大学计算机信息技术教程大纲16221.docx
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1、大学计算机信息技术教程 课后习题答案第一章 信息技术概述1.1 信息与信息技术1) 从通常意义上说说,什么是信信息?信息处处理包含那些些行为和活动动?答:从客观的立立场来看,信信息是指:“事物运动的的状态及状态态变化的方式式”。从认识主体立场场来看,信息息是指:“认识主体所所感知或所表表述的事物运运动及其变化化方式的形式式、内容和效效用”。 信息处处理指的是与与下列内容相相关的行为和和活动:信息息的收集、信信息的加工、信信息的存储、信信息的施用。2) 什么是信息技术术?他包括哪哪些方面?你你所学的专业业与信息技术术有什么联系系?答:信息技术指指是的用来扩扩展人们信息息器官功能、协协助人们进行行
2、信息处理的的一类技术。基术的信息技术术包括:扩展展感觉器官功功能的感测(获获取)与识别别技术;扩展展神经网络功功能的通信与与存储技术;扩展思维器器官功能的计计算(处理)技技术;扩展效效应器官功能能的控制与显显示技术。 略。3) 列举一至两种常常用(见)的的信息处理系系统,花出它它们的系统组组成图。答:火车、飞机机售票系统。图图略。1.2 微电子技术1) 什么是集成电路路?什么是超超大规模集成成电路?你能能列举出常用用电子设备中中的一些集成成电路吗?答:集成电路是是一半导体单单晶体作为材材料,经平面面工艺加工制制造,将大量量晶体管、电电阻等元器件件及互连线构构成的电子线线路集成在基基片上,构成成
3、一微型化的的电路或系统统。超大规模集成电电路超过1000万个电子子元件的集成成电路。如:电脑中的主主板、显示卡卡、CPU等等。2) 集成电路的发展展趋势如何?微电子技术术会达到极限限吗?答:集成电路的的特点是体积积小,重量轻轻,可靠性高高。集成电路路的工作速度度主要取决于于组成逻辑门门电路的晶体体管的尺寸,晶晶体管的尺寸寸越小,其极极限工作频率率越高,门电电路的开关速速度就越快。 不会达到极极限,Inttel公司的的创始人之一一Gordoon EMooree 19655年在电子子学杂志上上曾发表论文文预测,单块块集成电路的的集成度平均均每18224个月翻一一番,这就是是有名的Mooore定律律
4、。3) IC卡有哪些类类型?它们的的应用现状和和发展前景如如何?答:IC卡从功功能上分为三三类:(1)存存储器卡:主主要用于安全全性要求不高高的场合。(22)带加密逻逻辑的存储器器卡:用于安安全性要求高高的场合。(33)CPU卡卡:用于作为为证件和信用用卡等场合。 IC卡从从使用方式上上分为两类:(1)接触触式IC卡:用于存储信信息量的场合合、读写操作作比较复杂的的场合。(22)非接触式式IC卡:用用于身份验证证等场合。 IC卡不不但可以存储储大量信息,而而且具有极强强的保密性能能,可以防止止伪造和窃用用,抗干扰能能力强,可靠靠性高。它既既可以作为电电子证件,用用来记录持卡卡人的信息,作作为身
5、份识别别之用,也可可以作为电子子钱包使用,具具有广泛的应应用前景。1.3 通信技术入门门1) 数据通信系统主主要由哪些部部分组成?解解释信道容量量、传输速率率、误码率和和端_端延迟迟等参数的含含义。答:通信系统需需由三个要素素组成,即信信息的发送者者(称为信源源),信息的的接收者(称称为信宿)以以及信息的载载体与传播媒媒介(称为信信道)。信道的定义:传传输数据的一一个物理路径径或是一种载载波信信号频频率。 传输速率率:实际数据据传输时单位位时间内传送送的二进位数数目。 误码率:数据传输中中出错数据占占被传输数据据总数的比例例。 端_端延延迟:指数据据从信源传送送到信宿所发发费的时间。2) 数据
