第一章 信息技术概述要点和真题.docx

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第一章信息技术概述要点和真题

1.1信息与信息技术  

1）、 信息的定义：

信息是事物运动的状态及状态变化的方式，是一种资源，具有价值性。

2）、 信息处理：

信息收集—信息加工—信息存储—信息传递—信息施用。

3）、 信息技术（IT）的定义：

用来扩展人的信息器官功能，协助人们更有效的进行信息处理的一类技术。

其内容分为：

感测与识别技术—通信与存储技术—计算与处理技术—控制与显示技术。

4）、 现代信息技术主要特征：

以数字技术为基础，以软件为核心，采用电子技术（激光技术）。

1.2微电子技术

1）、 微电子技术以集成电路为核心的电子技术，实现电子和系统的超小型化和微型化的技术。

2）、 集成电路（IC）以半导体单晶片为基片，材料为硅（Si），砷化镓（GaAs）。

3）、 集成电路的分类   按照用途分：

通用集成电路（CPU和存储器芯片）和专用集成电路；按照集成度分：

SSI,MSI,LSI,VLSI（超大规模）,ULSI（极大规模）；按照功能分：

数字集成电路和模拟集成电路。

4）、 集成电路的封装目的：

电功能，散热功能，机械与化学保护功能。

5）、 集成电路的封装方式：

单列直插式（SIP），双列直插式（DIP），阵列式（PGA）。

6）、 集成电路的发展趋势：

体积小，成本低，重量轻，速度快，可靠性高。

 Moore定律：

单块集成电路的集成度平均每18—24个月翻一番（或3年翻两番）。

7）、 集成电路卡（IC卡）分类  按照集成电路芯片分：

存储器卡和CPU卡（SIM卡）；按照使用方式分：

接触式IC卡（电话IC卡）和非接触式卡（身份证）。

1.3通信技术

1）、 通信的定义：

是指使用电波或光波传递信息的技术。

其三要素：

信源、信道、信宿。

2）、 模拟通信逐步被数字通信所取代，数字解调方法：

调幅、调频、调相。

3）、 多路复用技术的定义：

是为了提高线路利用率，设法在一条传输线路上，传输多个模拟信号。

分为：

频分复用技术、时分复用技术、波分复用技术和码分复用技术。

4）、 数字通信系统的主要性能指标：

数据传输速率、信道带宽、误码率和端一端延迟。

5）、 无线通信的类型：

双绞线（5类线）和同轴电缆。

双绞线通常在建筑物内部使用，误码率高，外层包裹护套是为了提高抗干扰能力，但效果不怎么明显。

6）、 光纤通信传输数字信号，采用的是波分复用技术。

发送端实现信号的电光转换，接收端实现信号的光电转换。

7）、 微波通信的特点：

直线传输，不能绕地球表面传输（中波可以），每隔一段距离要设立中继站。

卫星通信是特殊的微波通信，大约3颗就可以覆盖地球，同步卫星有180颗。

8）、 移动通信（蜂窝），基站（微波、光缆和电缆）传递信息。

9）、 第二代移动通信的标准：

GSM和CDMA。

1.4数字技术基础

1）、 比特：

信息的最小单位（b），用0和1表示，无大小之分。

2）、 比特的逻辑运算：

逻辑加（或运算，OR、∨）、逻辑乘（与运算，AND、∧）和取反（非运算，NOT、-）。

3）、 逻辑运算的结论：

两个多位的二进制信息进行逻辑运算时，按位独立进行，即每一位都不受其它位的影响。

特殊的是：

1逻辑加1等于1。

4）、 字节：

信息的基本单位（B），1B等于8b。

5）、 内存储器单位换算（210）和外存储器单位换算（103）的区别。

6）、 二进制（B）、十进制（D）、八进制（Q）和十六进制（H）的相互转化。

7）、 整数分为无符号的和带符号的，计算机中表示一个带符号的整数，数的正负用最高位来表示，0表示整数，1表示负数，其余位表示数值大小。

8）、 定点数表示法：

原码，反码和补码。

正数的原码、反码和补码相等。

负数的反码是对原码按位取反，补码是在反码的基础上末位加1，即反码+1。

9）、 原码表示的整数范围：

-2n-1+1～-2n-1-1（-127～127），补码表示的整数范围:

