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第1章 信息技术概述n 基本信息技术包括：感测与识别（扩展感觉器官功能）、通信（扩展神经系统功能）、处理与存储（扩展大脑功能）、控制与显示（扩展效应器官功能）n 雷达是一种以感测与识别为主要目的的系统；n 现代信息技术主要特征是以数字技术为基础，以计算机及其软件为核心n 微电子技术是信息技术领域中的关键技术，以集成电路为核心n 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n 集成度指单个集成电路所含电子元件数目。3000以内的为中、小规模，以简单的门电路或单级放大器为集成对象；300010万为大规模，以功能部件、子系统为集成对象；10万以上为超大或极大规模，现代PC机中使用的微处理器、芯片组等芯片均是超大和极大规模集成电路。n 集成电路工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管尺寸，尺寸越小，其极限工作频率越高，门电路速度越快。n 摩尔（Moore）定律指出，单块集成电路集成度平均每1824个月翻一番，目前为止，该定律仍然有效，但不会永远成立。n 目前世界上集成电路大生产主流技术已经达到1214英寸晶圆、65nm（纳米）的工艺水平。n IC卡是“集成电路卡”的简称，可作为存储、处理和传递的载体。按所嵌集成电路芯片分为存储器卡和CPU卡两种。存储器卡结构简单、使用方便，读卡器不需联网就可工作，主要用于一般场合；CPU卡也叫知能卡，卡上集成CPU、存储器，还配有操作系统，因而处理能力强、保密性好，常用于证件和信用卡使用的重要场合。n 现代通信指的是使用电波或光波传递信息的技术，通常称为电信。n 通信三要素：信源、信宿、信道。n 载波信号是频率比被传输信号（称为调制信号）高得多的正弦波。调制方法主要有：调频（频率）、调幅（幅度）、调相（相位）。n 多路复用技术有：时分多路复用（TDM），常用于数字通信；频分多路复用（FDM），常用于模拟通信；波分多路复用（WDM），常用于光纤通信。n 模拟通信：直接传输模拟信号或对模拟信号载波调制后进行传输的通信技术。传统的有线载波电话和目前还广泛使用的无线电播和电视仍部分采用模拟通信技术。n 数字通信：直接传输数字信号或用数字信号对载波进行调制来传输的技术。具有抗干扰能力强、灵活性好、直接由计算机处理、安全性高、容易用超大规模集成电路实现等优点。n 数字传输技术最高是被长途电话系统采用的。计算机网络全面采用了数字通信技术。n 基带传输：在网络中直接传输数字信号，如以太局域网。n 频带传输：数字信号经过调制后在网络中传输，如广域网。目前我国正在推广的数字有线电视即采用了类似数字频带传输技术。全面采用数字技术的系统可称为“数字广播”和“数字电视”。n 数据传输速率：单位时间内传送的二进制位数目，一般计量单位为“千位/秒（Kbps）”、Mbps/s或Gbps。注意是小写b（位）不是大写B（字节）。n 信道带宽：数字通信中重要指标之一，指一个信道的最大数据传输速率，也称信道容量。它与采用的传输介质、传输距离、多路复用方法、调制解调方法等密切相关。n 误码率：指数据传输中规定时间内出错数据占被传输数据的比例。n 端-端延迟：指数据从信源传送到信宿所花费的时间。n 双胶线分屏蔽双绞线（STP）和无屏蔽双胶线（UTP）两种，计算机局域网中普通使用UTP。n 同轴电缆分基带同轴电缆（用于计算机局域网）、宽带同轴电缆（用于有线电视）。n 光纤分单模与多模两大类。单模光纤纤芯细，传输距离远、速率高，适用于远程通信；多模光纤纤芯较粗，传输距离近、速率低，一般在局域网中使用。n 光纤主要用于传输数字信号，容量大、传输距离远、不受高压线和雷击电磁感应影响、抗核辐射能力强、保密性强。n 第1代移动通信采用的是模拟技术；第2代移动通信采用的是数字传输技术；第3代移动通信（3G）系统将实现高质量的多媒体通信，包括话音通信、数据通信和图像通信等。n 比特是组成数字信息的最小单位，一般用小写的字母“b”表示。而数字信息的计量单位通常用“字节”，用大写字母“B”表示。1Byte=8bitn 比特运算：掌握其逻辑运算。n 比特存储：掌握其容量单位换算。n 比特传输：注意传输速率计量单位。n 数制：掌握二、八、十、十六进制数之间相互转换。n 原码、反吗、补码。第2章 计算机硬件n 计算机硬件组成：CPU、存储器（内存和外存）、输入设备、输出设备，它们通过总线互相连接。