大学信息技术理论要点26页word.docx
《大学信息技术理论要点26页word.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学信息技术理论要点26页word.docx（52页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
大学信息技术理论要点26页word
第一章信息技术概述
教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分，我常采用范读，让幼儿学习、模仿。
如领读，我读一句，让幼儿读一句，边读边记；第二通读，我大声读，我大声读，幼儿小声读，边学边仿；第三赏读，我借用录好配朗读磁带，一边放录音，一边幼儿反复倾听，在反复倾听中体验、品味。
1.1信息与信息技术
一般说来，“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋（唐初学者，四门博士）《春秋谷梁传疏》曰：
“师者教人以不及，故谓师为师资也”。
这儿的“师资”，其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云：
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
v信息技术：
用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。
观察内容的选择，我本着先静后动，由近及远的原则，有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的，能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的，是相当有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等，孩子一边观察，一边提问，兴趣很浓。
我提供的观察对象，注意形象逼真，色彩鲜明，大小适中，引导幼儿多角度多层面地进行观察，保证每个幼儿看得到，看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法，即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察，观察与说话相结合，在观察中积累词汇，理解词汇，如一次我抓住时机，引导幼儿观察雷雨，雷雨前天空急剧变化，乌云密布，我问幼儿乌云是什么样子的，有的孩子说：
乌云像大海的波浪。
有的孩子说“乌云跑得飞快。
”我加以肯定说“这是乌云滚滚。
”当幼儿看到闪电时，我告诉他“这叫电光闪闪。
”接着幼儿听到雷声惊叫起来，我抓住时机说：
“这就是雷声隆隆。
”一会儿下起了大雨，我问：
“雨下得怎样?
”幼儿说大极了，我就舀一盆水往下一倒，作比较观察，让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。
雨后，我又带幼儿观察晴朗的天空，朗诵自编的一首儿歌：
“蓝天高，白云飘，鸟儿飞，树儿摇，太阳公公咪咪笑。
”这样抓住特征见景生情，幼儿不仅印象深刻，对雷雨前后气象变化的词语学得快，记得牢，而且会应用。
我还在观察的基础上，引导幼儿联想，让他们与以往学的词语、生活经验联系起来，在发展想象力中发展语言。
如啄木鸟的嘴是长长的，尖尖的，硬硬的，像医生用的手术刀―样，给大树开刀治病。
通过联想，幼儿能够生动形象地描述观察对象。
v信息处理系统：
用于辅助人们进行信息获取、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。
v信息处理系统实例：
•雷达：
是一种以感知与识别为主要目的的系统。
•电视/广播：
系统是一种单向的、点到多点（面）的以信息传递为主要目的的系统。
•电话：
是一种双向的、点到点的以信息交互为主要目的的系统。
•银行：
是一种以处理金融业务为主的系统。
