大学计算机信息技术教程.ppt

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大学计算机信息技术教程2022/11/62022/11/6NJNUNJNU222022/11/62022/11/6NJNUNJNU33nn信息与信息技术信息与信息技术nn电子信息技术简介电子信息技术简介nn信息化与信息社会信息化与信息社会第1章信息技术概述2022/11/62022/11/6NJNUNJNU441.1信息与信息技术nn信息与信息处理信息与信息处理nn信息技术信息技术nn信息处理系统信息处理系统2022/11/62022/11/6NJNUNJNU55信息是什么？

nn信息是指事物运动的状态及状态变化的方式，是认识主体信息是指事物运动的状态及状态变化的方式，是认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用效用nn例：

人口统计例：

人口统计nn状态：

中国当前人口总数约状态：

中国当前人口总数约1313亿亿nn状态变化方式：

每年以约状态变化方式：

每年以约1%1%的增长率增加的增长率增加nn1313亿和亿和1%1%给我们以人口统计的信息。

给我们以人口统计的信息。

2022/11/62022/11/6NJNUNJNU66信息处理做什么？

nn信息的收集nn信息的加工nn信息的存储nn信息的传递nn信息的利用2022/11/62022/11/6NJNUNJNU771、什么是信息技术？

信息技术是指用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。

HH例：

多媒体技术、网络技术、数据库技术、通信技术、计例：

多媒体技术、网络技术、数据库技术、通信技术、计算机技术等。

事实上，在工业自动化、机器人、航空航天、算机技术等。

事实上，在工业自动化、机器人、航空航天、生物医疗、地质地理、天文气象、文学艺术，乃至政府管生物医疗、地质地理、天文气象、文学艺术，乃至政府管理、公安法律、商业金融等等，都将本行业的技术或业务，理、公安法律、商业金融等等，都将本行业的技术或业务，与信息技术紧密结合，大大提高了质量与效率。

与信息技术紧密结合，大大提高了质量与效率。

信息技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU882、基本的信息技术包括：

ll扩展感觉器官功能的感测与识别技术扩展感觉器官功能的感测与识别技术ll扩展神经网络功能的通信与存储技术扩展神经网络功能的通信与存储技术ll扩展思维器官功能的计算技术扩展思维器官功能的计算技术ll扩展效应器官功能的控制与显示技术扩展效应器官功能的控制与显示技术信息技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU99信息处理系统11、什么是信息处理系统？

、什么是信息处理系统？

用于人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、用于人们进行信息获取、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。

控制及显示的综合使用各种信息技术的系统。

2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1010通信/存储信息加工通信/存储感测与识别控制与显示信息处理系统示意图2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1111按自动化程度分：

人工的、半自动的、全自动的。

按自动化程度分：

人工的、半自动的、全自动的。

按技术手段分：

机械的、电子的和光学的。

按技术手段分：

机械的、电子的和光学的。

按通用性分：

专用的和通用的。

按通用性分：

专用的和通用的。

按应用领域分：

已几乎涉及所有领域，无法细分。

按应用领域分：

已几乎涉及所有领域，无法细分。

例：

图书馆管理系统。

例：

图书馆管理系统。

信息的获取：

图书登记、人员登记、借书规章等。

信息的获取：

图书登记、人员登记、借书规章等。

信息的存储：

主存储硬盘、光盘、后援存储设备等。

信息的存储：

主存储硬盘、光盘、后援存储设备等。

信息的加工处理：

增加、删除、修改信息等。

信息的加工处理：

增加、删除、修改信息等。

信息的使用：

查询书目，借书、还书，上网浏览查询等。

信息的使用：

查询书目，借书、还书，上网浏览查询等。

内务处理：

催还图书、休馆公告、过期罚款等。

内务处理：

催还图书、休馆公告、过期罚款等。

信息处理系统的分类2022/11/62022/11/6NJNUNJNU12121.2电子技术信息简介现代信息技术中的三大核心技术：

现代信息技术中的三大核心技术：

微电子技术微电子技术通信技术通信技术计算机技术计算机技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1313微电子技术11、微电子技术与集成电路、微电子技术与集成电路微电子技术以集成电路为核心微电子技术以集成电路为核心集成电路的半导体材料通常是硅或砷化镓集成电路的半导体材料通常是硅或砷化镓2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1414电子管晶体管小规模集成电路超大规模集成电路电子管、晶体管与集成电路2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1515ss按晶体管数目分按晶体管数目分uu小规模小规模（SSI）SSI）：

小于小于100100个电子元件个电子元件uu中规模中规模（MSI）MSI）：

10010030003000uu大规模大规模（LSI）LSI）：

300030001010万万uu超大规模超大规模（VLSI）VLSI）：

1010万万100100万万uu极大规模极大规模（ULSI）ULSI）：

大于大于100100万万ss按结构、工艺分按结构、工艺分uu双极型双极型uuMOSMOS型型uu双极双极-MOSMOS型型集成电路的分类2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1616ss按功能分按功能分uu数字集成电路数字集成电路uu模拟集成电路模拟集成电路ss按用途分按用途分uu通用集成电路通用集成电路uu专用集成电路专用集成电路集成电路的分类2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1717集成电路的发展ss在在20002000年，世界半导体总产值达年，世界半导体总产值达20002000亿美元，以集亿美元，以集成电路为基础的电子产品世界市场总额达一万亿美元，成电路为基础的电子产品世界市场总额达一万亿美元，成为世界第一大产业。

