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1、第一章 信息技术1、 信息与数据信息技术：扩展感知，协助信息处理分类：感知和识别技术，通信和存储技术，计算机处理技术（核心） ，控制和显示技术基本特征：微电子和光纤，数字技术，以数字技术为基础，以计算机技术为核心。信息处理系统：获取，处理，存储，传输，显示2、 微电子技术（集成电路）1946 年 美国 宾夕法尼亚大学 eniac电子管阶段，晶体管，中小规模集成电路，大规模和超大规模集成电路分类：通用和专用集成电路制造：单晶硅晶片硅平面工艺技术晶圆芯片特点：集成度越高，速度越快，摩尔定律：集成电路每 18 个月集成度提高一倍，但该定律不会永远成立。3、 通信技术模拟通信和数字通信模拟信号以连续的
2、波形信号传输的，用经过调制的正弦波调制频率要远高于信号的原始频率，频率单位是 HZ 次/秒数字信号以数字信息直接传播包含基带传输和频带传输（调制）10计算机调制解调技术：调制：数字信号转为模拟信号解调：模拟信号转为数字信号信道：信号传输的通道多路复用技术： 频分多路模拟信号时分多路数字信号波分多路光纤光波信道可以分为：单工，半双工，全双工A7B6B5B4B3A6A5A4B2A3A2B1A1交换技术：电路交换，报文交换， 分组交换（存储转发）传输介质：金属介质，光纤，无线，每个传输介质都可以传输数字和模拟信号，光纤速度快，成本低，需要光电转换，最主要是用于数字信号的传输，损耗小，受外界干扰小，不
3、受电磁干扰，带宽大。可以实现无中继远距离传输 20KM。无线：中波，短波（环球通信） ，超短波和微波（卫星通信）可以定向直线传播移动通信：第一代是模拟技术，第二代是数字技术以 CDMA 为标准，第三代全球漫游是由移动台，基站和移动交换中心构成。4、 数字技术（计算机通信技术）比特：bit b 位，一个二进制的 0 或者 1 占有的空间就是一位。比特是计算机处理中最小的单位，1 和 0 分别表示两个不同状态，没有大小之分。比特可用来表示文字，图像，声音，视频等所有数据。存储比特需要两个稳定设备字节：BYTE B 1B=8b，一个英文字符占有一个字节，一个汉字占两个字节。KB,MB,GB,TB,P
4、B,EB 等。1KB=1024B1MB1024KB字节换算是 1024 210，其它的还是 100020-212 216 224 2301 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 65536 1670 万 1GB=230B补充：进制转换二进制（0，1）B八进制（0-7）O十进制（0-9）D十六进制（0-9，A-F）H加减法运算时几进制就逢几进一1、 十进制整数转其它进制。十进制数除以基数（要转的进制数） ，每除一次取出余数，直至商为 0，余数倒读。2、 十进制小数转为其它进制十进制的小数乘以基数，每乘一次取整，直到没有小数，整数正读。3、 其它进制转
5、为十进制数码*基数 位数-1 ，数码相加。613.126*10 2+1*101+3*100+1*10-1+2*10-2数码 基数位数从个位开始记为 1，十位就是 2，小数点后的就是 0，-1，-2特例：十进制整数转二进制快捷方法，将十进制从大到小拆分成 2 的整数次冥，对应有 2 的整数次冥的部分其二进制对应为 1 否则 0327256+64+4+2+110100011128+26+22+21+204、 二进制转为八进制，或八进制转为二进制。82 3，八进制中的一位数要用二进制中的三位数表示，二转八三位一转，二进制转为十六进制四位一转。8 2 16 20 000 0 00001 001 1 0
6、0012 010 2 00103 011 3 00114 100 4 01005 101 5 01016 110 6 01107 111 7 0111 8 10009 1001A 1010B 1011C 1100D 1101E 1110F 1111进制运算： 逻辑运算 逻辑乘（与运算 and 或 .）逻辑加（或运算 or 或 +）取反 0 变 1，1 变 0算术运算逻辑乘和逻辑加运算都是按位运算，对应位上的数字进行运算。逻辑乘相当于串联线路，只有同位数字都是 1，其值才为 1，否则为 0逻辑加相当于并连线路，同位数字只要有一个 1，其值为 1，否则为 0算术运算： 1 位二进制运算0+0 0
7、0-0 0 0*0=0 0/1=01+0 1 1-0 1 0*1=0 0/0=00+1 1 0-1 1 1*0=0 1/1=11+1 0 1-1 0 1*1=1多位运算要逢二进一有符号二进制：正号符号用 0 表示负号符号用 1 表示，在运算时符号位不运算。无符： 1011010 90有符： 1011010 -26-61 10111101原码，反码和补码 正数原码，反码和补码都是一样的，是原码+31 八位原码是 00011111，反码和补码也是 00011111负数反码是原码按位取反，符号位不变，补码是反码 +1补码转为原码可以先减 1，再按位取反；也可以先取反再 +1-31 八位原码是 100
8、11111，反码是 11100000，补码是 11100001有符八位二进制取值范围原码： 01111111 12711111111 -127反码： 127 127补码： -128127第二章 计算机硬件a) 计算机系统由硬件系统和软件系统b) 冯。诺依曼体系 运算器 CPU 中央处理器控制器存储器输入设备输出设备c) 根据结构计算机可以分为主机和外设主机：CPU，内存，主板，总线外设：外存（硬盘，光驱，软驱）电源，输入和输出设备CPU1、 构成 运算器，控制器，寄存器(缓存)2、 工作原理CPU 内存 外存输入、输出设备开机后会将有可能会用到的指令和数据预先读入寄存器中，寄存器中的数据是内存
