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1、第1章信息技术概述考点：1.信息、信息技术的概念2.二进制及其特点3.信息在计算机中的表示方法4.集成电路的分类5.集成电路的发展趋势1、信息与信息技术（1） 信息客观事物立场上的信息概念：信息是指事物运动的状态及状态变化的方式。认识主体立场上的信息概念：信息是指认识主体所感知或所表达的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用。构成客观世界的三大要素：信息、物质和能量 信息功能：信息是极其普遍和广泛的，它作为人们认识世界、改造世界的一种基本资源，与人类的生存和发展有着密切的关系。 信息处理：信息的收集、加工、存储、传递和施用（2） 信息技术信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息
2、处理的一类技术。人们的信息器官主要有感觉器官、神经网络、思维器官及效应器官。基本的信息技术包括： 扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术，如雷达、卫星遥感。 扩展神经系统功能的通信技术，如电话、电视、因特网。 扩展大脑功能的计算（处理）与存储技术，如计算机、机器人。 扩展效应器官功能的控制与显示技术。（3）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，它能为人们更多更好地获得和使用信息服务。现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础，以计算机为核心，采用电子技术（包括激光技术）进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与
3、控制，它包括通信、广播、计算机、微电子、遥感遥测、自动控制、机器人等诸多领域。2、二进制及其特点数字技术是电子信息技术的基础。（1）什么是比特数字技术的处理对象是“比特”，其英文为“bit”，它是binary digit的缩写，中文意译为“二进位数字”或“二进位”，简称“位”。比特只有两种状态（取值）：或者是数字0，或者是数字1。比特是计算机与其他数字系统处理，存储和传输信息的最小单位，一般用小写的字母“b”表示。而稍大些的数字信息的计量单位是“字节”，用大写字母“B”，一个字节包含8个比特，顺序排列如下：b7b6b5b4b3b2b1b0其中，每个bi代表一个比特（二进位），b7是字节的最高位
4、，b0是其最低位。比特是组成信息的最小单位。比特在不同应用中有不同含义，有时候使用它表示数值，有时候使用它表示文字和符号，有时候使则表示图象，有时候还可以表示声音。（2）比特的存储用具有两种稳定状态的器件存储（开关、继电器、电容器等等）存储容量经常使用的单位：千字节1KB=210字节=1024B兆字节1MB=220字节=1024KB吉字节1GB=230字节=1024MB太字节1TB=240字节=1024GB有些计算机设备（如磁盘）制造商也采用1MB=1000KB，1GB=1000000KB。这些差异已经带来了误解和混淆，需要引起注意。（3）比特的传输在数据通信和计算机网络中传输二进制信息时是一
5、位一位串行传输的，传输速率的度量单位是“每秒比特”。比特/秒（b/s），也称“bps”，如：2400bps就表示2400b/s。常用的传输速率单位：比特/秒（b/s）也称bps，如2400bps（2400b/s）千比特/秒（kb/s）1kb/s=103比特/秒=1000b/s兆比特/秒（Mb/s）1Mb/s=106比特/秒=1000kb/s吉比特/秒（Gb/s）1Gb/s=109比特/秒=1000M/s太比特/秒（Tb/s）1Tb/s=1012比特/秒=1000G/s（4）比特的运算 最基本的逻辑运算有三种：逻辑加（也称“或”运算，用符号0R、“”或“”表示）、逻辑乘（也称“与”运算，用符号“
6、AND”、“”或“”表示）以及取反（也称“非”运算，用符号“NOT或“一”表示）。它们的运算规则如下：逻辑加（或）： 0 0 1 1 0 1 0 10 1 1 1逻辑乘（与）： 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 取反（非）运算最简单，“0”取反后是“1”，“1”取反后是“0”。两个多位二制数进行逻辑运算时，按位独立进行，相邻位之间不发生关系。（5）比特与二进制数十进制数与二进制数 日常生活中我们所使用的十进制数，是使用十个不同的符号（0,1,2,3,4,5,6,7, 8,9）来表示的。这些符号处于十进制数中不同位置时，其权值各不相同。例如：1998.888代表的实际值是1x103