6、传输时为什什么需要采用用调制、多路路复用和交换换技术?调制制技术有哪些些?复用技术术又有哪几种种?答:调制是为了了信号可以在在信道中传输输,多路复用用是为了提高高信道的利用用率,交换技技术是为了数数据能在信道道顺利的传输输。 调制技术术有:调频、调调幅、调相。 复用技术术有:时分复复用、频分复复用、波分复复用、码分复复用。3) 对比有线通信和和无线通信所所使用的传输输介质的性能能,分析它们们的优缺点。答:有线通信,它它使用明线、对对称电缆或同同轴电缆、光光纤等作为传传输介质,利利用频率分割割原理,实现现在有线信道道上的多路复复用。 无线通信:利用电磁波波可以在空间间自由传播的的特性,通过过调节
7、电磁波波的振幅、频频率或相位实实现远距离传传输信息。优缺点:无线通通信的通信距距离远,频带带很宽,容量量很大,信号号受到的干扰扰也较小,通通信比较稳定定。4) 有线载波通信、光光纤通信、微微波通信、卫卫星通信、移移动通信等各各有什么特点点?你估计移移动通信的进进一步发展趋趋势会是怎样样的?答:有线电载波波通信,它使使用明线、对对称电缆或同同轴电缆作为为传输介质,利利用频率分割割原理,实现现在有线信道道上的多路复复用。其过程程为:发信端端的各路信号号对不同载波波频率进行调调制,分别搬搬移到不同频频带后,同时时在同一线路路上传输。 光光纤通信是利利用光纤传导导信号来进行行通行的一种种技术。光纤纤是
8、光导纤维维的简称,它它由直径大约约为0.1mmm的细石英英玻璃丝构成成,透明、纤纤细、比头发发丝还细,具具有把光封闭闭在其中并沿沿轴向进行传传播的导波结结构。光纤由由折射较高的的纤芯和折射射率较低的包包层组成。通通常为了保护护光纤,包层层外还往往覆覆盖一层塑料料加以保护。光光纤通信系统统中,在发信信端信息被转转换和处理成成便于传输的的电信号,电电信号控制一一光源,使发发出的光信号号具有所传输输信号的特点点,从而实现现信号的电-光转换换。发信端发发出的光信号号通过光纤传传输到光纤通通信系统的接接收端,经光光接收机的检检测和放大转转换成电信号号,最后由电电接收机恢复复出与原发信信端相同的信信息。为
9、了补补偿光纤线路路的损耗,消消除信号的失失真和噪声干干扰,每隔一一定的距离要要接入光中继继器。 无无线电波可以以接频率(或或波长)分成成中波、短波波、超短波和和微波。微波是一种具有有极高频率(通通常为3000MHz3000GHz)的电电磁波,波长长很短,通常常为1m至1mm。 卫卫星通信的主主要特点是通通信距离远,频频带很宽,容容量很大,信信号受到的干干扰也较小,通通信比较稳定定。 所所谓移动通信信指的是处于于移动状态的的对象之间的的通信,它包包括蜂窝移动动、集群调度度、无绳电话话、寻呼系统统和卫星系统统。移动通信的目标标有四个:全全球漫游;适适应多种环境境;提供高质质量的多媒体体业务;提供足
10、够的系统统容量。1.4 数字技术基础础1) 什么是比特?比比特是如何表表示和存储的的?答:数字技术的的处理对象是是“比特”,中文意译译为“二进位数字字”或“二进位”。它是计算算机和其他数数字系统处理理、存储和传传输信息的最最小单位。一一般用小写的的字母:“b”表示。存储1个比特需需要使用具有有两种具有稳稳定状态的设设备。在计算算机等数字系系统中,比特特的存储经常常使用一种称称为触发器的的双稳态电路路完成。2) 存储器的容量是是如何度量的的?有哪些不不同的度量单单位?答:是按照能存存储多少二进进制位来度量量的。经常使用的度量量单位有:“千字节”(KKB),1KKB = 2210字节 = 1022
11、4B“兆字节”(MMB),1MMB = 2220字节 = 10224KB“吉字节”(GGB),1GGB = 2230字节 = 10224MB(千千兆字节)“太字节”(TTB),1TTB = 2240字节 = 10224GB(兆兆兆字节)3) 比特的逻辑运算算有哪几种?门电路是什什么?使用门门电路可以做做什么?答:逻辑运算有有三种:逻辑辑加、逻辑乘乘、取反。门电路就是用于于基本完成逻逻辑运算的电电路。任何复杂的逻辑辑运算都可以以用门电路的的组合来实现现。4) 二进制数、十进进制数如何相相互转换?二二进制数与八八进制数、十十六进制数如如何相互转换换?答:二进制数转转换成十进制制数只需要将将二进制数
