與計算機之間的新型專業，既涉有電子的特點，也有計算機的特點。

6.6 目前，電子專業的畢業去向

（1）考研  

（2）做與編程相關的IT開發

1）純軟件的開發，對應就是通用計算機相關的開發

2）硬軟相結合的開發，對應就是嵌入式相關的開發

（3）畢業后，從事純硬件方面工作

比如像設計電路原理圖，繪制PCB板等，

1）設計電路原理圖

由于集成電路的快速發展，各種復雜的核心電路，都被集成到了芯片中，相比以前，電路原理圖的設計變得簡單了。

2）繪制pcb板

應該說，繪制pcb板算是一個經驗活，因此經過PCB培訓的初中/高中畢業的學生，基本都能從事PCB板的繪制工作，就技術含量來說相對 少了些。

當然需要強調一點的是，如果繪制的是高速PCB的話，技術要求相對較高，如果沒有一定深度的電子專業知識作為基礎的，很難繪制出這類高級的PCB板，所以像這類高級別PCB的繪制，大多還是由電子專業的本科學生在做，畢竟技術難度不在一個檔次上，當然對應的待遇自然也是不一樣的，像這種能夠高級別PCB的硬件工程師，薪資待也是相當可觀的，不過同樣需要多年的經驗積累。

（4）電子方面的銷售，或者技術支持什么的

（5）轉行其它

作者：佳嵌工作室

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