信息技术概述88438

1、信息技术0.信息技术包括：扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术扩展神经系统功能的通信技术扩展大脑功能的计算(处理) 与存储技术扩展效应器官功能的控制与显示技术1.信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等) 信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等) 信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等) 信息的传递(如邮寄、电报、电话、广播等 ) 信息的施用(如控制、显示等) 2.信息技术（Information Technology，简称IT扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术扩展神经系统功能的通信技术扩展大脑功能的计算(处理) 与存储技术扩展效应器官功能的控制与显示技术3.现代信息技术大

2、特征：采用电子技术（包括激光技术）以数字技术（计算机）为基础以软件为核心3.集成电路的分类按用途分：通用集成电路 专用集成电路（ASIC）按电路的功能分：数字集成电路 模拟集成电路按晶体管结构、电路和工艺分：双极型（Bipolar）电路 金属氧化物半导体(MOS)电路······按集成度(芯片中包含的元器件数目)分:小规模。中。大。超大。极大。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)IC卡集成度是指单块芯片上所容纳的元件数目。集成度越高，所容纳的元件数目越多。 应用举例：作

3、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）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)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）CPU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 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。按使用方式分类接触式IC卡(如电话IC卡)表面有

4、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。用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、怕脏、寿命短非接触式IC卡(射频卡、感应卡)采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中无电源）和免接触问题操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，使用寿命长用于读写信息较简单的场合，如身份验证等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 4.信息系统举例雷达： 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

5、为主要目的因特网：跨越全球的多功能信息处理系统 微电子技术的核心是集成电路技术5.通信技术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等通信的发展历史：通信的三要素：信源(宿)-信道-信源(宿)信系统中被传输的信息必须转换成某种电信号(或光信号) 才能进行传输信号(或光信号) 有两种形式：模拟信号 数字信号6. 模拟信号 模拟信号远距离传输：通过载波来传输模拟信号(如：广播电台>收音机)载波：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)载波上传输模拟信号如何进行载波传输？ 三种调制方

6、法调幅(AM)，调频(FM)，调相(PM实现信号调制与解调的设备分别称为“调制器”和“解调器”调制器：传输信号载波信号 解调器：载波信号传输信号 7. 数字信号数字信号如何传输？远距离传输方法通过载波来传输数字信号(频带传输)近距离传输方法基带传输降低成本采用的技术多路复用技术 多路信号使用同一条传输线同时进行传输方法：频分多路复用（FDM） 时分多路复用（TDM） 波分多路复用（WDM）多路复用可以降低通信成本8.模拟通信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 模拟通信技术应用 传统的有线载波电话 电话拨号上网利用模拟传输技术传输数字信号（目前电

7、话上网的最高传输速率： 56Kbps）9.数字通信家庭计算机用户通过电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话拨号接入计算机网络 数字调制/解调技术 ： 调幅；调频；调相多路复用技术 ： 时分多路；频分多路；波分多路交换技术 ： 电路交换；分组交换模-数和数-模转换技术； 数字编码和数据压缩技术数字通信技术应用当今长途电话系统的中继通信 ；卫星电视数字传输：用数字传输技术传输模拟信号 10.光纤通信与无线通信介质类型特点应用有线通信（1）双绞线成本低，易受外部高频电磁波干扰，误码率较高；传输距

8、离有限固定电话本地回路、计算机局域网 （2）同轴电缆 传输特性和屏蔽特性良好，可作为传输干线长距离传输载波信号，但成本较高固定电话中继线路、有线电视接入光缆传输损耗小，通讯距离长，容量大，屏蔽特性非常好，不易被窃听，重量轻，便于运输和铺设。缺点是精确连接两根光纤很困难电话、电视等通信系统的远程干线，计算机网络的干线无线通信 自由空间使用微波、红外线、激光等，建设费用低，抗灾能力强，容量大，无线接入使得通信更加方便.但易被窃听、易受干扰广播，电视，移动通信系统，计算机无线局域网双绞线和同轴电缆原理：利用电流(电压)传输信息双绞线分类3类线(10 Mb/s)；5类线(100Mb/s)；6类线(20

