计算机专转本辅导_第1章_计算机信息技术概述

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1、第1章 计算机信息技术概述考核目标：l信息技术基本概念l微电子技术l通信技术l数字技术1.1 信息与信息技术 l 信息的定义 从客观上看，信息事物运动的状态及状态变化的方式 。从主观上看，信息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。 l 信息处理相关的行为和活动：l信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等)l信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等)l信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等)l信息的传递(如邮寄、电报、电话等 )l信息的施用(如控制、显示等) l信息表示形式：数据、文字、图像、声音和视频。 l信息技术信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能 、协

2、助人们更有效地进行信息处理的一门技术。l信息技术包括： l 扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术 l 扩展神经系统功能的通信技术 l 扩展大脑功能的计算(处理) 与存储技术 l 扩展效应器官功能的控制与显示技术l信息处理系统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，可以通称为信息处理系统 l 信息处理系统的实例雷达：以感测与识别为主要目的 电视/广播：以单向、点到多点（面）的信息传递 为主要目的 电话：以双向、点到点的信息交互为主要目的 银行：以处理金融信息为目的 图书馆：以信息收藏和检索为主要目的 因特网：跨越全球的多功能信息处理系统 l

3、 现代信息技术的三大特征：采用电子技术（包括激光技术）以数字技术为基础以计算机为核心 l现代信息技术的三大核心技术：微电子技术 、通信技术和计算机技 术真题讲解1、 现代信息技术的主要特征是以数字技术 为基础，以 为核心。（2007年 ） 2、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；另一端是 技 术，电子计算机从一开始就采用了该技术 。（2008年）3、用于扩展人的神经网络系统和记忆器官的 功能，消除信息交流的空间障碍和时间障碍 的信息技术是_。 （2008年）A感测与识别技术 B控制与显示技术C计算与处理技术 D通信与存储技术 4、信息技术是指用来取代人的信息器官功能 ，代替

4、人类进行信息处理的一类技术。（ ） （2009年）5、下列关于信息系统的叙述，错误的是 。 （2010年）A电话是一种双向的、点对点的、以信息交互为主要目的的系统B网络聊天室一种双向的、以信息交互为主要目的的系统C广播是一种点到面的、双向信息交互系统D因特网是一种跨越全球的多功能信息系统6、现代信息技术是以_技术为基础 ， 以计算机及其软件为核心，采用电子技 术、激光技术进行信息的收集、传递、加 工、存储、显示与控制。 （2010年） 例题讲解一、判断题1、信息处理过程就是人们传递信息的过程。（ ）2、基本的信息技术应该包括感测（获取）与识别技 术、通信与存储技术、计算（处理）技术和控制与 显

5、示技术。（ ） 3、信息是指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。（ ）4、现代信息技术涉及众多领域，例如通信、 广播、计算机、微电子、摇撼遥测、自动控 制、机器人等。（ ）二、填空题5、信息处理指的是信息的收集、传递、加工 、 和显示与控制。 三、单选题 6、信息处理系统是综合使用信息技术的系统。下 面叙述中错误的是 。 A. 信息处理系统从自动化程度来看，有人工的、 半自动化和全自动化的 B. 应用领域很广泛。例如银行是一种以感知与识 别为主要目的的系统 C. 信息处理系统是用于辅助人们进行信息获取、 传递、存储、加工处理及控制的一种系统 D. 从技术手段上来看

6、，有机械的、电子的和光学 的。从适用范围来看，有专用的和通用的四、多选题 7、信息处理是指为了更多、更有效地获取 和使用信息而施加于信息的各种操作，包 括 的全过程。A信息收集 B信息加工和存储 C信息传输 D信息维护及使用 8、现代信息技术主要包括 。A微电子技术 B机械技术 C 通信技术 D计算机技术1.2 微电子技术简介（1）微电子技术与集成电路（2）集成电路的发展趋势（3）IC卡l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l微电子技术的核心是集成电路技术 l现代集成电路使用的半导体材料主要是 硅，也可以是化合物半导体如砷化镓。（1）微电子技术与集成电路电

7、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(1970s)电子 管 (1904)什么是集成电路？n集成电路 (简称IC)：n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：l体积小、重量轻l功耗小、成本低l速度快、可靠性高超大规模集成电路小规模集成电路集成电路的分类n按用途分：l通用集成电路（如：微 处理器、存储器芯片）l专用集成电路（AS

