计算机课件教程

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1、主讲：胡晓进 专转本计算机基础班讲义 第一章 信息技术概述 专转本计算机基础班讲义 2 本章常考知识点： 1. 信息、信息处理、信息技术的概念 2. 微电子技术与集成电路 3. 现代通信的含义 4. 三种多路复用技术原理 5. 了解有线载波通信、光纤通信、微波通信、卫 星通信 6. 数值信息与数值计算 专转本计算机基础班讲义 3 信息是指事物运动的状态及状态变化的方式，是认识 主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式 、内容和效用。 信息的表现形式：数据、文字、图像、声音、视频。 信息的载体分为：电信号、光信号等。 例1：下列下列关于信息的叙述，正确的有 。 （2011多选题） A.信息

2、是指事物运动的状态及状态变化的方式 B.信息就是数据 C.信息往往以文字、图像、图形、声音等形式出现 D.信息是人们认识世界、改造世界的一种基本资源 专转本计算机基础班讲义 4 信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动： 信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等) 信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等) 信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等) 信息的传递(如邮寄、电报、电话、广播等 ) 信息的施用(如控制、显示等) 专转本计算机基础班讲义 5 人工进行信息处理的过程 人工信息处理的不足： 算不快 记不住 传不远 看（听）不清 事物客体 信息获取 (感觉器官) 信息加工与 存储(大

3、脑) 信息传递 (神经系统) 信息施用 (效应器官) 信息传递 (神经系统) 信息技术（IT ） 手/脚/ 身 眼/耳/鼻/舌/身 专转本计算机基础班讲义 6 信息技术（IT）：用来扩展人的信息器官功能、协 助人们进行信息处理的一类技术。 与信息器官功能对应的基本信息技术： 感知与识别技术扩展感觉器官（眼耳鼻舌身）功能 通信技术与存储技术扩展神经网络功能 计算处理技术扩展思维器官（大脑）功能 控制与显示技术扩展效应器官（手脚）功能 专转本计算机基础班讲义 7 例2：信息技术指的是用来扩展人的信息器官功能、 协助人们进行信息处理的一类技术。下列基本信息 技术中，用于扩展人的效应器官功能的是 。

4、（2011单选） A.感测与识别技术 B.通讯与存储技术 C.计算与处理技术 D.控制与显示技术 现代信息技术的三大领域是：微电子技术、通信技 术、数字技术（计算机技术）。 当代电子信息技术的基础有两项：微电子与光纤技 术和数字技术。 现代信息技术的主要特征：以数字技术为基础，以 计算机及其软件为核心。 专转本计算机基础班讲义 8 例3：当代电子信息技术的基础有两项：一项是微 电子与光纤技术；另一项是 技术，电子计 算机从一开始就采用了该技术。 (2008填空) 电子器件的发展经历了电子管、晶体管和集成电 路三个阶段。 集成电路芯片是微电子技术的结晶，是计算机的 核心。 微电子技术是以集成电路

5、为核心的电子技术，它 是在电子元器件小型化、微型化的过程中发展起 来的。 专转本计算机基础班讲义 9 电子电路中元器件的发展演变: 晶体管 (1948) 中/小规模 集成电路 (1950s) 大规模/超大规模 集成电路(1970s) 电子管 (1904) 第一代 计算机 第二代 计算机 第三代 计算机 第四代 计算机 专转本计算机基础班讲义 1 0 集成电路（IC):以半导体单晶片作为材料，经平面工 艺加工制造，将大量晶体管、电阻等元器件及互连线 构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电 路或系统。 现代集成电路使用的半导体材料通常是硅(Si)或者砷 化镓（GaAs）。 集成电路的特点：

6、体积小、重量轻、可靠性高；IC工 作速度取决于晶体管的尺寸大小，晶体管的尺寸越小 ，IC的工作速度就越快。 专转本计算机基础班讲义 1 1 集成电路的分类： 1. 按功能分为：数字集成电路（如逻辑电路、存储器 、微处理器、微控制器、数字信号处理器等）和模 拟集成电路（如信号放大器、功率放大器等）。 2. 按用途可分为通用集成电路与专用集成电路，例如 存储器芯片和微处理器芯片属于通用集成电路。 3. 按结构工艺可分为： 双极型(bipolar）集成电路 金属氧化物半导体（MOS）集成电路 双极-金属氧化物半导体集成电路（bi-MOS) 专转本计算机基础班讲义 1 2 4. 按晶体管数目分类： 集

