第1章計算機信息技術概述考核目標標：信息技術術基本概概念微電子技技術通信技術術數字技術術1.1信息與信信息技術術信息的定定義從客觀上上看，信信息事物物運動的的狀態(tài)及及狀態(tài)變變化的方方式。。從主觀上上看，信信息是認認識主體體所感知知或所表表述的事事物運動動及其變變化方式式的形式式、內容容和效用用。信息處理理相關的的行為和和活動：：信息的收集(如信息的的感知、、測量、、獲取、、輸入等等)信息的加工(如信息的的分類、、計算、、分析、、轉換等等)信息的存儲(如書寫寫、攝影影、錄音音、錄像像等)信息的傳遞(如郵寄寄、電報報、電話話等))信息的施用(如控制制、顯示示等)信息表示示形式：：數據、文文字、圖圖像、聲聲音和視視頻。信息技術術信息技術術指的是是用來擴擴展人們們信息器器官功能能、協助助人們更更有效地地進行信信息處理理的一門門技術。。信息技術術包括：：擴展感覺覺器官功功能的感測(獲取)與識別技技術擴展神經經系統(tǒng)功功能的通信技術術擴展大腦腦功能的的計算(處理)與存儲技技術擴展效應應器官功功能的控制與顯顯示技術術信息處理理系統(tǒng)用于輔助助人們進進行信息息獲取、傳遞、存儲、加工處理理、控制及顯顯示的綜合使使用各種種信息技技術的系系統(tǒng)，可可以通稱稱為信息息處理系系統(tǒng)信息處理理系統(tǒng)的的實例雷達：以感測測與識別別為主要要目的電視/廣播：以單向向、點到到多點（（面）的的信息傳傳遞為主主要目的的電話：以雙向向、點到到點的信信息交互互為主要要目的銀行：以處理理金融信信息為目目的圖書館：以信息息收藏和和檢索為為主要目目的因特網：跨越全全球的多多功能信信息處理理系統(tǒng)現代信息息技術的的三大特特征：采用電子技術術（包括激激光技術術）以數字技術術為基礎以計算機為核心現代信息息技術的的三大核核心技術術：微電子技技術、、通信技技術和計計算機技技術真題講解解1、現代信息息技術的的主要特特征是以以數字技技術為基基礎，以以為核心。。（2007年））2、當代代電子信信息技術術的基礎礎有兩項項：一項項是微電電子與光光纖技術術；另一一端是技術，電電子計算算機從一一開始就就采用了了該技術術。（2008年））3、用于擴擴展人的的神經網網絡系統(tǒng)統(tǒng)和記憶憶器官的的功能，，消除信信息交流流的空間間障礙和和時間障障礙的信信息技術術是_________。。（2008年））A．感測測與識別別技術B．控控制與顯顯示技術術C．計算算與處理理技術D．通通信與存存儲技術術4、信息息技術是是指用來來取代人人的信息息器官功功能，代代替人類類進行信信息處理理的一類類技術。。（））（2009年））5、下列列關于信信息系統(tǒng)統(tǒng)的敘述述，錯誤誤的是。（2010年））A．電話話是一種種雙向的的、點對對點的、、以信息息交互為主要要目的的的系統(tǒng)B．網絡絡聊天室室一種雙雙向的、、以信息息交互為為主要目的的的系統(tǒng)C．廣播播是一種種點到面面的、雙雙向信息息交互系系統(tǒng)D．因特特網是一一種跨越越全球的的多功能能信息系系統(tǒng)6、現代代信息技技術是以以__________技技術為基基礎，以以計算算機及其其軟件為為核心，，采用電電子技術術、激光光技術進進行信息息的收集集、傳遞遞、加工工、存儲儲、顯示示與控制制。（2010年））例題講解解一、判斷斷題1、信息處理理過程就就是人們們傳遞信信息的過過程。（（））2、基本本的信息息技術應應該包括括感測（（獲?。┡c識別別技術、、通信與與存儲技技術、計計算（處處理）技技術和控控制與顯顯示技術術。（））3、信息息是指認認識主體體所感知知或所表表述的事事物運動動及其變變化方式式的形式式、內容容和效用用。（））4、現代代信息技技術涉及及眾多領領域，例例如通信信、廣播播、計算算機、微微電子、、搖撼遙遙測、自自動控制制、機器器人等。。（））二、填空空題5、信息處理理指的是是信息的的收集、、傳遞、、加工、、和顯示與與控制。。三、單選選題6、信息處處理系統(tǒng)統(tǒng)是綜合合使用信信息技術術的系統(tǒng)統(tǒng)。下面面敘述中中錯誤的的是。A.