•图书馆：
是一种以信息收藏和检索为主的系统。
•Internet：
是一种跨越全球的多功能信息处理系统。
1.2微电子技术简介
v电子元器件小型化、集成化进程：
电子管->晶体管->小规模集成电路->大规模、超大规模集成电路
v集成电路的使用
•中、小规模集成电路：
一般以简单的门电路或单级放大器为集成对象。
•大规模集成电路：
以子系统或功能部件为集成对象如CPU、芯片组、图形加速器等。
v集成电路的规模：
根据所包含的晶体管数目分为
•根据集成电路的功能分为：
•数字集成电路（如逻辑电路、存储器、微处理器、微控制器、数字信号处理器等）
•模拟集成电路（又称为线性电路，如信号放大器、功率放大器等。
v根据用途分为：
▪通用集成电路，如微处理器和存储器芯片。
▪专用集成电路，按某种应用的特定要求专门设计和定制的。
2、集成电路的发展趋势
v集成电路特点：
体积小、重量轻、可靠性高。
v提高速度和集成度。
v集成电路的工作速度：
主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸。
vMoore定律：
单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番。
1.3通信技术入门
v通信：
各种信息的传递都可称为通信。
v现代通信：
使用电波或光波传递信息的技术。
通常也称为电信（Telecommunication）。
v通信三要素：
•信源（信息的发送者）
•信宿（信息的接收者）
•信道（信息的载体与传播媒介）
v通信系统（电信网）组成：
•终端设备（例如：
电话机）
•传输设备（例如：
电话线）
•交换设备（例如：
程控交换机）
多路复用
v解决办法：
使多路数据传输合用一条数据线，即多路复用。
v多路复用分为：
频分复用，时分复用，波分复用和码分复用。
v时分多路复用（TDM）：
各终端设备（计算机）按事先规定的顺序轮流使用同一传输线路进行数据传输。
v时分多路复用可分为：
同步时分多路复用和异步十分多路复用。
v同步时分多路复用：
为每个使用者分配固定的传输线路时间片。
v异步时分多路复用：
根据使用者的需要分配传输线路时间片。
v频分多路复用（FDM）：
每个发送设备使用一个给定频率的载波传输数据，每个接收设备被设置成只接收给定频率的载波，所有不同频率的载波可在同一时间通过同一导线而不会相互干扰。
数据通信系统的性能指标
v信道带宽：
通信信道是传输数据的一个物理路径或者是一种载波信号频率。
传输介质可以承载一个或多个通信信道。
一个信道允许的最大数据传输率称为该信道的带宽，也称为信道容量。
v数据传输速率：
指实际进行数据传输时单位时间内传送的二进制位数。
单位：
千位/秒kbps、兆位/秒Mbps、千兆位/秒Gbps。
v误码率：
数据传输中出错数据占被传输数据总数的比率。
v端到端延迟：
数据从信源传到信宿所花费的时间。
有线载波通信
v依据所用的传输介质，有线载波通信可分为：
架空明线载波系统、对称电缆载波系统、同轴电缆载波系统。
v对称电缆载波系统中使用的双绞线，双绞线可减少线对之间的串扰。
v同轴电缆载波系统中使用的同轴电缆
光纤通信
v光纤通信：
是利用光纤传导光信号来进行通信的一种技术。
v光纤传输光信号的过程：
光纤由纤芯和包层构成。
纤芯用来传输光波，包层较纤芯有较低的折射率，当光线碰到包层时就会折射回纤芯，这个过程不断重复，光也就沿着光纤传输下去。
v光纤通信原理：
用光信号来传递信息，如：
有光信号相当“1”，无相当“0”。
v光纤特点：
传输损耗小，中继距离长，适合长距离通信；抗电磁干扰、无辐射、保密性好；体积小，重量轻；连接麻烦。
v光纤通信的瓶颈之一是光信号的传输距离。
普通光纤网络中的信息在传输时每隔200km～500km间需加入电放大器，将光信号还原成电信号进行放大，然后再转换成光信号继续传输。
v全光网（AllOpticalNetwork）：
光信息流在通信网络中的传输及交换时始终以光的形式存在，不需要经过光/电、电/光转换。