-2n-1～2n-1-1，补码比反码多表示一个。

-128补码表示形式10000000，原码无法表示。

10）、 带符号整数在计算机内部采用原码，而采用补码。

11）、 已知补码求原码的步骤：

对补码取反后加1。

12）、 实数既有整数又有小数。

包括阶码P和尾数S。

N＝±S*2P

1.       4类信息器官：

感觉器官，神经器官，思维器官，效应器官

2.       4类基本信息技术：

感测与识别技术，通信与存储技术，计算与处理技术，控制与显示技术

3.       数据是对“事实”、“概念”或“指令”的一种特殊表达形式，可以进行通信、翻译转换或加工处理

4.       信息与物质、能源类似，是一种资源

5.       从信息表达的角度看，“数据”是信息的载体（也是程序处理的对象），“信息”是数据的内涵

6.       IC集成电路的常见封装形式有：

单列直插式（SIP）、双列直插式（DIP）和阵列式（PGA）

7.       VLSI芯片生产的主要工艺流程有：

晶圆处理、晶圆针测、封装、测试

8.       IT的特征是以“数字技术”为基础，以“计算机技术”为核心，采用电子技术和激光技术

9.       IC是1956年出现的，其制造材料是硅（Si），砷化镓（GaAs）等

10.   IC按包含的电子元器件（晶体管、电阻、电容等）的个数分为：

SSI，MSI，LSI，VLSI

11.   IC按功能分为数字IC和模拟IC；按用途分为通用IC（如存储器、CPU等）和专用IC

12.   IC的工作速度取决于芯片中组成逻辑门电路的晶体管的尺寸

13.   Intel公司的创始人摩尔1965年在《电子学》杂志上预测，单块IC的集成度平均每18-24个月翻一番

14.   IC卡按卡中所镶嵌的集成电路芯片分为：

存储器卡（如：

公交卡）和CPU卡（如：

SIM卡）

15.   IC卡按使用方式分为：

接触式IC卡（如：

电话IC卡）和非接触式IC卡（如：

第2代身份证）

16.   通信的基本任务是传递信息，由三个要素组成，即信源，信道，信宿

17.   Modem（调制解调器）的功能是对载波信号进行调制和解调，调制的方法有三种：

调幅，调频，调相

18.   Modem（调制解调器）的种类有电话Modem，ADSL Modem，Cable Modem等

19.   “调制”为数字信号转换为模拟信号的过程，即D/A转换

20.   “解调”为模拟信号转换为数字信号的过程，即A/D转换

21.   信道多路复用技术主要有：

时分复用（TDM），频分复用（FDM），波分复用（WDM），码分复用（CDM）四种

22.   计算机网络中采用的最基本的多路复用技术是“时分复用TDM”

23.   以光纤为传输媒质的光纤通信一般采用“波分复用WDM”

24.   传输模拟信号的有线电视系统中采用的多路复用技术是“频分复用FDM”

25.   传统的有线载波电话，无线电广播和模拟电视采用的都是“模拟通信技术”