信息處理理系統(tǒng)從從自動化化程度來來看，有有人工的的、半自自動化和和全自動動化的B.應用領域域很廣泛泛。例如如銀行是是一種以以感知與與識別為為主要目目的的系系統(tǒng)C.信息處理理系統(tǒng)是是用于輔輔助人們們進行信信息獲取取、傳遞遞、存儲儲、加工工處理及及控制的的一種系系統(tǒng)D.從技術手手段上來來看，有有機械的的、電子子的和光光學的。。從適用用范圍來來看，有有專用的的和通用用的四、多選選題7、信息息處理是是指為了了更多、、更有效效地獲取取和使用用信息而而施加于于信息的的各種操操作，包包括的全過程程。A．信息息收集B．信信息加工工和存儲儲C．信息息傳輸D．．信息維維護及使使用8、現代代信息技技術主要要包括。A．微電電子技術術B．．機械技技術C．通信信技術D．．計算機機技術1.2微微電電子技術術簡介（1）微電子子技術與與集成電電路（2）集成電電路的發(fā)發(fā)展趨勢勢（3）IC卡微電子技技術是信息技技術領域域中的關關鍵技術術，是發(fā)發(fā)展電子子信息產產業(yè)和各各項高技技術的基基礎微電子技技術的核核心是集成電路路技術現代集成成電路使使用的半半導體材材料主要要是硅，也可以以是化合合物半導導體如砷化鎵。（1）微電子子技術與與集成電電路電子電路路中元器器件的發(fā)發(fā)展演變變晶體管(1948)中/小規(guī)模集成電路(1950’s)微電子技技術是以以集成電路路為核心的的電子技技術，它它是在電電子元器器件小型型化、微微型化的的過程中中發(fā)展起起來的。。大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路(1970’s)電子管(1904)什么是集集成電路路？集成電路路(簡簡稱IC)：以半導體單單晶片作為基片片,采用用平面工工藝，將將晶體管管、電阻阻、電容容等元器器件及其其連線所所構成的的電路制制作在基基片上所所構成的的一個微微型化的的電路或或系統(tǒng)。。集成電路路的優(yōu)點點：體積小、、重量輕輕功耗小、、成本低低速度快、、可靠性性高超大規(guī)模集成電路小規(guī)模集成電路集成電路路的分類類按用途分分：通用集成成電路（（如：微處處理器、、存儲器器芯片）專用集成成電路（（ASIC）按電路的的功能分分：數字集成成電路模擬集成成電路按晶體管管結構、、電路和和工藝分分：雙極型（（Bipolar）電電路金屬氧化化物半導導體(MOS))電路·······集成電路規(guī)模元器件數目小規(guī)模集成電路（SSI）＜100中規(guī)模集成電路（MSI）100~3000大規(guī)模集成電路（LSI）3000~10萬超大規(guī)模集成電路（VLSI）10萬~100萬極大規(guī)模集成電路（ULSI）＞100萬（2）集成電電路的發(fā)發(fā)展趨勢勢集成電路路的工作作速度主主要取決決于晶體體管的尺尺寸。晶晶體管的的尺寸越越小，其其極限工工作頻率率越高，，門電路路的開關關速度就就越快，，相同面面積的晶晶片可容容納的晶晶體管數數目就越越多。所以從集集成電路路問世以以來，人人們就一一直在縮縮小晶體體管、電電阻、電電容、連連接線的的尺寸上上下功夫夫。IC集成成度提高高的規(guī)律律Moore定律：單塊集成成電路的的集成度度平均每每18~24個月月翻一番番(GordonE..Moore,,1965年))19701975198019851990199520001,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,0004004800880808086802868038680486PentiumPentiumIIPentiumIIIPentium4晶體管數例：Intel微處理器集成度的發(fā)展但是，集集成電路路不可能能一直以以這樣的的速度發(fā)發(fā)展下去去，Moore定律也不不可能永永遠成立立。