8、IC）n按电路的功能分：l数字集成电路l模拟集成电路n按晶体管结构、电路和工 艺分：l双极型（Bipolar）电路l金属氧化物半导体 (MOS)电路l集成电电路规规模元器件数目小规规模集成电电 路（SSI）100中规规模集成电电 路（MSI）1003000大规规模集成电电 路（LSI）300010万超大规规模集成 电电路（VLSI）10万100万极大规规模集成 电电路（ULSI）100万（2）集成电路的发展趋势n 集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。晶体管的尺寸越小，其极限工作频率越高，门电路的开关速度就越快，相同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。n 所以从集成电路问世以来，人们就一直

9、在缩小晶体管、电阻、电容、连接线的尺寸上下功夫。 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1824 个月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)19701975198019851990199520001,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,0004004800880808086802868038680486PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶体管数例：Intel微处理器集成度的发展但是，集成电路不可能一直以这样的速度发展下去 ，Moore定律也不可能永远成立 。（3） I

10、C卡简介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、处理和传递数据的载体n特点：l存储信息量大l保密性能强l可以防止伪造和窃用l抗干扰能力强l可靠性高n应用举例：l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）l作为电子钱包（如电话卡、公交卡、加油 卡等）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nCPU卡：封装的集成电路为

11、中央处理器（CPU）和存储器，还配有操作系统(Chip Operating System)，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。IC卡的类型(按使用方式分类)n接触式IC卡(如电话IC卡)l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。l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)l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l操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水 、防污，使用寿命长l用于读写信息较简单的场合

12、，如身份验证等真题讲解1、根据摩尔（Moore）定律，单块集成电路的集成度平 均每 翻一番。 （2007年）A.814个月 B.1824个月 C.2834个月 D.3844个月2、集成电路按用途可以分为通用集成电路与专用集成电 路，存储器芯片属于通用集成电路。（ ） （2007年 ）3、下列关于集成电路的叙述，正确的是 。 （2009 年）A. 集成电路的集成度将永远符合Moore定律B. 集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸，通常尺寸越小，速度越快C.集成电路是20世纪的重大发明之一，在此基础上出现了世界上第一台电子计算机D. 集成电路是在金属基片上制作完成的4、下列关于

13、IC卡的叙述，错误的是 。（2010年）A. IC卡按卡中镶嵌的集成电路芯片不同可分为存储卡和CPU卡B. 现在许多城市中使用的公交卡属于非接触式IC卡C. 只有CPU卡具有数据加密的能力D. 手机中使用的SIM卡是一种特殊的CPU卡1.3 通信技术入门 l 通信的基本概念广而言之，通信就是信息的(远距离)传递与交流 l 现代通信使用电波或光波传递信息的技术，也称为电信，如 电报、电话、传真、电子邮件、BBS、QQ等。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

14、密，不能泄漏l通信的三要素 信源、 信道和信宿信 道信源(宿)信宿(源)信 号信 号信道的任务是迅速、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l 电信号(或光信号) 有两种形式：模拟信号形式: 通过连续变化的物理量（如信号的幅度）来表示信息，例如人们打电话或者播音员播音时声音经话筒(麦克风)转换得到的电信号；数字信号形式: 使用有限个状态(一般是2个状态)来表示（编码）信息，例如电报机、传真机和计算机发出的信号都是数字信号 。模拟信号如何传输？l近距离传输：l直接传输 l通过载波来传输模拟信号(如：广播电

15、台收 音机)l什么是载波？ l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 。l调制l解调l调制解调器l模拟调制的三种方法： （1）调幅（2）调频（3）调相l多路复用（1）频分多路复用（2）时分多路复用（3）波分多路复用 l模拟传输技术的应用有线载波电话l模拟通信的特点 优点: 结构比较简单，成本低缺点：信号的调制和传输过程不可避免 受到噪音信号的干扰，传输质量不稳定。模拟通信已经越来越多被数字通信所 取代。l数字通信将信源产生的模拟信号转换为数字信 号（或信

16、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。l数字通信的优点l数字传输技术（1）基带传输（2）频带传输l数字调制/解调技术（1）调幅（2）调频（3）调相l数据通信系统的性能指标（1）信道带宽（2）数据传输速率 （数据速率）（3）误码率（4）端-端延迟传输介质的类型与特点 介质质类类型特点应应用 金属 导导体双绞线绞线成本低，易受外部高频电频电 磁波 干扰扰，误码误码 率较较高；传输传输 距离 有限固定电话电话 本地 回路、计计算机 局域网 同轴电缆轴电缆传输传输 特性和屏蔽特性良好，可 作为传输为传输 干线长线长 距离传输载传输载 波 信号，但成本较较高固定电话电话 中继继 线线路、有线电线电 视视接入 光导导 纤维纤维光缆缆传输损传输损 耗小，通讯