7、成电路规模元器件数目 小规模集成电路（SSI）耳机 ；计算机输出信号 投影仪) 远距离传输： 通过载波来传输模拟信号(如：广播电台收音机) 什么是载波？ 研究发现，高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比 其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作 为携带信息的载波，把模拟信号放在(调制在)载波上传输 ，则可比直接传输远得多 专转本计算机基础班讲义 2 1 模拟信号如何进行载波传输？ 三种调制方法 调制后的 载波信号 传输 信号 调制器 载波信号 调制后的 载波信号 传输 信号 解调器 载波信号 调制信号 (连续信号) 调幅(AM) 调频(FM) 调相(PM) 载波信号 (高频正弦波)

8、 实现信号调制与解调的设备分别称为“调制器”和“解调器”： 专转本计算机基础班讲义 2 2 载波：即高频正弦波信号，它可以携带信号进行 远距离传输。 调制：将基带数字信号的波形变换为适合于模拟 信道传输的模拟信号波形。（发送方把数字信号 转换为模拟信号，即D/A）。 解调：将由调制器变换过的模拟信号波形恢复成 原来的基带数字信号波形。（接收方将模拟信号 还原为数字信号，即A/D）。 基本调制方法：调幅AM（幅移键控法ASK），调频 FM（频移键控法FSK），调相PM（相移键控法PSK ） 调制与解调技术 专转本计算机基础班讲义 2 3 例5：Modem(调制解调器)的用途是使计算机数据能 够在

9、 上传输。 (单选) A.有线信道 B.数字信道 C.模拟信道 D.无线信道 例6：高频振荡的正弦波信号可作为携带信息的载波 。信息传输时，利用信源信号去调整载波的某个参 数，这个过程称为解调。（ ）（2011判断） 专转本计算机基础班讲义 2 4 模拟通信技术 模拟通信技术是直接传输信源产生的模拟信号，或 者通过模拟信号对载波调制后进行传输的通信技术 。例如：有线电话、无线电广播、模拟电视。 特点：历史悠久，结构简单，成本低；但易受噪声 干扰，传输质量不稳定。目前已越来越多地被数字 通信所取代。 专转本计算机基础班讲义 2 5 数字通信技术 数字通信技术是将信源产生的模拟信号转换为数字 信号

10、（或信源本身就是数字信号），然后直接传输 数字信号或通过用数字信号对载波进行数字调制来 传输信息的技术。 优点：抗干扰力强；灵活性好；可以直接由计算机 进行存储、管理和处理；通信更安全；有利于通信 设备小型化、微型化，降低功耗。 应用：长途电话系统；卫星电视；数字广播、数字 电视等。 专转本计算机基础班讲义 2 6 性能指标： 1）信道带宽： 模拟通信中的带宽是指可以几乎无失真的传输模拟 信号的频率变换范围，单位赫兹。 数字通信中的带宽是指一个信道允许的最大数据传 输速率，也叫信道容量。 2）数据传输速率： 是指单位时间内传送的二进制位数目，单位bps。 3）误码率：指规定时间内出错数据占被传

11、输数据总 数的比例。 4）端-端延迟：指数据从信源传送到信宿所花费的 时间。 专转本计算机基础班讲义 2 7 例7：人们往往会用“我用的是10M宽带上网”来说 明自己计算机连网的性能。这里的“10M”指的是数 据通信中的_指标。 （2009单选） A、通信带宽 B、数据传输速率 C、误码率 D、端到端延迟 专转本计算机基础班讲义 2 8 信道是信息的传输通道，其传输模式有：单工、半 双工、全双工。 信道的接口类型： RJ-45：双绞线与网卡连接的端口； RJ-11：连接MODEM的端口； BNC：连接细同轴电缆的端口； AUI：连接粗同轴电缆的端口。 按信道的传输介质，信道分为有线信道和无线信