n 大多数计算机只包含一个CPU，也可包含2个、4个、8个甚至几百个、几千个CPU。使用多个CPU实现高速计算的技术称为“并行处理”，采用该技术的计算机系统称为“多处理器系统”。n 内存储器直接与CPU连接，它用来存放已经启动运行的程序和需要立即处理的数据。外存中的程序及数据必须先传送到内存才能被CPU使用。n 嵌入式计算机（也称单片机）是指把运算器、控件器、存储器、输入/输出控制与接口电路等都集成在同一块芯片上的超大规模集成电路。嵌入式计算机是内嵌在其他设备中的计算机，大多用于满足实时信息处理、最小化存储容量、最小化功耗、适应恶劣工作环境等要求，应用非常普遍。n CPU主要由寄存器组、运算器、控制器三部分组成。n 指令是构成程序的基本单位。指令由操作码（决定计算机执行何种操作）和操作数地址（指出指令操作对象位置，其个数由操作码决定）两部分组成。n 指令系统：CPU能执行的全部指令。通常指令系统中有数以百计的不同指令。不同公司生产的CPU的指令系统未必互相兼容，但也不一定不兼容。同一公司的CPU产品通常向下兼容。n 主板上通常有：CPU插座、芯片组、存储插槽、扩充卡插槽、显卡插槽、BIOS、CMOS存储器、辅助芯片、I/O插口。n BIOS：基本输入/输出系统，集成在主板上的非易失ROM中，它是PC机软件中最基础部分，没有它机器就无法启动。主要包含四个部分程序：加电自检程序（POST）、CMOS设置程序、系统主引导记录的装入程序、基本外围设备的驱动程序。n CMOS：集成在主板上的易失性存储器，其中存放着与计算机硬件相关的一些参数（称为“配置信息” ），必须使用电池供电，才能使关机后不会丢失其配置信息。CMOS信息通常不需设置，其信息被破坏时，可启动BIOS中的CMOS设置程序进行设置。n 芯片组是集成在主板上的两个超大规模集成电路（通常称北桥芯片和南桥芯片），它是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽，它既实现了PC机总线功能，又提供了各种I/O接口及相关的控制功能。n 存储器的层次结构：寄存器1ns、cache存储器2ns、主存10ns、外存10ms。n 半导体存储类型及应用：SRAM高速缓冲存储器、DRAM主存储器、不可在线改写内容的ROM、闪存Flash ROMBIOS、U盘、数码相机等。n I/O总线是各类I/O设备控制器与CPU、存储器之间相互交换信息、传输数据的一组公用信号线，有数据总线、地址总线、控制总线三类。n 总线带宽：单位时间内总线上可传输的最大数据量。总线带宽(MB/s)=(数据线宽度/8)总线工作频率(MHz)每个总线周期传输次数n PCI-E是PC机扩充卡接口的一种新标准，它采用高速串行传输以点对点方式与主机进行通信。PCI-E包括x1、x4、x8、x16等多种规格，其中PCI-E x16接口能提供5GB/s的带宽，远远超过AGP 8X接口速率，故PCI-E x16接口的显卡已经取代了AGP接口显卡。n PC机常用I/O接口：串行USB、IEEE-1394、SATA、PS/2；并行打印机、显示器输出接口。n USB接口使用4线连接器，一个USB接口理论上能借助“USB集线器”连接127个设备；IEEE-1394使用6线连接器。n 数码相机使用的成像芯片目前采用CCD居多，像素在200万300万以下的普及型相机大多采用CMOS成像芯片，价格比较便宜。n DPI（每英寸可打印的点数）是打印机的性能指标之一，360DPI以上打印效果才能基本令人满意。n 目前PC机硬盘单碟容量大多在100GB以上，提高单碟容量是提高硬盘容量的关键。n 近年开始流行的串行ATA（简称SATA）硬盘接口，传输速率可达150MB/s300MB/s。n 硬盘内部传输速率要小于外部传输速率，故内部传输速率是评价硬盘整体性能的决定性因素。第3章 计算机软件n 软件：程序、相关数据和文档统称。程序是软件主体，单独的数据或文档一般不认为是软件。n 系统软件包括：BIOS、操作系统、程序设计语言处理系统、数据库管理系统、常用实用程序。n 商品软件付费才能得到其使用权，受版权保护和软件许可证保护、共享软件买前免费试用，具有版权，允许用户拷贝和散发（但不能修改后散发）、自由软件无版权，源代码公开，随意拷贝、修改、传播甚至销售。n 操作系统作用：管理和分配软硬件资源、为用户提供友善的人面界面、提供应用程序开发和运行的平台。n 并发多任务含义、时间片轮转调度算法。n 虚拟存储器技术、LRU调度算法、交换文件（Windows98中为Win386.swp，Windows XP中为Pagefile.sys）。