（3）IC卡簡介介IC卡(chipcard、smartcard))，又稱稱為集成成電路卡卡，它是是把集成成電路芯芯片密封封在塑料料卡基片片內，使使其成為為能存儲儲信息、、處理和和傳遞數數據的載載體特點：存儲信息息量大保密性能能強可以防止止偽造和和竊用抗干擾能能力強可靠性高高應用舉例例：作為電子子證件，，記錄持持卡人的的信息，，用作身身份識別別（如身身份證、、考勤卡卡、醫(yī)療療卡、住住房卡等等）作為電子子錢包（（如電話話卡、公公交卡、、加油卡卡等）IC卡的的類型((按芯片片分類))存儲器卡卡：封裝的的集成電電路為存存儲器，，信息可可長期保保存，也也可通過過讀卡器器改寫。。結構簡簡單，使使用方便便。用于于安全性性要求不不高的場場合，如如電話卡卡、水電電費卡、、公交卡卡、醫(yī)療療卡等CPU卡卡：封裝的的集成電電路為中中央處理理器（CPU））和存儲儲器，還還配有操操作系統(tǒng)統(tǒng)(ChipOperatingSystem)，，處理能能力強，，保密性性更好，，常用作作證件和和信用卡卡使用。。手機中中使用的的SIM卡就是是一種特特殊的CPU卡卡。IC卡的的類型((按使用用方式分分類)接觸式IC卡((如電話話IC卡卡)表面有方方型鍍金金接口，，共8個個或6個個鍍金觸觸點。使使用時必必須將IC卡插插入讀卡卡機，通通過金屬屬觸點傳傳輸數據據。用于信息息量大、、讀寫操操作比較較復雜的的場合,,但易磨磨損、怕怕臟、壽壽命短非接觸式式IC卡卡(射頻頻卡、感感應卡))采用電磁磁感應方方式無線線傳輸數數據，解解決了無無源（卡卡中無電電源）和和免接觸觸問題操作方便便，快捷捷，采用用全密封封膠固化化，防水水、防污污，使用用壽命長長用于讀寫寫信息較較簡單的的場合，，如身份份驗證等等真題講解解1、根據摩爾爾（Moore）定律律，單塊塊集成電電路的集集成度平平均每翻一番。。（2007年））A.8~~14個個月B.18~24個月C.28~34個月D..38~~44個個月2、集成電路路按用途途可以分分為通用用集成電電路與專專用集成成電路，，存儲器器芯片屬屬于通用用集成電電路。（（））（2007年））3、下列關于于集成電電路的敘敘述，正正確的是是。（2009年））A.集集成電路路的集成成度將永永遠符合合Moore定定律B.集集成電路路的工作作速度主主要取決決于組成成邏輯門電路的的晶體管管的尺寸寸，通常常尺寸越越小，速度越快快C.集成成電路是是20世世紀的重重大發(fā)明明之一，，在此基礎上出出現了世世界上第第一臺電電子計算算機D.集集成電路路是在金金屬基片片上制作作完成的的4、下列關于于IC卡卡的敘述述，錯誤誤的是。（2010年））A.IC卡按按卡中鑲鑲嵌的集集成電路路芯片不不同可分為存儲儲卡和CPU卡卡B.現現在許多多城市中中使用的的公交卡卡屬于非非接觸式IC卡C.只只有CPU卡具具有數據據加密的的能力D.手手機中使使用的SIM卡卡是一種種特殊的的CPU卡1.3通信技術術入門通信的基基本概念念廣而言之之，通信信就是信信息的(遠距離)傳遞與交交流現代通信信使用電波或光光波傳遞遞信息的技術，，也稱為為電信，，如電報報、電話話、傳真真、電子子郵件、、BBS、QQ等。對通信系系統(tǒng)的一一般要求求遠距離：：傳輸距距離要遠遠低成本：：傳輸成成本要低低高速度：：從發(fā)生生到接收收延遲時時間要短短可靠：傳傳輸的信信息不能能有錯誤誤方便：任任何時間間和地點點都能通通信安全：傳傳輸的信信息要保保密，不不能泄漏漏通信的三三要素信源、信道道和信宿宿信道信源(宿)信宿(源)信號信號信道的任任務是迅迅速、可可靠而準準確地將將信號從從信源傳傳輸到信信宿被傳輸的的信息都都必須以以某種電電(或光)信號的形形式才能能進行傳傳輸發(fā)送信息息的設備備接收信息息的設備備電信號(或光信號號)有兩種形形式：模擬信號號形式:通過連續(xù)續(xù)變化的的物理量量（如信信號的幅度度）來表表示信息息，例如如人們打打電話或或者播音員員播音時時聲音經經話筒(麥克風)轉換得到到的電信號號；數字信號號形式:使用有限限個狀態(tài)態(tài)(一般是2個狀態(tài))來表示（（編碼））信息，，例如電電報機、、傳真機和計算算機發(fā)出出的信號號都是數數字信號號。模擬信號號如何傳傳輸？近距離傳傳輸：直接傳輸輸通過載波波來傳輸輸模擬信信號(如如：廣播播電臺－－>收音音機)什么是載載波？