专转本第章、信息技术概述

1第一章信息技术概述21.1信息定义信息是指事物运动的形状及形状变化的方式〔客观事物立场〕，是认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的方式、内容和成效〔认识主体立场〕。数据的定义方式化后可以被计算机处置的信息称为数据。31.2信息技术信息技术：用来扩展人的信息器官功能、协助人们进展信息处置的一类技术。扩展觉得器官功能的感测与识别技术；扩展神经系统功能的通讯技术；扩展大脑功能的计算〔处置〕与存储技术；扩展效应器官功能的控制与显示技术。41.2信息技术例：与信息技术中的感测、存储、通讯技术相比，计算机主要用于扩展人的____器官的功能。A.觉得〔感测与识别〕B.神经网络〔通讯〕C.思想D.效应〔控制与显示〕51.2信息技术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妨碍和时间妨碍的信息技术是_______。A．感测与识别技术B．控制与显示技术C．计算技与处置技术D．通讯与存储技术61.2信息技术与信息处置相关的行为和活动：信息搜集，信息加工〔计算、分析、检索等〕，信息存储，信息传送和信息施用〔控制、显示等〕。71.3信息处置系统现代信息技术的三大领域：微电子技术、通讯技术、数字技术〔计算机技术〕。l当代电子信息技术的根底有两项：微电子与光纤技术和数字技术。l现代信息技术的主要特征：以数字技术为根底，以计算机为中心。81.3信息处置系统【2007真题】现代信息技术的主要特征是以数字技术为根底，以为中心。【2021真题】当代电子信息技术的根底有两项：一项为哪一项微电子与光纤技术；另一项______是技术，电子计算机从一开场就采用了该技术。1.4信息化与信息社会信息化的概念来源于20世纪60年代日本；信息化的本质：利用信息技术协助社会个人和群体有效利用新知识和新思想，从而建成能充分发扬人的潜力，实现其志向的信息社会。当今世界许多兴隆国家和经济共同体都提出了信息化国家开展战略。目前，我国处于工业化的中期，技术还比较落后，信息化处于快速开展阶段。9102微电子技术2.1微电子技术概述2.2集成电路的分类2.3集成电路的开展趋势112.1微电子技术微电子技术：是信息技术领域的关键技术，是开展电子信息产业和各项搞技术的根底。以集成电路为中心的电子技术，是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐构成和开展起来的。12大规模集成电路〔LSI&VLSI〕上千万次到十多万亿次每秒真空电子管几千次每秒用于军事和科学研讨任务晶体管几十万次每秒还用于数据处置和事务处置集成电路(SSI&MSI)几十万次～几百万次每秒用于各个领域1946～19581964～19701958～19641971～分类根据：电子电路中运用的根底元件半导体资料：硅〔Si〕2.1微电子技术132.1微电子技术集成电路(IntegratedCircuit，简称IC)集成电路芯片是微电子技术的结晶，是计算机的中心。集成电路的规模由单个芯片或单位面积中包含的根本电子元器件的个数确定。集成电路的制造资料通常是硅〔Si〕、砷化镓〔GaAs〕。142.1微电子技术集成电路的制造晶圆切片〔简称晶圆〕是圆形单晶硅薄片，是供芯片消费的根本资料。集成电路芯片〔芯片〕是以集成电路为主体，以晶圆为根本资料，经过多道工艺制造，在它上面集成晶体管、电阻、电容等元件及互连线构成的电子线路。152.2集成电路的分类按照晶体管数目小规模〔SSI〕、中规模〔MSI〕、大规模〔LSI〕、超大规模〔VLSI〕、极大规模〔ULSI〕〔——100——3000——10万——100万——〕SSIMSILSIVLSIULSI162.2集成电路的分类按照构造、工艺分为：双极型集成电路〔Bipolar〕；金属—氧化物—半导体集成电路〔MOS〕；双极—金属—氧化物—半导体集成电路〔Bi-MOS〕按照功能分数字集成电路和模拟集成电路172.2集成电路的分类按照用途分通用集成电路和公用集成电路微处置器和存储芯片属于通用集成电路；按照某种运用的特定要求专门设计、定制的属于公用集成电路。182.3集成电路的开展趋势集成电路特点体积小、分量轻、可靠性高集成电路的任务速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸。晶体管的尺寸越小，其极限任务频率越高，门电路的开关速度就越快。芯片上电路元件的线条越细，一样面积的晶片可包容的晶体管就越多，功能就越强，速度也越快。提高集成度，关键在减少门电路面积。192.3集成电路的开展趋势Moore定律单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番〔Intel公司开创人GordonE.Moore,1965年在<电子学>杂志〕集成度是有极限的，因此，Moore定律不能够永远成立。202.4微电子技术集成电路卡〔IC卡〕IC卡是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储、处置和传输数据的载体。IC卡根据功能分为三类：存储器卡、带加密逻辑的存储器卡、CPU卡〔如手机SIM卡〕。IC卡按照运用方式分为两种：接触式IC卡、非接触式IC卡。213通讯技术3.1通讯技术根底3.2有线通讯系统3.3无线通讯系统223.1通讯技术根底通讯：各种信息的传送现代通讯：专指运用电波或广波传送信息的技术。电信：专指双向通讯。例如：网络、等。通讯系统：也称电信网，衔接大量用户，由终端设备〔机〕、传输设备〔线〕、交换设备〔程控交换机〕等组成。233.1通讯技术根底产生和发送信息的一端信源信宿〔载体&传播媒介〕信道噪声〔外界的干扰〕接纳信息的一端通信三要素243.1通讯技术根底通讯系统终端设备传输设备交换设备公共交换网(简称PSTN)是一种用于全球语音通讯的电路交换网络，是目前互联网纾上最大的网络，拥有用户数量大约是8亿。PBX〔PrivateBranchExchange〕，用户级交换机，俗称：程控交换机，程控用户交换机，交换机，集团等.即公司内部运用的业务网络，系统内部分机用户分享一定数量的外线。

253.1通讯技术根底调制与解调技术多路复用技术交换技术调制解调频分复用时分复用波分复用电路交换分组交换通讯技术263.1通讯技术根底调制与解调调制〔Modulation〕：将基带数字信号的波形变换为适宜于模拟信道传输的模拟信号波形。〔将数字信号转换成模拟信号〕解调〔Demodulation〕：将由调制器变换过的模拟信号波形恢复成原来的基带数字信号波形。〔将模拟信号转换成数字信号〕根本调制方法：调幅〔幅移键控法ASK〕，调频〔频移键控法FSK〕，调相〔相移键控法PSK〕273.1通讯技术根底多路复用为了提高线路利用率，总是设法在一条传输线路上，传输多个模拟信号〔例如，语音信息〕或数字信号，这就是多路复用。多路复用技术通常有：频分复用，时分复用，波分复用283.1.1多路复用技术频分多路复用将传输线路的频带分成N部分，每一个部分均可作为一个独立的传输信道运用。这样在一对传输线路上可有N对话路信息传送，而每一对话路所占用的只是其中的一个频段。频分制通讯又称载波通讯，它是模拟通讯的主要手段。293.1.1多路复用技术时分多路复用：把一个传输通道进展时间分割以传送假设干话路的信息。把N个话路设备接到一条公共的通道上，按一定的次序轮番的给各个设备分配一段运用通道的时间。当轮到某个设备时，这个设备与通道接通，执行操作。与此同时，其它设备与通道的联络均被切断。待指定的运用时间间隔一到，那么经过时分多路转换开关把通道联接到下一个要衔接的设备上去。时分制通讯也称时间分割通讯，它是数字多路通讯的主要方法，因此PCM通讯常称为时分多路通讯。303.1.1多路复用技术波分多路复用在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，使得数据传输速度和容量获得倍增。313.1通讯技术根底交换技术：在恣意两个需求进展通讯的计算机之间建立一个暂时的通讯链路，通讯终了后再撤除链路，称为交换技术。由中转节点参与的通讯，中转的节点称为交换节点。常用交换技术：电路交换、分组交换323.1通讯技术根底电路交换〔线路交换〕为发送端和接纳端建立一条暂时的实践物理通道，供通讯双方运用，通讯终了后，交换机内的连线被撤除。例如：交换机优点：交换方式简单，适宜远间隔成批数据传输，建立一次衔接可传送大量数据。缺陷：线路利用率低，通讯本钱高。333.1通讯技术根底分组交换〔包交换〕数据块分割→组成一个数据包〔也称为“分组〞〕地址信息及分组信息。