微波通信
v微波特点：
频率在300MHz–300GHz之间的电磁波称为微波。
由于其波长很短（1m－1mm），所以具有类似光波的特点，直线传播，可被反射，容易被水气和地表吸收，可穿透电离层。
v微波通信优点：
容量大；可靠性高；建设费用低；抗灾能力强；
v利用微波进行远距离通信主要有三种方式：
•地面微波接力通信；•卫星通信；•对流层散射通信
卫星通信
v卫星通信：
利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，实现两或多个地球站之间的通信。
是微波接力通信技术与空间技术相结合的产物。
v卫星通信系统的核心是通信卫星，根据卫星的运行轨道可分为中低轨道通信卫星和同步定点轨道通信卫星。
v卫星通信特点：
•优点：
通信距离远、频带宽、容量大、抗干扰强、通信稳定。
•缺点：
造价高（卫星本身，发射卫星的火箭）、技术复杂、通信天线口径大、有较大延时、同步轨道卫星数目有限。
移动通信系统
v移动通信：
处于移动状态的对象之间的通信。
包括寻呼系统、蜂窝移动电话（手机）、集群调度、无绳电话、卫星系统。
v蜂窝移动通信系统组成：
移动台、基站、移动电话交换中心。
v移动台：
是移动的通信终端，它是接收无线信号的接收机，包括手机，呼机，无绳电话等。
v基站：
是与移动台联系的一个固定收发机，它接收移动台的无线信号，每个基站负责与一个特定区域（10km～20km的区域）的所有的移动台进行通信。
v移动交换中心：
与基站之间通过无线微波、电缆或光缆交换信息，移动交换中心再与公共电话网进行连接。
v蜂窝式移动通信：
每个基站的有效区域既相互分割，又彼此有所交叠，整个移动通信网就像是蜂窝。
v蜂窝结构：
地理上每10km～20km的区域（单元,形似蜂窝）内的中央有一个基站，该单元内所有移动电话都向其基站发送信号。
所有基站都通过微波或电缆、光缆与一个移动交换中心通信。
每个移动电话每一时刻处于一个特定单元，即在该单元的基站控制之下。
v蜂窝移动通信的发展
•第一代：
传输模拟信号，频段800～900MHz
•第二代：
传输数字信号，频段900MHz～1.8GHz采用时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等技术。
标准如下：
GSM（欧洲全数字移动通信系统，全球可移动通信系统，全球通）支持GPRS
IS-54（美国移动通信系统，数字系统兼容模拟）
JDC（日本移动通信系统，数字系统兼容模拟）
•第三代：
使用频段2GHz
v第三代移动通信（IMT-2000）：
意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。
目标：
v全球漫游，以低成本的多种模式的手机来实现
v适应多种环境，将地面移动通信系统和卫星移动通信系统结合在一起。
v提供高质量的多媒体业务，包括高质量的话音通信、数据通信和高分辨率的图像通信等。
v提供足够的信息容量，具有高保密性和优质的服务。
1.4数字技术基础
1、信息的基本单位－比特
（1）、什么是比特
v比特只有两种状态（取值）：
“0”或“1”
v比特是组成信息的最小单位。
在不同的应用中比特表示的含义不同。
可表示数值、文字或符号、图像或声音等等。
（2）、比特的运算
•当两个多位二进制信息进行逻辑运算时，按位独立进行。
（3）、比特的存储
v存储二进制信息时的存储容量：
•千字节（KB）：
1KB=210字节＝1024B
•兆字节（MB）：
1MB=220字节＝1024KB
•吉字节（GB）：
1GB=230字节＝1024MB
•太字节（TB）：
1KB=240字节＝1024GB
2、比特与二进制数
（1）、十进制数与二进制数
v十进制数：
十进制的基数是“10”，使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数字符号，逢十进一。
203.4＝2×102＋0×101＋3×100＋4×10－1
v二进制数：
