计算机基础信息技术概述

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1、1第1章 信息技术概述H课程主要内容计算机应用基础1、介绍电子信息技术的基本知识； 2、剖析计算机硬件的组成及工作原理； 3、了解操作系统、程序设计等计算机软件 基本知识; 4、介绍计算机网络特别是因特网的组成、原理和功能；2第1章 信息技术概述H课程主要内容计算机应用基础5、对文字、图像、声音和视频在计算机中 的表示、处理与应用作简单介绍； 6、介绍数据库及其应用和信息系统开发的基本方法； 7、文字处理、电子表格、ppt制作等内容 。3第1章 信息技术概述第1章 信息技术概述1.1 信息与信息技术1.2 微电子技术简介1.3 通信技术入门1.4 数字技术基础4第1章 信息技术概述1.1 信息

2、与信息技术（1）什么是信息（2）信息处理与信息技术（3）信息处理系统5第1章 信息技术概述信息是什么？n关于信息（information），至今并没有统一的定 义n日常生活中比较笼统和模糊的几种解释是：n语言、文字、图画、照片等表示的内容（新闻 、消息或知识）n读书、上课、交谈等所学习和了解的知识、方 法、事实和情况n为了做判断、订计划或求解问题等所需要的数 据、资料n6第1章 信息技术概述什么是信息处理？n信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：n信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等)n信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等)n信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等)n信息的

3、传递(如邮寄、电报、电话、广播等 )n信息的施用(如控制、显示等) 7第1章 信息技术概述人工进行信息处理的过程 n人工信息处理的不足：n 算不快n 记不住n 传不远n 看（听）不清事物客体信息获取 (感觉器官)信息加工与 存储(大脑)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8第1章 信息技术概述什么是信息技术？n信息技术（Information Technology，简称IT）指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更 有效地进行信息处理的一门技术。 n信息技术包括：n扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术n扩展神经系统

4、功能的通信技术n扩展大脑功能的计算(处理) 与存储技术n扩展效应器官功能的控制与显示技术n9第1章 信息技术概述信息技术的发展历史语言的形成和使用文字的创造印刷技术的发明望远镜、显微镜电报和电话通信广播、电视雷达、卫星（遥感感测）计算机、机器人因特网（Internet） 10第1章 信息技术概述现代信息技术n3大特征：n采用电子技术（包括激光技术）n以数字技术（计算机）为基础n以软件为核心n内容：n计算机、微电子、通信、广播、遥感遥测、自动控制、机器人等11第1章 信息技术概述什么是信息处理系统？n用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工 处理、控制及显示的综合使用各种信息技术的系 统，可以

5、通称为信息处理系统n信息处理系统的结构：传输/存储信息加工传输/存储控制与显示感测与识别信息输入信息输出12第1章 信息技术概述1.2 微电子技术简介（1）微电子技术与集成电路（2）集成电路的制造（3）集成电路的发展趋势（4）IC卡(1)微电子技术与集成电路 微电子技术是信息技术领域中的关键技术，是发展电子信息产业和各项高技术的基础 微电子技术的核心是集成电路技术14第1章 信息技术概述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) 微电子技术是以集成电路为核心的电子技术，它是在电子元器件小型化、微型化的过程中 发展起来的。大规模/超大规模 集成电路(1970

6、s)电子管 (1904)15第1章 信息技术概述什么是集成电路？n集成电路 (Integrated Circuit，简称IC)：以半导体单晶片作为基片,采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统n集成电路的优点：n体积小、重量轻n功耗小、成本低n速度快、可靠性高超大规模集成电路小规模集成电路16第1章 信息技术概述集成电路的分类n按用途分：n通用集成电路n专用集成电路（ASIC）n按电路的功能分：n数字集成电路n模拟集成电路n按晶体管结构、电路和工艺 分：n双极型（Bipolar）电路n金属氧化物半导体 (MOS)电路nn按集成度(

7、芯片中包含的元器件数目)分：集成电路规模元器件数目小规模集成电 路（SSI）100中规模集成电 路（MSI）1003000大规模集成电 路（LSI）300010万超大规模集成 电路（VLSI）10万几十亿极大规模集成 电路（ULSI）100万17第1章 信息技术概述IC集成度提高的规律Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18个月 翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)晶体管数例：Intel微处理器集成度的发展n酷睿2双核 （2006）291410M晶体管 n酷睿2四核 （2007）820M 晶体管1 000 197019751980198519901995200010 00

8、0100 00010610x106 100x10640048008808080868028680386PentiumPentium IIPentium IIIPentium 48048620101000x106CORE 2 DuoCORE 2 Quad(4) IC卡简介几乎每个人每天都与IC卡打交道，例如我们的身份证、手机SIM卡、交通卡、饭卡等等，什么是IC卡？它有哪些类型和用途？工作原理大致是怎样的？下面是简单介绍。19第1章 信息技术概述什么是 IC卡？nIC卡(chip card、smart card)，又称为集成电路卡，它是把 集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储信息 、处

9、理和传递数据的载体n特点：n存储信息量大n保密性能强n可以防止伪造和窃用n抗干扰能力强n可靠性高n应用举例：n作为电子证件，记录持卡人的信息，用作身份识别（如身 份证、考勤卡、医疗卡、住房卡等）n作为电子钱包（如电话卡、公交卡、加油卡等）20第1章 信息技术概述IC卡的类型(按芯片分类)n存储器卡：封装的集成电路为存储器，信息可 长期保存，也可通过读卡器改写。结构简单， 使用方便。用于安全性要求不高的场合，如电 话卡、水电费卡、公交卡、医疗卡等（带加密逻辑的存储器卡增加了加密电路） nCPU卡：封装的集成电路为中央处理器（CPU ）和存储器，还配有芯片操作系统(Chip Operating S