12、的的每一位乘上上其对应的权权值然后累加加起来既可。十十进制数转换换成二进制数数可以采取“除以2取余余法”。 八进制数数转换成二进进制数只要每每一个八进制制数改写成等等值的3位二二进制即可。二二进制数转换换成八进制数数时,整数部部分从低位向向高位方向每每3位用一个个等值的八进进制数来替换换,最后不足足3位时在高高位补0凑满满3位。 十六进进制数转换成成二进制数只只要每一个十十六进制数改改写成等值的的4位二进制制即可。二进进制数转换成成十六进制数数时,整数部部分从低位向向高位方向每每4位用一个个等值的十六六进制数来替替换,最后不不足4位时在在高位补0凑凑满4位。5) Pentiumm处理器中有有哪
13、几种整数数类型?-77086在这这几种整数类类型中是怎样样表示的?6) 389.6255在Penttium处理理器中使用332为浮点数数是怎样表示示的?为什么么32位浮点点数可表示的的数值范围是是10100?自测题1一、 是非题1、 现实世界中存在在着多种多样样的信息处理理系统、图书书馆就是一种种以收藏、管管理和检索为为主要目的的的信息处理系系统。 N2、 集成电路根据它它所包含的晶晶体管数目可可以分为小规规模、中规模模、大规模、超超大规模和极极大规模集成成电路,现在在PC机中使使用的微处理理器属于大规规模集成电路路。 N3、 信息在光纤中传传输时,每隔隔一定距离需需要加入中继继器,将信号号放
14、大后继续续传输。 YY二、 选择题1、下面关于个个人移动通信信的叙述中,错错误的是 ( C ) (A)第第一代个人移移动通信采用用的是模拟通通信技术 (B)目目前广泛使用用的GSM手手机采用了数数字通信技术术,属于第二二代移动通信信系统 (C)移移动通信系统统中,移动电电话交换中直直接接收手机机(移动台)的的无线电信号号,并负责向向手机发送信信号 (D)第第三代移动通通信系统将实实现高质量的的多媒体通信信,包括话音音通信、数据据通信和高分分辨率通信等等2、数据通信中中数据传输速速率是最重要要的性能指标标之一,它指指单位时间内内传送的二进进位数目,下下面是一些计计量单位: kb/s MB/s M
15、bb/s Gbb/s 其中常用的的是 BB (A) (BB) 和 (C ) 、和 (DD) 、和3、下面关于比比特的叙述中中,错误的是是 DD (A)比比特是组成信信息的最小单单位(B)比特只有有“0”和“1”两个符号(C)比特既可可以表示数值值和文字,也也可以表示图图象和声音(D)比特“11”大于比特“0”4、使用存储器器存储二进位位信息时,存存储容量是一一项很重要的的性能指标。存存储容量的单单位有多种,下下面哪一种不不是存储容量量的单位? A (A) LB (BB) KB (CC) GBB (DD)MB5、与十六进制制数(BC)等值的八进进制数是 B (AA) 2773 (B) 2274
16、(C) 3314 (D) 33136、所谓“变号号操作”是指将一个个整数变成绝绝对值相同但但符号相反的的另一个整数数。假设使用用补码表示的的8位整数XX=100110101,则则经过变号操操作后结果为为 D (A) 0111010100 (B) 0000101101 (C) 111011010 (D) 011011011三、 填空题1、卫星通信是是当前远距离离通信中的一一中手段,它它利用 人造卫星星 作为中中继站来转发发无线电信号号,实现在两两个或多个地地球之间的通通信。2、在计算机网网络中传输二二进位信息时时,传输速率率的度量单位位是每秒多少少比特。某校校校院网的主主干网传输速速率是每秒11
17、0 0000 000 000比特特,它可以简简写为 10 Gb/ss。3、十进制数2205.5的的八进制表示示是 (3315.4) 。4、Pentiium处理器器中的一个116位带符号号整数,如果果它的十六进进制表示是(FFF0),那么它的的实际数值是是 16 (十进制制表示)。第二章 计算机机组成原理2.1 计算机机的发展与作作用1)计算机在逻逻辑上是由哪哪些部分组成成的?各部分分的主要功能能是什么? 答:从逻逻辑上(功能能上)来讲,计计算机硬件主主要包括中央央处理器(CCPU)、内内存储器、外外存储器、输输入设备和输输出设备,它它们通过系统统总线互相连连接。CPUU、主存储器器、总线等构构