基数是“2”，使用0和1两个不同的数字符号，逢二进一。
（101.01）2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2
＝（5.25）10
v十进制数与二进制数之间的转换分三种情况
•二进制数转换成十进制数：
（包含整数和小数）
将二进制数的每一位乘上其对应的权值再累加起来。
•十进制整数转换成二进制整数：
采用“除2取余法”
••十进制小数转换成二进制小数：
采用乘2取整法。
v八进制数与二进制数的转换：
•转换表：
八进制数二进制数八进制数二进制数
00004100
10015101
20106110
30117111
v十六进制数与二进制数的转换：
•转换表：
十六进制数二进制数十六进制数二进制数
0000081000
1000191001
20010A1010
30011B1011
40100C1100
50101D1101
60110E1110
70111F1111
3、整数（定点数）的表示
v计算机中的数值信息分为整数和实数两大类。
它们都是用二进制表示的，但表示方法有很大差别。
v整数：
整数不使用小数点，或者说小数点始终隐含在个位数的右面，所以整数也叫做“定点数”。
v整数的分类：
•无符号的整数，一定是正整数，取值范围：
8位：
0～28-1；16位：
0～216-1；32位：
0～232-1
•带符号的整数，既可表示正整数，又可表示负整数
使用最高位（最左面的一位）作为符号位，“0”表示
“＋”（正数），“1”表示“－”（负数），其余各位表示数的绝对值。
取值范围：
8位：
-127～＋127（-27+1～＋27-1）
n位：
-2n-1+1～+2n-1-1
【例】：
00101011=＋43,10101011=－43
v使用原码表示时，不能处理两个异号数相加或者两个同号数相减的情况。
为了将减法运算转化成加法运算，引进了补码的概念。
v补码表示法：
在计算机中，负数使用补码表示，符号位也是“1”，但绝对值部分却是原码的每一位取反后再在末位加“1”
【例】：
（－43）原=10101011
绝对值部分每一位取反后：
（－43）反=11010100
末位加“1”得到：
（－43）补=11010101
4、实数（浮点数）的表示
v实数：
既有整数部分又有小数部分的数。
整数和纯小数只是实数的特例。
v任何一个实数总可以表达成一个乘幂和一个纯小数之积，例如：
56.725=102×（0.56725）
－0.0034756=10－2×（－0.34756）
指数部分指出实数中小数点的位置，括号里是一个纯小数。
v任何一个实数在计算机内部都可以用“指数”（称为“阶码”，整数）和“尾数”（纯小数）来表示。
即：
实数=尾数*2指数
v这种用指数和尾数来表示实数的方法叫“浮点表示法”计算机中的实数也称为“浮点数”，整数为“定点数”。
v浮点数的长度可以是32位、64位或更长。
一般说来，位数越多，可表示的数的范围越大（阶码），精度越高（尾数）。
第二章计算机组成原理
2.1计算机的组成
计算机硬件的组成：
中央处理器（CPU）,主存储器，辅助存储器，输入设备，输出设备等，它们是通过系统总线互相连接。
中央处理器（CPU）：
包含运算器和控制器。
承担系统软件和应用软件运行任务的处理，是任何一台计算机必不可少的核心组成部件。
（一台计算机中有多个处理器，它们各有其不同的任务）
CPU内部的组成：
运算器（执行单元）：
对数据进行各种算术运算和逻辑运算
控制器：
取指令，解释指令的含义（指令译码）产生控制其它部件的操作控制信号，记录内部状态
寄存器（由十几个甚至几十个寄存器组成）：
临时存放参加运算的数据和得到的中间
2.1计算机的分类
按计算机的性能、用途和价格分类
⏹巨型计算机（Supercomputer）
⏹大型计算机（Mainframe）
⏹小型计算机（Minicomputer）
⏹个人计算机（PersonalComputer）
2.2指令与指令系统
机器指令（简称指令）