26.   微波接力通信采用“模拟调频传输技术”可以进行大容量信号传输

27.   数字通信系统的性能指标有：

信道带宽，数据传输速率，误码率，端-端延迟

28.   数字通信是当代通信的主流，其优点有抗干扰能力强，易于控制差错，易于加密处理，保密强度高等

29.   有线传输介质有：

电话线，双绞线，同轴电缆，光缆

30.   无线传输介质有：

无线电波（中波，短波，超短波和微波），红外线，激光

31.   中波沿地面传播，绕射能力强，适合广播和海上通信

32.   短波具有较强的电离层反射能力，适合环球通信

33.   微波，频率极高，波长很短，直线传播，无绕射能力。

34.   移动通信包括蜂窝移动（如手机），集群调度，无绳电话，寻呼系统，卫星系统

35.   移动通信技术分为：

第1代模拟技术，第2代数字技术（如GSM（CDMA、GPRS），JDC，IS-95）和3G

36.   移动通信系统由移动台（如手机、呼机、无绳电话），基站和移动电话交换中心三部分组成

37.   第2代移动通信系统的标准有：

中国和欧洲的GSM系统（如CDMA、GPRS业务）、美国的IS-95系统、日本的JDC系统

38.   第3代（3G）移动通信系统的标准有：

欧洲的WCDMA、日美韩的CDMA2000和中国的TD-SCDMA

39.   卫星通信系统是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号的，由通信卫星，地球站点，信道三部分组成

40.   卫星通信是微波接力通信技术和空间技术相结合的产物，通信距离远、频带宽、容量大、干扰小、信号稳定

41.   微波信号需要中继实现远距离传输，用于微波中继的有：

地面中继站，卫星中继站，大气对流层反射

42.   逻辑代数是英国数学家乔治•布尔在19世纪提出的，又称为布尔代数

43.   逻辑代数中最基本的逻辑运算有三种：

逻辑加（即“或”运算），逻辑乘（即“与”运算），和取反运算

44.   逻辑加的口诀是均0才0；逻辑乘的口诀是均1才1；逻辑异或的口诀是同则0，异则1

45.   完成基本逻辑运算的电路称为“门电路”

46.   比特的存储使用一种称为“触发器”的双稳态电路完成，1个“触发器”可以存储1个比特

47.   经常使用的存储容量的计量单位有：

b，B，KB，MB，GB，TB

48.   经常使用的传输速率的计量单位有：

b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s，Tb/s

49.   数字在计算机中均是以“补码”形式存放的

50.   正数有原码、反码、补码，并且是相同的；负数有原码、反码、补码，并且是不相同的

51.   负数的“由原码求补码的口诀”是：

最高位的符号位“1”保持不变；其余各位取反，再在末位加“1”

52.   负数的“由补码求原码的口诀”是：

最高位的符号位“1”保持不变；末位先减去“1”，然后再取反

53.   8个二进制位的原码表示的无符号整数取值范围是[0，255]

54.   8个二进制位的原码表示的带符号整数取值范围是[-127，+127]

55.   8个二进制位的补码表示的带符号整数取值范围是[-128，+127]

56.   16个二进制位的原码表示的无符号整数取值范围是[0，65535]

57.   16个二进制位的原码表示的带符号整数取值范围是[-32767，+32767]

58.   16个二进制位的补码表示的带符号整数取值范围是[-32768，+32767]

59.n个二进制位表示无符号整数时，可表示的数值范围是[0,2n-1]

60.n位原码表示带符号整数时，可表示数值的范围是[-2n-1+1,2n-1-1]

61.   n位补码表示带符号整数时，可表示数值的范围是[-2n-1,2n-1-1]

62.   任意一个实数在计算机内部使用“指数”（即“阶码”，是一个整数）和“尾数”（是一个纯小数）来表示

63.   阶码位数越多，数的范围越大；尾数位数越多，数的精度就越高；相同长度的浮点数和定点数，前者表示的数值范围比后者大得多

64.   十进制（D）整数向其它各种进制（假设为R进制）转化的方法是：

除R取余，逆序输出

65.   十进制（D）小数向其它各种进制（假设为R进制）转化的方法是：

乘R取整，正序输出

66.   其它各种进制数向十进制数转化的方法是：

各个数位上的数乘上各个数位上的权值，然后再进行累加

67.   所有的十进制整数均可用其它进制精确的表示出来

68.   并不是所有的十进制小数均可用其它进制精确的表示出来

第一章   信息技术概述（约占10-12分）涉及计算

1.信息是指事物运动的状态及变化的方式（客观），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、内容和效用。