18、成了计算机机的“主机”,输入/输输出设备和外外存储器通常常称为计算机机的“外围设备”,简称“外设”。 输入设备备:“输入”(imputt)是把信息息送入计算机机的过程。中央处理器(CCPU):负负责对输入信信息进行各种种处理的部件件。内存储器和外存存储器:能够够把程序和数数据(包括原原始数据、中中间运算结果果与最终结果果等)存储起起来。输出设备:“输输出”(outpuut)表示把把信息送出计计算机。系统总线与I/O端口:系系统总线(ssystemm bus)是是用来连接CCPU、内存存、外存和各各种输入输出出设施并协调调它们工作的的一个控制部部件,其主要要组成部分是是用于在各部部件间运载信信息
19、的一组(或或多组)公用用的传输线。2)使用计算机机进行信息处处理有哪些特特点?计算机机的重要作用用体现在哪些些方面? 答:信息息处理具有如如下一些特点点:通用性强强、速度高;提供友善的的使用方式和和多种多样的的信息输出形形式;具有庞庞大的信息存存储能力和极极快的信息存存取速度;计计算机网络使使得距离已不不再是限制信信息传播与交交流的障碍;计算机在辅辅助开发新的的信息处理应应用方面能提提供有力的支支持。 计算机的的巨大作用:开拓了人类类认识自然、改改造自然的新新资源;增添添了人类发展展科学技术的的新手段;提提供了人类创创造文化的新新工具;引起起了人类的工工作与生活方方式的变化。3)从性能和用用途
20、来说,计计算机分成哪哪些类型?分分别适用于哪哪些部门和领领域? 答:按计计算机的性能能、用途分为为:巨型计算算机(Suppercommputerr)、大型计计算机(Maainfraame)、小小型计算机(MMinicoomputeer)、个人人计算机(PPersonnal Coomputeer)。 巨型计算算机也称超级级计算机,它它采用大规模模并行处理的的体系结构,CCPU由数以以百计、千计计、万计的处处理器组成,有有极强的运算算处理能力,速速度达到每秒秒万亿次以上上,大多使用用在军事、科科研、气象、石石油勘探等领领域。 大型计算算机运算速度度快、存储容容量大、通信信联网功能完完善、可靠性性高
21、、安全性性好、有丰富富的系统软件件和应用软件件的计算机,为为企业或政府府的数据提供供集中的存储储、管理和处处理,作为主主服务器(企企业级服务器器),在信息息系统中起着着核心作用。 小型计算算机是供部门门使用的计算算机。小型机机的典型应用用是帮助中小小企业(或大大型企业的一一个部门)完完成信息处理理任务,如库库存管理、销销售管理、文文档管理等。 个人计算算机中的台式式机:一般在在办公室或家家庭中使用。便便携机:用于于移动计算。4)个人计算机机(PC)的的特点是什么么?有哪些品品种?你估计计它们的发展展趋势如何? 答:个人人计算机的特特点:以微处处理器为中心心的一个独立立完整的计算算机系统。价价格
22、便宜,使使用方便,软软件丰富,性性能不断提高高,适合办公公或家庭使用用。通常只用用来处理一个个用户的任务务,可独立使使用,也可与与其他计算机机互连。 品种有:台式机:一一般在办公室室或家庭中使使用。便携机:用于移移动计算。 个人计算算机的发展非非常的快,性性能会变得更更好,处理速速度会更快,存存储容量会更更大。5)什么是微处处理器?它与与CPU是什什么关系?与与PC机是什什么关系? 答:微处理理器通常指的的是使用单片片大规模集成成电路制成的的、具有运算算和控制功能能的部件。 它就是我们们平常所的CCPU。它是是PC机的核核心部件,用用于进行算术术和逻辑运算算的部件,并并发出全机的的控制信号。6
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