研究發(fā)現現，高頻振蕩蕩的正弦弦波信號號在長距離離通信中中能夠比比其他信信號傳送送得更遠遠。因此此若把高高頻振蕩蕩的正弦弦波信號號作為攜攜帶信息息的載波波，把模模擬信號號放在((調制在在)載波波上傳輸輸，則可可比直接接傳輸遠遠得多。。調制解調調制解調調器模擬調制制的三種種方法：：（1）調幅（2）調頻（3）調相多路復用用（1）頻分多路復用用（2）時分多路復用用（3）波分多路復用用模擬傳輸輸技術的的應用有線載波波電話模擬通信信的特點點優(yōu)點:結構比較較簡單，，成本低低缺點：信號的調調制和傳傳輸過程程不可避避免受到到噪音信信號的干干擾，傳傳輸質量量不穩(wěn)定定。模擬通信信已經越越來越多多被數字字通信所所取代。。數字通信信將信源產產生的模模擬信號號轉換為為數字信信號（或或信源直直接產生生數字信信號）之之后，直直接進行行傳輸或或通過用用數字信信號對載載波進行行數字調調制來傳傳輸信息息的技術術稱為數字通信信。數字通信信的優(yōu)點點數字傳輸輸技術（1）基帶傳傳輸（2）頻帶傳傳輸數字調制制/解調技術術（1）調幅（2）調頻（3）調相數據通信信系統(tǒng)的的性能指指標（1）信道帶帶寬（2）數據傳傳輸速率率（數數據速率率）（3）誤碼率率（4）端-端延遲傳輸介質質的類型型與特點點介質類型特點應用金屬導體雙絞線成本低，易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率較高；傳輸距離有限固定電話本地回路、計算機局域網同軸電纜傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長距離傳輸載波信號，但成本較高固定電話中繼線路、有線電視接入光導纖維光纜傳輸損耗小，通訊距離長，容量大，屏蔽特性非常好，不易被竊聽，重量輕，便于運輸和鋪設。缺點是精確連接兩根光纖很困難電話、電視等通信系統(tǒng)的遠程干線，計算機網絡的干線無線電波微波紅外線激光建設費用低，抗災能力強，容量大，無線接入使得通信更加方便.但易被竊聽、易受干擾廣播，電視，移動通信系統(tǒng)，計算機無線局域網光纖的優(yōu)優(yōu)點：（1）傳輸頻頻帶非常常寬，通通信容量量大（速速度最快快）；（2）抗雷電電和電磁磁干擾、、抗輻射射能力強強；（4）無串音音干擾，，保密性性強，不不易被竊竊聽或截截取數據據；（3）傳輸損損耗小，，通訊距距離長。。光纖的缺缺點：精確連接接兩根光光纖比較較困難。。無線通信信中波、短短波、微微波微波通信信特點：：（1）直線傳播，不能沿地地球表面面?zhèn)鞑ィǎo繞射射性），，需要每每隔幾十十公里設設立一個個中繼站站。（2）容量大大、可靠靠性高（3）建設費費用低（4）抗災能能力強微波通信信應用長途電話話、蜂窩窩移動電電話、全全數字高高清晰度度電視（（HDTV）等。微波通信信的三種方方式（1）地面微微波接力力通信（2）衛(wèi)星通通信（3）對流層層散射通通信衛(wèi)星通信信利用人造造地球衛(wèi)衛(wèi)星作為為中繼站站來轉發(fā)發(fā)無線電電信號所所實現的的通信。。優(yōu)點：通信距距離遠、、頻帶寬寬、容量量大、抗抗干擾強強、通信信穩(wěn)定。。缺點：造價高高、技術術復雜、、有較大大延時、、同步軌軌道衛(wèi)星星數目僅僅180顆。移動通信信處于移動動狀態(tài)的的對象相相互間的的通信，，如手機機、無繩繩電話、、尋呼系系統(tǒng)等。。優(yōu)點：克服通信信終端位位置對用用戶的限限制，快快速和及及時地傳傳遞信息息我國使用用的2種標準（1）GSM（全球移移動通信信）（2）CDMA（碼分多多址）移動通信信系統(tǒng)移動臺：是移動動的通信信終端，，是接收收無線信信號的接接收機，，包括手手機，呼呼機，無無繩電話話等?；荆菏桥c移移動臺聯聯系的一一個固定定收發(fā)機機，它接接收移動動臺的無無線信號號，每個個基站負負責與一一個特定定區(qū)域（（10km～20km的區(qū)域））的所有有的移動動臺進行行通信。。移動交換換中心：與基站站之間通通過無線線微波、、電纜或或光纜交交換信息息，移動動交換中中心再與與公共電電話網進進行連接接。