一种使用二进制编码表示的命令语言（称为计算机的“机器语言”），它用来规定计算机执行什么操作以及操作对象所在的位置。
用机器指令编写的程序中的每一条指令都可以直接被控制器译码产生执行指令所需的控制信号。
不同公司生产的CPU各有自己的指令系统，它们末必互相兼容。
高速缓冲存储器Cache
⏹CPU工作速度很快，内存速度较慢，从内存取数或向外存存数时，CPU需要停下来，难以发挥CPU的高速特性，解决的方法是cache存储器。
⏹计算机在执行程序时，CPU将预测可能会使用哪些数据和指令，并将这些数据和指令预先送入cache。
当CPU需要从内存读取数据或指令时，先检查cache中有没有，若有，就直接从cache中读取，而不用访问主存。
2.3PC机的主机
2.3.1主板、芯片组与BIOS
芯片组作用：
集中了主板上几乎所有的控制功能，把以前复杂的控制电路和元件最大限度地集成在几个芯片内，是构成主板电路的核心。
CPU类型或参数不同时，需要使用不同的芯片组。
BIOS（BasicInput/OutputSystem）：
基本输入/输出系统，BIOS存放在只读存储器芯片（ROM）中。
BIOS主要包含4部分的程序,一般情况下是不能被修改的
⏹POST（PowerOnSelfTest，加电自检）程序（检测计算机故障）
⏹系统自举（装入）程序（启动计算机）
⏹CMOS设置程序
⏹基本外围设备的驱动程序（实现常用外部设备输入输出操作的控制程序）
CMOS芯片：
存放用户对计算机硬件所设置的一些参数（称为“配置信息”），包括当前的日期和时间等。
CMOS是一种半导体存储器芯片，使用电池供电，成为非易失性存储器，只要电池供电正常，即使计算机关机后它也不会丢失所存储的信息以及时钟停走。
2.3.2内存储器
半导体存储器芯片的类别
⏹RAM（RandomAccessMemory随机存取存储器）：
多采用MOS（金属氧化物半导体）型半导体集成电路芯片制成。
易失性。
⏹DRAM（动态随机存取存储器）
⏹SRAM（静态随机存取存储器）
⏹ROM（ReadOnlyMemory只读存储器）
⏹MaskROM（掩膜ROM）
⏹PROM（ProgrammableROM）和EPROM（ErasableProgrammableROM）
⏹FlashROM（快擦除ROM，或闪速存储器）
2.3.3I/O总线与I/O接口
I/O操作：
将输入设备输入的信息送入主存储器的指定区域，或者将主存储器指定区域的内容送出到输出设备
I/O操作特点：
⏹多数I/O设备在操作过程中包含机械动作，其工作速度比CPU慢得多。
为了提高系统的效率，I/O操作与CPU的数据处理操作往往是并行进行的
⏹多个I/O设备必须能同时进行工作
⏹除了键盘、显示器、鼠标器等基本的I/O设备之外，不同计算机所配置的I/O设备数量、品种和性能差别很大，且经常需要增减和更新
⏹I/O设备的种类繁多，性能各异，操作控制的复杂程度相差很大，与计算机主机的连接也各不相同
I/O操作过程:
1.CPU执行I/O指令，向I/O控制器发出启动命令
2.I/O控制器接受命令，负责对I/O设备进行全程控制
3.当需要传输数据时，I/O控制器发出请求
4.I/O控制器获得授权后，直接向（从）存储器传输数据
5.所有数据传输完毕后，I/O控制器向CPU报告I/O操作完成
I/O总线：
1.20世纪80年代的IBMPC/AT机的总线作为I/O总线的标准，即工业标准体系（ISA）总线。
2.1991起PC机开始使用一种称为PCI的总线，它具有高性能（数据线宽度32位时传输速率为133MB/S,数据线宽度64位时传输速率为266MB/S）
PCI总线的数据传输速率高于ISA总线。
I/O总线上的信号类别:
数据信号、地址信号、控制信号
I/O总线上线路类别:
数据线、地址线、控制线
USB（UniversalSerialBus）接口：
通用串行总线式接口
特点：
1.高速、可连接多个设备、串行传输,符合即插即用规范，支持热拔插
2．使用“USB集线器”扩展机器的USB接口，最多连接127个设备
3.传输速率：