10、ystem)，处理能力强，保密性更好，常用作证件和信用卡使用。手机中使用的 SIM卡就是一种特殊的CPU卡。21第1章 信息技术概述IC卡的类型(按使用方式分 类)n接触式IC卡(如电话IC卡)n表面有方型镀金接口，共8个或6个镀金 触点。使用时必须将IC卡插入读卡机，通过金属触点传输数据。n用于信息量大、读写操作比较复杂的场 合,但易磨损、怕脏、寿命短n非接触式IC卡(射频卡、感应卡)n采用电磁感应方式无线传输数据，解决 了无源（卡中无电源）和免接触问题n操作方便，快捷，采用全密封胶固化， 防水、防污，使用寿命长n用于读写信息较简单的场合，如身份验 证等接触式IC卡接触式IC卡的结构非接触式

11、IC卡22第1章 信息技术概述非接触式IC卡在身份证中的使 用 n第二代身份证使用非接触式CPU卡，可实 现“电子防伪”和“数字管理”两大功能 ：n电子防伪措施：个人数据和人脸图像经过加密后存储 在芯片中，需要时可通过非接触式读卡器读出进行验证。 以后还可以将人体生物特征如指纹等保存在芯片中，以进 一步提高防伪性能n数字管理功能：n存储器能储存多达几兆字节的信息，采用分区存储 ，按不同安全等级授权读写n采用数据库和网络技术，实现全国联网快速查询和 身份识别，使二代证在公共安全、社会管理、电子政务、电 子商务等方面发挥重要作用 1.3 通信技术入门1.3.1 通信的基本原理1.3.2 模拟通信与

12、数字通信1.3.3 光纤通信和无线通信1.3.4 移动通信24第1章 信息技术概述1.3.1 通信的基本原理（1） 通信系统的基本模型（2） 调制与解调（3） 多路复用技术25第1章 信息技术概述什么是通信(communication) ？ n广而言之，通信就是信息的(远距离)传递与交流n现代通信使用电波或光波传递信息的技术，也称为 电信（telecommunication），如电报、电话、传真、电 子邮件、BBS、QQ等n通信的发展历史：n1836年，英国建成第一条电报线路(Morse电报)n1876年，美国人A.G.Bell研制成可供实用的电话n20世纪初，马可尼实现了跨越大西洋的无线电报

13、通信n1918年出现收音机和无线电广播n1938年第一个电视台开始播出n1940s 出现彩色电视n1960s 出现计算机网络26第1章 信息技术概述对通信系统的一般要求n远距离：传输距离要远n低成本：传输成本要低n高速度：从发生到接收的延迟时间要短n可靠：传输的信息不能有错误n方便：任何时间和地点都能通信n安全：传输的信息要保密，不能泄漏27第1章 信息技术概述通信系统的模型n通信的三要素：信 道信源(宿)信宿(源)信 号信 号n举例:信道的任务是迅速、可靠而 准确地将信号从信源传输到 信宿被传输的信息都必须以 某种电(或光)信号的形 式才能进行传输发送信息 的设备接收信息 的设备有线电话移动

14、电话计算机通信信源/信宿电话座机手机计算机信号形式话音经电话 机 转换成为变化 的电流信号话音经电话 机转换成 为压缩编码 后的数字 信号编码并打包后的数字信 号信道构成电话线 和中继 器等传输设备无线电波、基站等双绞线、集线器、路由 器、光纤等28第1章 信息技术概述1.3.2 模拟通信与数字通信 （1） 模拟通信（2） 数字通信（3） 数字通信系统29第1章 信息技术概述模拟通信n信源产生的模拟信号直接进行传输或者通过对载波调制 后进行传输的通信技术称为模拟通信技术 n应用：n(传统的)有线载波电话n无线电广播n电视（卫星电视、数字有线电视除外）n优点：历史长，技术成熟，结构简单，成本低n

15、缺点：在信号的调制和传输过程中易受噪声干扰，传输 质量不够稳定n趋势：已经越来越多地被数字通信所取代 30第1章 信息技术概述模拟通信技术应用举例（1）n传统的有线载波电话 使用对称电缆或同轴电缆，前者 每一对线可传输60路电话，后者 可提供成千上万个话路多路复用(分路)器传输线路(中继线和长途线)MODEM载波1MODEM载波2MODEM载波n多路复用(分路)器MODEM载波1MODEM载波2MODEM载波n本地交换机长途交换机本地交换机中继线用户线中继线长途线长途交换机用户线电子开关2x2交换机原理31第1章 信息技术概述模拟通信技术应用举例（2）n电话拨号上网: 利用模拟传输技术传输数字

16、信号32第1章 信息技术概述模拟通信技术应用举例（2）n家庭计算机用户通过电话拨号接入计算机网络调制解调器把计算机送出的 数字信号,采用数字调制(频 移键控或相移键控)的方法, 调制成为适合于在用户电话 线上传输的音频模拟信号因特网服务提供商把 接收到的模拟信号， 通过解调器恢复成数 字信号送给计算机n目前电话上网的最高传输速率： 56KbpsMODEMMODEM本地本地 电话网电话网MODEMMODEM计算机网络计算机网络模拟通信技术模拟通信技术计算机计算机数字数字 信号信号因特网服务提供商 (ISP)家庭用户数字数字 信号信号音频模拟信号在本 地电话网中，采用 模拟传输技术进行 传输33第1章 信息技术概述什么是数字通信？n将信源产生的模拟信号转换为数字信号（或信源直接产 生数字信号）之后，直接进行传输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称为数字通信n数字通信技术的优点：n抗干扰能力强，差错可控制，无噪声积累，传输质量高n灵