9、中部分数据的副本。由控制器读取存储器中的指令放入寄存器CPU 可以直接访问缓存和内存，不能直接访问外存，外存中的数据必须经过内存传输 CPU指令：计算机中进行程序控制的最小单位，二进制表示，包含操作码和操作数。指令计数器只记录正在操作的指令包含操作码和操作数。当前指令执行完毕后，要修改指令计数器，决定下一条指令地址。不同的 CPU 包含的指令也可以不同，但保持向下兼容CPU 性能指标：1、 主频 HZ时钟频率，一个时钟周内可以完成的指令数。 主频相同的 CPU 性能不一定相同 。2、 字长 4 位 8 位 16 位 32 位 64 位CPU 可以同时处理二进制数据宽度3、 处理速度 mips
10、百万次每秒4、 缓存 L1 cache 一级缓存L2 cache 二级缓存缓存集成在 CPU 内部，CPU 可以直接访问缓存，一级缓存的速度和 CPU 速度是一样的，二级缓存速度是 CPU 速度的一半，主要和内存交换数据，一级缓存大小一般只有几十 KB，二级缓存一般是几百 KB 到几 MB。CPU 访问缓存使用的是命中率，缓存越大，命中率越高，但并不表示 CPU 性能越好。5、 制造工艺（集成度）晶体管尺寸越小，CPU 频率越高，逻辑门电路开关越快。6、 外频：CPU 和主板之间的数据交换频率FSB 前端系统总线，在早期的计算机中 FSB 和外频是一样的，FSB 表示 CPU 和内存之间的数据
11、交换频率，现在的 FSB 一般是外频的两倍或四倍，八倍7、 倍频：主频=外频*倍频存储器：内存和外存内存：指内存条外存：硬盘，光盘，软盘，U 盘存储器即可以存储指令，可以存储数据和程序内存：存取速度要快于外存，但容量较小，易失性存储 DRAM 类，价格高。外存存储容量大，可永久性存储，介格较低。 只读 ROM maskROM 厂家一次性写入内存 PROM 可编程 ROMEPROM 可编程可擦写 ROMFALSHROM 闪存 ROM，低电压只读，高电压下可读可写随机 RAM SRAM 静态 制造 cacheDRAM 动态 制造内存 SDRAMDDR SDRAMRD RAMROM 属于只读存储器，
12、永久性存储，断电后信息不丢失Maskrom 由厂家一次性写入，写入后不可更改PROM 和 EPROM 可以通过专业软件写入内容，前者不可改，后者可以通过专业软件修改。FLASHROM 闪存存储器，低电压下只读，高电压下可读可写。主要用来制造 BIOS 芯片RAM 是随机存储器，易失性存储器，断电后信息会丢失。SRAM 静态随机存储器：电路结构复杂，集成度低，价格高，速度快，主要用来制造 CACHEDRAM 动态随机存储器：速度慢，价格低用于内存条制造，速度一般只有 CPU 速度的 1/10内存条分类：接口：RIMM,DIMM,SIMMSIMM 单列直插式 30 线或 72 线（金手指的数量）D
13、IMM 双列直插式 168 线和 184 线，主要用于 SDRAM 和 DDR SDRAMRIMM 双列直插式 184 线主要是用于 RDRAM 内存数据传输方式：SDRAM,DDRSDRAM,RDRAMSDRAM 同步动态随机存储器 168 线，单数据率传输，只在数据的下降沿传输数据。DDR SDRAM 双数据率，在数据的上升沿和下降沿同时传输数据，传输速率是 SDRAM 的两倍。RDRAM 内存模块，一般用于高档服务器，成对使用，双通道内存是 DDR 速度的两倍内存性能指标：1、 容量 MB 所有存储单元的总数存储单元：每个存储单元就是一个字节，一个地址，CPU 访问内存就是寻址，内存的存
14、储单元的基本单位就是字节。内存容量主要受到主板芯片组的影响，内存插槽的影响及 CPU 地址总线宽度(位)的影响。CPU 寻址量的大小 2 地址线宽 B2、 频率 FSB，频率越高，数据传输速度越快 B/S数据传输速度=工作频率*位宽/8 B/S注：DDR 是双数据率，要在原有基础上乘 23、存取时间：地址被选定后，读出数据，并将数据送入 CPU 的时间或 CPU 向内存写入数据的时间。一、 计算机发展四个阶段电子管，晶体管，中小规模集成电路，大规模和超大规模集成电路集成电路：SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI二、 计算机构成硬件和软件硬件：主机和外设主机：CPU，内存，主板外设
15、：电源，外存，输入和输出冯.诺依曼体系 运算器（整型和浮点）控制器存储器（内存和外存）输入 （I/O 控制器）输出软件： 系统软件 操作系统语言数据库应用软件 计算机管理和服务程序 三、 计算机工作原理cacheCPU:运算器，控制器，寄存器缓存：CAHCE 可分为 L1 和 L2一级缓存速度和 CPU 速度一致二级缓存速度是 CPU 速度的一半，二级缓存中的数据是内存中部分数据的副本CPU 对缓存的访问是命中率 ，缓存越大则命中率越高，但不表示速度越快。主频：HZ（MIPS 百万次/秒）外频：主板的工作频率FSB：前端系统总线，是内存的工作频率倍频：主频=外频*倍频字长：bit 位每一个时钟周期内同时处理的二进制位数。内存：内存条 SIMM，DIMM，RIMM（模块）SIMM：30PIN 和 72PINDIMM： 168PIN 和 184PIN SDRAM 和 DDR， RDRAMDDR 有效时钟频率和 SD 是一样的，速度是 SD 的两倍，因为 SD 只在数据下降沿传输数据， D