n 在Windows中，文件名可长达255个字符；文件具有系统文件、隐藏文件、存档文件或只读文件等多种属性，Windows XP中还具有“压缩”、“加密”和“编制索引”属性，Windows允许一个文件兼有多种属性。n 常用操作系统：Windows、UNIX、Linux，Windows Vista是继Windows XP之后的新一代操作系统，有家庭版、中小企业版、企业版和旗舰版等。n 高级程序设计语言基本成分：数据成分、运算成分、控制成分、传输成分。n 算法：解决问题的方法与步骤。基本性质有确定性、有穷性、能行性、输出（至少一个输出）。n 评价算法优劣因素：正确性 所占计算机资源（时间资源和空间资源）是否容易理解、调试和测试等。n 数据结构研究如何根据实际问题组织数据和定义新的数据类型，它是面向应用的，与具体程序设计语言无关。它包含以下三方面内容：数据的逻辑结构 数据的物理结构 数据的运算（操作）。n 常用数据结构：集合结构、线性结构、树形结构、网状结构。第4章 计算机网络n 组网目的：数据通信、资源共享、分布式处理、提高系统可靠性和可用性。n 计算机网络分类：LAN、WAN、MAN。n 计算机网络工作模式：对等模式（如Windows中的“网上邻居” ）、客户/服务器模式（如BT下载、QQ）。n 局域网特点：为一个单位所有，地理范围有了限；使用专用传输介质联网和数据通信；数据传输速率高（10Mbps10Gbps）、延迟时间短、误码率低。n MAC地址：也称介质访问地址或物理地址，48位，全球唯一。n 数据帧：局域网中数据传输的单位。n 常用局域网：以太网、FDDI网、令牌网等。不同类型局域网采用不同的MAC地址格式和数据帧格式，使用不同的网卡和协议。n 以太网有共享式（大多以集线器为中心，采用总线型结构，共享一定带宽）、交换式（以交换机为中心，采用星型结构，独享一定带宽）两种。n 无线局域网采用的协议主要有802.11（Wi-Fi）及蓝牙（BLueTooth）。n 电话网采用的是电路交换技术，广域网采用的是分组交换技术。分组交换也称包交换，其线路利用率高、收发双方不需同步；缺点是不适宜实时应用或交互方式应用。分组交换的基本工作模式是存储转发。n 路由表：指的是路由器或者其他网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网络终端的路径。n TCP/IP是一个包含100多个协议的协议集合，TCP（传输控制协议）和IP（网络互连协议）是其中两个最基本、最重要的协议。n IP地址：32位二进制数，包含网络号和主机号两部分。首字节128为A类地址；128=首字节192为B类地址；192=首字节224为C类地址。n 特殊IP地址：网络地址（全0）、直接广播地址（全1）。n IPV6协议已经把IP地址长度从IPV4的32位扩展到128位，几乎可以不受限制地提供地址。n IP数据报：IP协议中定义的一种独立于各种物理网络的数据包格式，由头部和数据区两部分组成。n 路由器：用于连接异构网络的网络设备。n 域名：因特网中主机的符号名，可以是字母、数字和连字符，但必须以字母或数字开头并结尾。整个域名总长不超过255个字符。n 一台主机通常只有一个IP地址，但可以有多个域名，主机从一个物理网络移到另一个网络时，其IP地址必须更换，但可保留域名不变。n DNS：域名解析器，是把域名翻译成IP地址的软件。在Windows XP中的“开始”菜单处运行nsLookup命令，可方便从IP地址查看对应域名，或从域名查看对应的IP地址。n 因特网接入方式：电话拨号接入、ADSL接入、有线电视网接入。n 因特网提供的服务：WWW（信息服务）、E-MAIL（电子邮件）、FTP（文件传输）、Telnet（远程登录）、BBS（电子公告牌）。n 电子邮件一般由头部、邮件正文、附件三部分组成。发送邮件采用SMTP协议、接收邮件采用POP3协议。第5章 多媒体应用n ASCII码：7位编码，占1字节，最高位为0，共128个字符（96个可打印字符+32个控制字符）。n 汉字编码：一般采用双字节编码，常见的标准有GB2312、GBK、GB18030，BIG5，UCS/Unicode。n 机内码：也称内码，是GB2312标准中采用的双字节编码，每个字节最高位置1以与ASCII字符区别。n 图像数字化步骤：扫描、分色、取样、量化。n 图像数据量=图像水平分辨率图像垂直分辨率像素深度/8。单位为字节。n 常用图像文件格式：BMP，无损压缩，应用于Windows应用程序；TIF，无损压缩，应用于桌面出版