7、9 x 1029 x 1018 x 1008 x 10-18 x 10-28 x 10-3 一般地说，一个十进制数S可以用符号表示为：Kn Kn-1K1K0K-1K-2.K- m 其中，Kj（j=n,n-1，1,0,-1，-2, ，-m）是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数字中的任何一个。S的实际数值是： SKn x 10nKn-1x10n-1K1 x 101K0 x100K-1x10-1K-2 x 10-2K-mx 10-m 在十进制计数制中，“10”称为基数，它表示在这种计数制中，一共使用十个不同的数字符号，低位计满10之后就要向高位进一，即日常所说的“逢十进一”。二进制和十进
8、制相仿，但它的基数是“2”，只使用两个不同的数字符号，即0和1，而且二进制数是“逢二进一”。例如，二进制数（10101）2代表的实际值是（10101）21 x240 x231 x220 x211 x20例如，（101.01）2的实际数值是 （101 01）1 x 220x21x 200x2-11x2-2=（525）10一般地说，一个二进制数 S= Kn Kn-1K1K0K-1K-2.K- m 所代表的实际数值是 S= Kn x 2nKn-1 x 2n-1K1 x 21K0 x 20K-1x 2-1K-2 x 2-2K-mx 2-m其中Kj（j=n,n-1，1,0,-1，-2, ，-m）只可以是
9、0和1两种不同的数字。二进制数与十进制数之间的转换分为三种情况： 二进制数转换成十进制数 只需将二进制数的每一位乘上其对应位的权值，再累加起来。例如111.001）2（1 x221 x211 x200 x210 x221 x23）10（7.125）10 十进制整数转换成二进制整数十进制整数转换成二进制整数可以采取“除以2取余法”。例如，将十进制数57转换成二进制：余数2 571（低位）2 2802 140 2 71 2 31 2 112 01 (高位)所以，（57）10（111001）2 十进制小数转换成二进制小数十进制小数转换成二进制小数，可以采取“乘以2取整法”，把给定的十进制小数不断乘以
10、2，取乘积的整数部分作为二进制小数的最高位，然后把乘积小数部分再乘以2，取乘积的整数部分，得到二进制小数的第二位，不断重复，就可以得到希望的位数，有时得到的是近似值。下面的两个不同的例子。 1)将(0.875)10转换成二进制小数。0.8752=1.75 整数部分=1 (高位)0.752=1.5整数部分=1 0.52=1整数部分=1(低位)所以，(0.875)10(0.111)2。2)将(0.63)10转换成二进制小数。 0.632=1.26 整数部分=1 (高位)0.262=0.52 整数部分=0 0.522=1.04 整数部分=10.042=0.08 整数部分=0 (低位)所以，(0.63
11、)10(0.1010)2(近似值)。二进制数的运算和十进制数一样，对二进制数可以进行算术运算，简单的算术运算是两个一位数的加法和减法，它们的基本运算规则是这样的。 加法： 0 0 1 101 0 1 0 1 1 1 0 （向高位进1）减法：0 0 1 10 1 0 1 0 1 1 0 （向高位借1) 两个多位二进制数的加、减法可以从低位到高位按上述规则进行，但必须考虑进位和借位的处理。八进制数与十六进制数从十进制和二进制的概念出发，可以进一步推广到更一般的任意进位制的情况。最常用的有八进制和十六进制两种。 八进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7八个符号，逢八进一。例如：（3652）8=3
12、x 826 x 815 x 8o2x 8-1（24525）10十六进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个符号，其中A、B、C、D、E、F分别代表十进制的10、11、12、13、14、15。在十六进制数中，低位逢十六进一，高位借一当十六。例如： （F54）16= 15 x 1615 x 1604 x 16-1=（245 25）10八进制数转换成二进制数的方法很简单，只要把每一个八进制数字改写成等值的三位二进制数即可，且保持高低位的次序不变。八进制数字与二进制数的对应关系如下： (0)8000 （1）8001 (2)8010 （3）8=011 （4）8=100 （5）8=101 （6）8=110 （7）8=111下面是八进制数转换成二进制数的例子。 将（0.754）8转换成二进制数。 (0 754)s（000111 101 100）2=（01111011）2 将（16.32