（主观）【2011】

2.世界上第一台计算机，占地200平方米，重30吨，美国创造，冯·诺依曼提出“存储与控制程序”原理，它的主要元器件是电子管。

计算机最早应用的领域是用于科学计算。

现代计算机最广泛领域应用于信息处理。

【2007年】

3.信息技术是用来扩展人的信息器官功能、协助人们更有效的进行信息技术处理的一类技术。

【2009年】

*基本的信息技术包括：

感觉器官功能—-感测（获取）与识别技术            神经网络功能—-通信技术

思维器官功能—–计算处理技术 【2013年】            效应器官功能—-控制与显示技术【2008、2011】

【常考】雷达：

以感测与识别为主要目的  【2012】     

电视/广播：

以单向、点到多点（面）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。

【2010年考过】

银行：

以处理金融信息为目的

机顶盒的调制与解调：

（了解）

数字机顶盒：

单向        互动机顶盒：

多向【2012年真题填空】

4.现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础，以计算机为核心，采用电子技术（包括激光技术）进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制（施用）。

【顺序不能错】【2007、2009、2013】

5.现代信息技术的领域：

计算机技术、微电子技术和通信技术。

当代电子信息技术的基础：

微电子与光纤技术和数字技术【2008年】

6.信息处理系统是指辅助人们进行信息行为和活动的综合使用各种信息技术的系统。

7.微电子技术：

以集成电路为核心的电子技术

8.电子元器件的四代：

电子管（1904）、晶体管（1948）、中/小型规模集成电路（1950）、大/超大规模集成电路（1970）。

现代的计算机属于第四代。

9.现代集成电路使用的半导体材料主要是硅（Si）也可以是化合物半导体砷化镓（GaAs）

按用途分：

通用集成电路和专用集成电路

*存储器芯片属于通用集成电路【2007年真题】

按功能分：

数字集成电路和模拟集成电路

按晶体管数目分：

小规模（100个电子元器件）、中规模（100-3000个电子元器件）、大规模（3000-10万个电子元器件）、超大规模（10万-100万个电子元器件）、极大规模（大于100万个电子元器件）。