12、道 。有线信道的传输介质为双绞线、同轴电缆、光纤 ，无线信道的传输介质为空间电磁波。 信道（信息的载体与传播媒介） 专转本计算机基础班讲义 2 9 双绞线 同轴电缆 光纤 专转本计算机基础班讲义 3 0 传输介质的类型与特点 介质类型特点应用 金属 导体 双绞线 成本低，易受外部高频电磁波干扰，误 码率较高；传输距离有限，传输距离一 般不超过100米 固定电话本地回路 、计算机局域网 同轴电缆 传输特性和屏蔽特性良好，可作为传输 干线长距离传输载波信号，但成本较高 固定电话中继线路 、有线电视接入 光导 纤维 光缆 传输损耗小，通讯距离长，容量大，屏蔽 特性非常好，不易被窃听，重量轻，便于 运

13、输和铺设。缺点是精确连接两根光纤很 困难 电话、电视等通信 系统的远程干线， 计算机网络的干线 无线电波 微波 红外线 激光 建设费用低，抗灾能力强，容量大，无线 接入使得通信更加方便.但易被窃听、易 受干扰 广播，电视，移动 通信系统，计算机 无线局域网 专转本计算机基础班讲义 3 1 无线通信系统 无线电波可以按频率（或波长）分成中波、短波、超短波和 微波。不同波段按照自身特性用于不同的通信系统。 类型特点用途 中波沿地面传播，绕射能力强广播和海上通信 短波较强的电离层反射能力环球通信 超短波 、微波 沿地面传播能力差，容易被洗掉 ，容易透过电离层，进入宇宙空 间，不易在电离层反射传播。但

14、 频率极高，波长很短，可直线传 播，也可从物体上反射。 地面微波接力通信 卫星通信 对流层散射通信 专转本计算机基础班讲义 3 2 例8：下列通信介质中，传输速率最高、传输距离最 远的是 。 （2011单选 ） A.光纤 B.无屏蔽双绞线 C.屏蔽双绞线 D.同轴电缆 例9：下列关于光纤通信的叙述，正确的是_。 （2010 多选） A.光纤不会受高压线和雷电电磁感应影响，抗核辐 射能力强 B.光纤有很大的通信容量 C.由于光纤传输损耗很小，所以光纤通信是一种无 中继通信方式 D.光纤几乎不漏光，因此保密性强 专转本计算机基础班讲义 3 3 微波通信方式：地面微波接力通信、卫星通信、对 流层散射

15、通信。 卫星通信：是利用人造地球卫星作为中继站来转发 无线电信号所实现的通信。它是微波接力通信技术 和空间技术相结合的产物。 中低轨道卫星：相对于地面是运动的，覆盖范围 小，地面天线必须跟踪卫星。损耗小，延时短。 同步定点卫星：位于赤道上空大约36000公里，相 对于地面固定不动，覆盖范围大，三颗卫星几乎可 以覆盖地球全部面积。 卫星通信的特点：通信距离远，频带宽，容量大 ，干扰小，较稳定，但造价高、技术复杂，有一定 延时。 专转本计算机基础班讲义 3 4 移动通信系统： 第一代移动通信采用模拟技术； 第二代移动通信广泛采用数字技术（GSM、CDMA、 GPRS、JDC、IS-95等） 第三代

16、移动通信实现目标：全球漫游，适应多种环 境，提供高质量多媒体业务，提供大容量、高保密 性和优质服务。3G，指第三代数字通信。全球四大 3G标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX。 专转本计算机基础班讲义 3 5 移动通信系统组成 移动台：是移动的通信终端，是接收无线信号的 接收机，包括手机，呼机，无绳电话等。 基站：是与移动台联系的一个固定收发机，它接 收移动台的无线信号，每个基站负责与一个特定区 域（10km-20km的区域）的所有的移动台进行通信。 移动交换中心：与基站之间通过无线微波、电缆 或光缆交换信息，移动交换中心再与公共电话网进 行连接。 每个基站的有效区域既相互分割