成为世界第一大产业。

2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1818将单晶硅经切割、研磨、抛光，制成硅抛光片。

将单晶硅经切割、研磨、抛光，制成硅抛光片。

经氧化、光刻、掺杂、互连等工艺，制成含有成经氧化、光刻、掺杂、互连等工艺，制成含有成百上千独立集成电路的晶圆。

百上千独立集成电路的晶圆。

将晶圆切开，剔除废品，就成了一批芯片。

将晶圆切开，剔除废品，就成了一批芯片。

将芯片安装在陶瓷基座上，将芯片与插脚连线并将芯片安装在陶瓷基座上，将芯片与插脚连线并加盖封装，就成了集成电路。

常见的封装形式有：

加盖封装，就成了集成电路。

常见的封装形式有：

单列直插式单列直插式（SIP）SIP）、双列直插式双列直插式（DIP）DIP）和阵列式和阵列式（PGA）PGA）。

将成品进行测试、分级并打印标签，就可包装出将成品进行测试、分级并打印标签，就可包装出厂。

厂。

集成电路的制造2022/11/62022/11/6NJNUNJNU1919晶圆与芯片封装后的集成电路集成电路成品集成电路2022/11/62022/11/6NJNUNJNU2020集成电路的特点是体积小、重量轻、可靠性高。

集成电路的特点是体积小、重量轻、可靠性高。

集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。

集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。

单块集成电路的集成度平均每单块集成电路的集成度平均每18182424个月翻一番，个月翻一番，这叫做这叫做MooreMoore定律。

集成度是有极限的，因此，定律。

集成度是有极限的，因此，MooreMoore定律不可能永远成立。

定律不可能永远成立。

集成电路朝着纳米技术、集成光路、光电子集成集成电路朝着纳米技术、集成光路、光电子集成方向发展。

方向发展。

集成电路的发展趋势2022/11/62022/11/6NJNUNJNU212111、概述、概述ll现代通信指的是使用光波或电波传递信息的技术。

现代通信指的是使用光波或电波传递信息的技术。

ll通信的三要素：

信源、信宿、信道。

通信的三要素：

信源、信宿、信道。

ll现代通信系统又称电信网，其分类如下：

现代通信系统又称电信网，其分类如下：

ss按业务种类分：

电话网、电报网、数据通信网、传真通信网、图按业务种类分：

电话网、电报网、数据通信网、传真通信网、图像通信网。

像通信网。

ss按服务范围分：

本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通按服务范围分：

本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网。

信网、国际电信网。

ss按传输媒介分：

电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、用户光按传输媒介分：

电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、用户光纤网、低轨卫星移动通信网。

纤网、低轨卫星移动通信网。

ss按信号形式分：

模拟通信网、数字通信网、模拟数字混合网。

按信号形式分：

模拟通信网、数字通信网、模拟数字混合网。

二、通信技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU2222二、通信技术22、有线载波通信、有线载波通信采用频分多路复用技术。

采用频分多路复用技术。

明线载波系统：

明线载波系统：

22线制、频带窄、容量小、质量不线制、频带窄、容量小、质量不稳定（几个）。

稳定（几个）。

对称电缆载波系统：

对称电缆载波系统：

44线制、串扰小、话路多（上线制、串扰小、话路多（上千）。

千）。

同轴电缆载波系统：

屏蔽好、容量大（上万）。

同轴电缆载波系统：

屏蔽好、容量大（上万）。

2022/11/62022/11/6NJNUNJNU2323二、通信技术33、光纤通信、光纤通信利用光纤传导光信号进行通信的一种技术。

利用光纤传导光信号进行通信的一种技术。

发端：

实现信号的电发端：

实现信号的电-光转换；每隔一定距离接入光转换；每隔一定距离接入光中继器；收端：

实现信号的光光中继器；收端：

实现信号的光-电转换。

电转换。

光纤通信可靠性好，保密性强。

光纤通信可靠性好，保密性强。

波分复用技术提高传输速度和容量。

波分复用技术提高传输速度和容量。

全光网（全光网（AONAON）不进行光不进行光-电、电电、电-光转换，速度光转换，速度提高，成本降低，它是信息高速公路的基础。

提高，成本降低，它是信息高速公路的基础。

2022/11/62022/11/6NJNUNJNU2424纤芯包层光线光纤的构成光波在光纤中的传播二、通信技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU252544、微波通信、微波通信微波是一种具有极高频率的电磁波（介于无线电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波与光波之间,频率频率300300MHz300GHz,MHz300GHz,波长波长11m1mmm1mm）。

）。

微波不能沿地面绕射传播，也不能经电离层反射微波不能沿地面绕射传播，也不能经电离层反射传播。

传播。

远距离微波通信方式：

远距离微波通信方式：

地面微波接力通信地面微波接力通信卫星通信卫星通信对流层散射通信对流层散射通信微波通信容量大、建设费用省、抗灾能力强。

微波通信容量大、建设费用省、抗灾能力强。

二、通信技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU2626ACDEFB通信卫星对流层不均匀体YXGH微波远距离通信示意图二、通信技术2022/11/62022/11/6NJNUNJNU272755、卫星通信、卫星通信ll卫星通信就是微波接力通信向太空的延伸。

卫星通信就是微波接力通信向太空的延伸。

ll由地面站由地面站11发出无线电（微波）信号，卫星接收后，在转发出无线电（微波）信号，卫星接收后，在转发器中实现放大、变频、功率放大，再将信号转发，由地发器中实现放大、变频、功率放大，再将信号转发，由地面站面站22接收。

接收。

ll中、低轨道卫星：

相对于地面是运动的，覆盖范围小，地中、低轨道卫星：

相对于地面是运动的，覆盖范围小，地面天线必须跟踪卫星。

但损耗小、延时少。

面天线必须跟踪卫星。

但损耗小、延时少。

ll