现代计算机属于第四代—-超大规模。

10.集成电路特点：

体积小、重量轻、可靠性高

Moore定律单块集成电路的集成度平均每18-24个月翻一番。

到目前为止，不可能永远成立。

【2009年第一题】【2013大三卷】

11.IC卡

按照芯片类型分类：

存储卡（公交卡、饭卡）和CPU卡（信用卡）【主要有CPU和存储器】

按照使用方式分类：

接触式（银行卡）和非接触式（公交卡）

*手机中使用的SIM卡是一种特殊的CPU卡【2010、2011、2012年】

12.通信技术三要素：

信源、信宿、信道

13.调制与解调

调制：

把数字信号转换成模拟信号      解调：

把模拟转换成数字信号

解调：

将源信号从调制信号中分离出来【2011】

*调制只是改变了信息的表达方式并没有改变信息的内容【2007年真题】

基本的调制方法：

调频、调幅、调相

14.*多路复用：

让成千上万的信源沿着同一个信道传播。

【2008年】

目的：

提高信道的利用率【2008、2010年真题】

多路复用技术通常有：

频分复用（传递声音）、时分复用（网络）、波分复用（传递光信号）【有线电视上网利用的是时分和频分】

15.数字通信系统的重要指标：

数据传速率（真正的网速）、信道带宽、误码率、端-端延迟

计算题例题：

自20世纪90年代初开始，PC机一直采用一种称为PCI的总线，它的工作频率33MHz，可以用于连接中等速度的外部设备。

当数据线宽度为64位时，其传输速度约为 ______。

【2009】【2013】

A、33MB/sB、66MB/sC、133MB/sD、266MB/s

解析：

总线带宽（MB/S）=（数据线宽度/8）（B）×总线工作频率（MHz）      33 MHz×64/8=266MB/s

16.传输介质：

有线介质和无线介质

有线介质（需要中继器）：

双绞线（RJ-45水晶头网线、5类、用于建筑物内部、价格低廉、传输距离有限）；

同轴电缆（有线电视线、在建筑物内部使用）

光纤（价格昂贵、成本高，通讯距离长可达万米以上，需要用中继器）【2007、2010】

【中继器的作用：

放大信号继续传递】【2010年考过】

无线介质：

使用最多的是微波，可以直接传播（例如手机的WiFi）无线电上网使用的是微波。

蓝牙是一种短距离、低速率、低成本的无线通信技术，是个人无线区域网协议（802.15）的基础。

【2011、2013】

载波信号是频率比被传播信号高得多的正弦波【2010年】

17.微波通信特点：

直线传播。

每隔几十公里设立一个中继站。

没有绕着能力。

容量大、可靠性高，抗灾能力强，建设费用低     微波通信方式：

卫星、对流层散射、地面接力

【卫星通信是以人造地球卫星作为继站，对流层散射通信，没有大气层通信这一说法】

我国自行研制的北斗导航系统是卫星通信系统的一种典型应用。

【2013】

18.移动通信：

第一代，采用模拟技术

第二代，采用数字技术（GSM，CDMA）【我国目前通信广泛使用的】

第三代，提供高质量多媒体业务（3G）TD-SCDMA

移动通信系统的组成：

移动台（信源/信宿）、基站（用来信息收集和转发）、移动交换中心（信道）【2008】

19.计算机中单位换算最小单位b （bit比特） 内存储器中的每个存储单元都被赋予一个唯一的序号，称为 地址。

【2005】存储单元的基本单位是字节。

（B，字节）一个英文字母占1字节，1个中文汉字占2字节

表示比特需要使用具有两个稳定状态的物理器件。

比特既可以表示数值或文字，也可以表示图像或声音【2007、2010】

字长是指计算机一次能处理的二进制的位数

***1B=8bit

1KB=1024B=2的10次方  

1MB =1024KB =2的20次方

1GB =1024MB =2的30次方

1TB =1024GB =2的40次方

20. **进制的转换

十进制转R进制——除R取余法，余数倒序排列

R进制转十进制——乘权求和法

八进制转二进制——每1位八进制数用3位二进制表示

十六进制转二进制——每1位用4位二进制表示

二进制转八、十六进制——从左向右，每3位或4位表示一位数

计算机中的数字：

浮点（实数）和定点（整数）【2013】

在计算机内部实数使用浮点表示，它由符号位、偏移阶码和尾数三部分构成。

**定点数有3种表示法【1开头的是负数，0开头的是正数】

原码：

二进制表示法

反码：

正数的反码与原码相同，负数的反码除符号位外取反

补码：

正数的补码与原码相同，负数补码是原码取反再加1

***N位补码的整数取值范围为“-2N-1~-2N-1-1” 【2009年】

****N个二进制位表示无符号的整数取值范围是0~-2N-1-1”【2011年填空】

【2009年真题】11位的补码可表示的整数取值范围是-1024~1023

*计算机进行算数和逻辑运算时，运算结果不会溢出的是：

两个数的“逻辑加”和“逻辑乘”、一个数的按位“取反”运算【2009年真题】

*.江苏高速公路上使用的ETC 苏通卡是物联网技术的一种典型应用，使用这种服务的车辆在通过收费站时无需停车即可自动扣费。

该服务需要一个电子标签（ RFID）作为车辆的身份标识。

【2013年】

*我国同时使用了TD-SCDMA、WCDMA 和CDMA2000 三种3G 移动通信标准，它们都使用了CDMA 多路复用技术。

CDMA 的准确名称是A【2013】

A. 码分多路寻址 B．时分多路复用

C．波分多路复用 D．频分多路复用