第一代移移動通信信采用模擬技術第二代移移動通信信采用數字技術第三代移移動通信信第三代移移動通信信實現目目標：全全球漫游游；適應應多種環(huán)環(huán)境；提提供高質質量多媒體業(yè)務，包包括語音通信信、數據通信信和圖像通信信；提供大大容量、、高保密密性和優(yōu)優(yōu)質服務務。真題講解解一、判斷斷題1、信息系統(tǒng)統(tǒng)常常在在信號的的發(fā)送端端用調制制解調器器對發(fā)送送的信號號進行調調制。調調制只是是改變了了信息的的表達方方式，并并沒有改改變了信信息的內內容。（（））（2007年））2、移動通通信指的的是處于于移動狀狀態(tài)的對對象之間間的通信信，目前前廣泛使使用的GSM是第2代移動通通信系統(tǒng)統(tǒng)。（（））（2008年）3.載波信號號是頻率率比被傳傳輸信號號高得多多的正弦弦波。（（））（2010年）二、單選選題4．下列關關于多路路復用技技術的敘敘述，正正確的是是__________。（2008年）A．將多路信信號沿同同一信道道傳輸，，以提高高利用率率B．將多路信信號沿多多條線路路傳輸，，以減少少干擾C．將同一信信號多次次傳輸，，以提高高傳輸正正確性D．將同一信信號沿多多條線路路傳輸，，以提高高可靠性性5.人們往往往用“我我用的是是10M寬帶上網網來說明明自己計計算機聯聯網的性性能，這這里的10M指的是數數據通信信中的指標。（2009年）A.信道帶寬寬B.數據傳輸輸速率C.誤碼率D.端到端延延遲6．所謂移移動通信信指的是是處于移移動狀態(tài)態(tài)的對象象之間的的通信，，下列不是移動動通信系系統(tǒng)的組組成部分分。（2009年）A.移動臺B.固定電話話交換局局C.移動電話話交換中中心D.基站三、多選選題7.微波是一一種具有有極高頻頻率的電電磁波，，波長很很短。利利用微波波可以進進行遠距距離通信信，下列列_______為微波通通信的幾幾種方式式。（2008年）A．地面微微波接力力通信B．衛(wèi)星通通信C．對流層層散射通通信D．光纖通通信8.下列關于于光纖通通信的敘敘述，正正確的是是_______。（2010年）A．光纖不不會受高高壓線和和雷電電電磁感應應影響，，抗核輻輻射能力力強B．光纖有有很大的的通信容容量C．由于光光纖傳輸輸損耗很很小，所所以光纖纖通信是是一種無中中繼通信信方式D．光纖幾幾乎不漏漏光，因因此保密密性強四、填空空題9、通信中使使用的傳傳輸介質質分為有有線介質質和無線線介質。。有線介介質有、同軸電電纜和光光纖等，，無線介介質有無無線電波波、微波波、紅外外線和激激光等。。（2007年）10、使用_____________技術后，，同軸電電纜、光光線等傳傳輸線線路可以以同時傳傳輸成千千上萬路路不同信信源的信信號。（2010年）1、現代代通信指指的是使使用電波波或光波波傳遞信信息的技技術。（（））2、光纖纖通信是是利用光光纖傳導導光信號號來實現現的，因因此光纖纖既不能能彎曲也也不可折折疊。（（））3、微波波可以按按任意曲曲線傳播播。（））4、衛(wèi)星星通信使使用的頻頻段屬于于微波的的范圍，，它是微微波接力力通信技技術和空空間技術術相結合合的產物物。（））例題講解解5、數字字通信系系統(tǒng)主要要性能指指標包括括通信帶帶寬、、誤碼率率和端——端延遲遲。6、接收收方把載載波所攜攜帶的信信號檢測測出來恢恢復為原原始信號號的形式式，這個個過程稱稱為_________。。7、光纖纖主要用用來傳輸輸_________信號號。8、常用用于有線線傳輸的的介質有有雙絞線和和。9、下面面不屬于于移動通通信的是是。A.有有線電視視系統(tǒng)B.尋尋呼系系統(tǒng)C.蜂蜂窩移動動系統(tǒng)D.無無繩電電話系統(tǒng)統(tǒng)10、關關于第三三代移動動通信系系統(tǒng)，下下列不是它的的目標。。A.全全球漫游游B.提提供高質質量的多多媒體業(yè)業(yè)務C.具具有高保保密性D.不不再使用用基站、、移動電電話交換換中心和和通信衛(wèi)衛(wèi)星11、關關于光纖纖通信，，下列說說法中錯錯誤的是是。A.發(fā)發(fā)送光端端機將發(fā)發(fā)送的電電信號轉轉換成光光信號B.接接收光端端機將接