USB的1.1版达1.5Mb/s;USB2.0版：
高达480Mb/s（60MB/s
4．可通过USB接口由主机向外设提供电源（＋5V，100～500mA）
IEEE-1394接口简称1394：
主要用于连接需要高速传输大量数据的音频和视频设备。
数据传输速度特别快（高达400MB/s）
2.4常用输入设备
键盘与主机的接口：
PS/2接口；USB接口；无线接口（用于无线键盘）
鼠标器连接到主机的接口：
RS－232串行口（9针D形）；PS/2接口（6针圆形）；USB接口；无线鼠标
扫描仪的性能指标
1.分辨率（dpi）
反映了扫描仪扫描图像的清晰程度，用每英寸生成的像素数目（dpi）来表示。
例如，600*1200dpi，1200*2400dpi。
2.色彩位数（色彩深度）
反映了扫描仪对图像色彩的辨析能力，色彩位数越多，扫描仪所能反映的色彩就越丰富，扫描的图象效果也越真实。
例如，24bit，32bit，36bit，42bit，48bit
数码相机主要性能指标
CCD像素个数决定照片图像能达到的最高分辨率。
例如，照片分辨率达1600*1200时，共有192000个像素（200万像素），这种数码相机能满足一般应用要求
2.5常用输出设备
监视器（俗称显示器）常见类型:
1.阴极射线管显示器（简称：
CRT）2.液晶显示器（简称：
LCD）
显示器主要性能指标:
1．显示屏的尺寸：
对角线的长度。
例如，15吋，17吋，21吋.屏幕横向与纵向的比例，一般为4∶3
2.显示器的分辨率：
整屏可显示的像素的个数，分辨率越高,图像越清晰。
一般用“水平像素个数*垂直像素个数”表示。
例如,1024*1024,1024*768,800*600,640*480
3.刷新速率：
显示图像每秒钟更新的次数，速率越高图像稳定性越好
4.像素的颜色数目：
一个像素可以显示出的颜色数量，由表示一个像素颜色编码的二进制数的位数决定。
彩色显示每个像素用三个数分别表示R、G、B三个色点的灰度。
例如，R、G、B分别用8位二进制数表示则可以显示224=1680万种不同颜色。
打印机分类：
1.针式打印机一种击打式打印机，其工作原理主要体现在打印头上。
特点：
耗材成本低；能多层套打；打印质量低；工作噪声大
2.激光打印机（LaserPrinter）特点：
高速度、低噪声、分辨率较高，打印质量好
3.喷墨打印机（InkjetPrinter）特点：
能输出彩色图像，经济，打印效果好，低噪音，使用低电压，环保，但墨水成本高，消耗快。
换一次墨盒能打印的页数，例如，100页
2.6外存储器
1.软盘存储器常见操作
软盘格式化：
定义磁道和扇区，标记坏扇区，在软盘上建立四个区域：
引导扇区，文件分配表（FAT），根目录区和数据区
全盘复制
软盘碎片整理
2.硬盘上的一块数据要用三个参数来定位：
柱面号、扇区号和磁头号。
硬盘驱动器与主机的接口电路主要有:
IDE接口（IntegratedDriveElectronics）:
PC机主要使用IDE接口
SCSI接口（SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口）:
较贵，需购买SCSI卡，适用于服务器
3.移动存储器
闪存盘也称为“优盘”，体积小，重量轻，容量可以按需要而定（8MB～2GB），具有写保护功能，数据保存安全可靠，使用寿命可长达10年之久。
利用通用的USB接口，它的读写速度比软盘快15倍，且可以与几乎所有计算机连接
移动存储器（移动硬盘）存储容量：
10GB——60GB，采用USB或IEE1394接口、可以随时插拔、小巧而便于携带的硬盘存储器。
其容量大，兼容性好，即插即用，速度快，体积小，安全可靠。
4.光盘存储器
光盘存储器优点:
成本低，存储密度高，容量大，可靠性高，不易受损，耐用，易于长期保存数据
光盘存储器缺点:
读出速度和数据传输速度比硬盘慢得多
光盘存储器分的两大类型:
CD光盘存储器;DVD光盘存储器
CD-ROM光盘片（CompactDisc-ReadOnly
升级会员 