9、0Mb/s)无屏蔽双绞线 (UTP)；屏蔽双绞线 (STP)同轴电缆分类 基带同轴电缆（50）传输数字信号宽带同轴电缆（75）传输模拟信号光纤与光缆光纤主要用于传输数字信号， 0信号或1信号直接对光进行调制光导纤维（光线的入射角足够大时，就会出现全反射，重复此过程，光就沿着光纤传播下去）波分多路复用提高传输效率，1根光纤中可以同时传输几种不同波长的光波，每种光波各自传输 自己所携带的信息，速率可达到 40G-100Gbit11.无线通信原理：模拟信号或数字信号使用电磁波调制后进行传输微波通信微波：300MHz300GHz范围内的电磁波，波长为1 m1mm特点：直线传播，不能沿地球表面传播（无绕

10、射性），需要每隔几十公里设立一个中继站应用：长途电话、蜂窝移动电话、全数字高清晰度电视（HDTV）等卫星通信 中继站在人造地球卫星上的一种微波通信卫星通信的重要应用GPS12.移动通信蜂窝移动通信原理第二代移动通信系统GSM（欧洲移动通信系统，也称全球通、全数字系统) 采用频分多路复用技术和时分多路复用CDMA (码分多址接入，Code Division Multiple Access)手机第三代数字移动通信系统（简称3G）标准：WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA(时分-同步码分多址接入)什么是通信？使用电波或光波传递信息对通信系统的要求：远距离调制解调技术(MODEM)低成本多路

11、复用技术(Multiplexer)+交换技术(Switch)高速度光纤通信技术可靠信号不失真、无差错、保证通信畅通（数字通信）方便移动通信技术（无线、数字通信）安全加密、身份认证（数字通信）目前许多通信系统既采用模拟通信技术，也采用数字通信技术，总的趋势是数字化、光纤化、智能化！13.数字技术基础比特是组成数字信息的最小单位b（二进制）8个比特1个字节（byte，用大写B表示）计算机内存储器容量的计量单位：KB: 1 KB=210字节=1024 B （千字节）MB: 1 MB=220字节=1024 KB（兆字节）GB: 1 GB=230字节=1024 MB（吉字节、千兆字节）TB: 1 TB=

12、240字节=1024 GB（太字节、兆兆字节）外存储器容量经常使用10的幂次来计算：1MB103 KB 1 000 KB1GB106 KB 1 000 000 KB1TB 109 KB = 1 000 000 000 KB十进制数每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）低位与高位的关系是：逢10进1各位的权值是10的整数次幂（基数是10 ）标志： 尾部加“D”或缺省例：204.96=2×1020×1014×1009×1016×102二进制数 每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每一位使用 1 个“比特”表示 低

13、位与高位的关系是：逢2进1 各位的权值是 2 的整数次幂（基数是2 ） 标志： 尾部加B例：101.01 B =1×220×211×20 0×211×22 5.25八进制数每一位使用八个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7） 低位与高位的关系是：逢8进1 各位的权值是8的整数次幂（基数是8 ） 标志：尾部加Q例： 365.2Q = 3×82+ 6×81+ 5×80 + 2×81 = 245.25十六进制数每一位使用十六个数字和符号表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F

14、 ）逢16进1, 基数为16各位的权值是16的整数次幂（基数是16 ）标志：尾部加H例： F5.4H=15×161 + 5×160 + 4×161 = 245.25进制转换十进制数à转换 二进制数转换方法：整数和小数放开转换 整数部分：除以2逆序取余 小数部分：乘以2顺序取整例如：29.6875 à11101.1011 B 注意：十进制小数（如0.63）在转换时会出现二进制无穷小数，这时只能取近似值二进制数 à 十进制数转换方法： 二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累加即可得到它的十进制数值例： 11101.1011B = 1&#

15、215;241×231×220×211×20 1×210×221×231×24 = 29.6875 八进制数与二进制数的互换八进制二进制：把每个八进制数字改写成等值的3位二进制数，且保持高低位的次序不变 例： 2467.32Q 010 100 110 111 . 011 010 B二进制八进制：整数部分从低位向高位每3位用一个等值的八进制数来替换，不足3位时在高位补0凑满3位；小数部分从高位向低位每3位用一个等值八进制数来替换，不足3位时在低位补0凑满三位 例： 1 101 001 110.110 01 B 001 101 001 110.110 010 B 1516.62 Q 十六进制数与二进制数的互换 1位十六进制数与4位二进制数的对应关系：转换方法：与八、二进制互换的方法类似例1：35A2.CFH 11 0101 1010 0010.1100 1111B例2：11 0100 1110.1100 11B 34E.CCH二进制数的算术运算1位二进制数的加、减法运算规则：加法运算：被加数 加数 和 进位 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1减法运算：被减数