→缓冲、转发而到达目的地。接纳端的计算机按照数据包的编号，将它们重新组装成为原来方式的数据块。例如：互联网络优点：线路利用率高；收发双方不需同时任务，当接纳方忙碌时，整个网络都可以作为它的缓冲；可以给数据包建立优先级，使得一些重要运用的数据包能优先传送。缺陷：延时长，不宜用于实时通讯或交互通讯。343.1通讯技术根底数据通讯系统的性能目的信道：通讯信道是传输数据的一个物理途径或者是一种载波信号频率。带宽〔信道容量〕：一个信道允许的最大数据传输速度。数据传输速率〔datarate〕：实践传输数据时，单位时间内传输的二进制位数目。通常运用“位/秒〞〔bps〕作为单位。误码率〔errorrate〕：数据传输中出错数据占被传输数据总数的比例。端-端延迟：数据从信号源传送到目的地所破费的时间。353.2有线通讯系统有线载波通讯：采用的传输介质：架空明线，对称电缆，同轴电缆。光纤通讯纤芯包层光线备注：光导纤维的内芯的折射率大于外套折射率。光只需满足从光密介质射入光疏介质，才会发生全反射。363.2有线通讯系统利用光纤传导光信号进展通讯的一种技术。发端：实现信号的电-光转换；每隔一定间隔接入光中继器；收端：实现信号的光-电转换。光纤通讯可靠性好，严密性强。全光网〔AON〕：不进展光-电、电-光转换，速度提高，本钱降低，它是信息高速公路的根底。优点：传输频带非常宽，通讯容量大〔速度最快〕；抗雷电和电磁干扰、抗辐射才干强；无串音干扰，严密性强，不易被窃听或截取数据；传输损耗小，通讯间隔长。缺陷：准确衔接两根光纤比较困难。373.3无线通讯系统微波通讯微波是一种具有极高频率的电磁波〔介于无线电波与光波之间,频率300MHz~300GHz,波长1m~1mm〕。微波不能沿地面绕射传播〔中波〕，也不能经电离层反射传播〔短波〕。远间隔微波通讯方式：地面微波接力通讯、卫星通讯、对流层散射通讯。微波通讯容量大、建立费用省、抗灾才干强。383.3无线通讯系统地球通讯卫星地面站1地面站2卫星卫星卫星地球36000公里中、低轨道卫星：相对于地面是运动的，覆盖范围小，地面天线必需跟踪卫星。但损耗小、延时少。同步定点卫星：位于赤道上空大约36，000公里，相对于地面固定不动，覆盖范围大，三颗卫星几乎可以覆盖地球全部面积。393.3无线通讯系统卫星通讯卫星通讯的特点：通讯间隔远，频带宽，容量大，干扰小，较稳定。但造价高、技术复杂，有一定延时。403.3无线通讯系统挪动通讯系统挪动通讯是指处于挪动形状的对象之间的通讯，它包括蜂窝挪动、集群调度、无绳、寻呼系统和卫星系统。413.3无线通讯系统第一代挪动通讯采用模拟技术。第二代挪动通讯广泛采用数字技术〔GSM,CDMA,IS-95〕。第三代挪动通讯电信CDMA2000挪动TD-SCDMA联通WCDMA实现目的：全球遨游；顺应多种环境；提供高质量多媒体业务；提供大容量、高严密性和优质效力。第四代挪动通讯：TD-LTE-Advanced〔查看扩展阅读〕423.3无线通讯系统433.3无线通讯系统IS-95是由高通公司(Qualcomm)发起的第一个基于CDMA的数字蜂窝规范。基于IS-95的第一个品牌是CDMAOne。IS-95也叫做TIA-EIA-95。它是一个运用CDMA的2G挪动通讯规范，一个数据无线电的多接入方案，其用来发送声音，数据和在无线和蜂窝站点间发信号数据〔如被拨的号码〕。443.3无线通讯系统蜂窝式挪动通讯：每个基站的有效区域既相互分割，又彼此有所交叠，整个挪动通讯网就像是蜂窝。挪动通讯系统组成：挪动台：是挪动的通讯终端，是接纳无线信号的接纳机，包括手机，呼机，无绳等。基站：是与挪动台联络的一个固定收发机，它接纳挪动台的无线信号，每个基站担任与一个特定区域〔10km～20km的区域〕的一切的挪动台进展通讯。挪动交换中心：与基站之间经过无线微波、电缆或光缆交换信息，挪动交换中心再与公共网进展衔接。453.4计算机技术代别年代使用的主要元器件配置的软件主要应用第1代20世纪40年代中期～50年代末期CPU：电子管内存：磁鼓使用机器语言和汇编语言编写程序科学计算和工程计算第2代50年代中、后期～60年代中期CPU：晶体管内存：磁芯使用FORTRAN等高级程序设计语言开始广泛应用于数据处理领域第3代60年代中期～70年代初期CPU：SSI，MSI内存：SSI，MSI半导体存储器