第1章计算机信息技术概述优秀课件.ppt
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1、第1章计算机信息技术概述第1页,本讲稿共68页考核目标:考核目标:v信息技术基本概念v微电子技术v通信技术v数字技术第2页,本讲稿共68页 1.1 1.1 信息与信息技术信息与信息技术l 信息的定义信息的定义 从客观上看,信息事物运动的状态及状态变化的从客观上看,信息事物运动的状态及状态变化的方式方式 。从主观上看,信息是认识主体所感知或所表述的事从主观上看,信息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。物运动及其变化方式的形式、内容和效用。第3页,本讲稿共68页v 信息处理相关的行为和活动:v信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等)v信息的加工(如信息的分类、计
2、算、分析、转换等)v信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等)v信息的传递(如邮寄、电报、电话等 )v信息的施用(如控制、显示等)第4页,本讲稿共68页l信息表示形式:信息表示形式:数据、文字、图像、声音和视频。数据、文字、图像、声音和视频。l信息技术信息技术 信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。们更有效地进行信息处理的一门技术。第5页,本讲稿共68页l信息技术包括:信息技术包括:l 扩展感觉器官功能的扩展感觉器官功能的感测感测(获取获取)与识别技术与识别技术l 扩展神经系统功能的扩展神经系统功能的通信技术
3、通信技术l 扩展大脑功能的扩展大脑功能的计算计算(处理处理)与存储技术与存储技术l 扩展效应器官功能的扩展效应器官功能的控制与显示技术控制与显示技术第6页,本讲稿共68页l信息处理系统信息处理系统 用于辅助人们进行信息用于辅助人们进行信息获取获取、传递传递、存储存储、加工处理加工处理、控制及显示控制及显示的综合使用各种信息技术的综合使用各种信息技术的系统,可以通称为信息处理系统的系统,可以通称为信息处理系统 第7页,本讲稿共68页l 信息处理系统的实例信息处理系统的实例雷达雷达:以感测与识别为主要目的:以感测与识别为主要目的电视电视/广播广播:以单向、点到多点(面)的信息传递为主:以单向、点到
4、多点(面)的信息传递为主要目的要目的电话电话:以双向、点到点的信息交互为主要目的:以双向、点到点的信息交互为主要目的银行银行:以处理金融信息为目的:以处理金融信息为目的图书馆图书馆:以信息收藏和检索为主要目的:以信息收藏和检索为主要目的因特网因特网:跨越全球的多功能信息处理系统:跨越全球的多功能信息处理系统 第8页,本讲稿共68页l 现代信息技术的三大特征:现代信息技术的三大特征:采用采用电子技术电子技术(包括激光技术)(包括激光技术)以以数字技术数字技术为基础为基础 以以计算机计算机为核心为核心l现代信息技术的三大核心技术:现代信息技术的三大核心技术:微电子技术微电子技术 、通信技术和计算机
5、技术、通信技术和计算机技术第9页,本讲稿共68页真题讲解1、现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础,以 为核心。(20072007年)2 2、当代电子信息技术的基础有两项:一项是微电子与光纤技术;另一端是 技术,电子计算机从一开始就采用了该技术。(20082008年)第10页,本讲稿共68页3、用于扩展人的神经网络系统和记忆器官的功能,消除信息交流的空间障碍和时间障碍的信息技术是_。(20082008年)A A感测与识别技术 B B控制与显示技术 C C计算与处理技术 D D通信与存储技术4 4、信息技术是指用来取代人的信息器官功能,代替人类进行信息处理的一类技术。()(20092009年)
6、第11页,本讲稿共68页5 5、下列关于信息系统的叙述,错误的是 。(20102010年)A A电话是一种双向的、点对点的、以信息交 互为主要目的的系统 B B网络聊天室一种双向的、以信息交互为主 要目的的系统 C C广播是一种点到面的、双向信息交互系统 D D因特网是一种跨越全球的多功能信息系统第12页,本讲稿共68页6 6、现代信息技术是以_技术为基础,以计算机及其软件为核心,采用电子技术、激光技术进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制。(20102010年)第13页,本讲稿共68页例题讲解一、判断题1、信息处理过程就是人们传递信息的过程。()2 2、基本的信息技术应该包括感测(获取
7、)与识别技术、通信与存储技术、计算(处理)技术和控制与显示技术。()3 3、信息是指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。()第14页,本讲稿共68页4 4、现代信息技术涉及众多领域,例如通信、广播、计算机、微电子、摇撼遥测、自动控制、机器人等。()二、填空题5、信息处理指的是信息的收集、传递、加工、和显示与控制。第15页,本讲稿共68页三、单选题6 6、信息处理系统是综合使用信息技术的系统。下面叙述中错误的是 。A.A.信息处理系统从自动化程度来看,有人工的、半自动化和全自动化的B.B.应用领域很广泛。例如银行是一种以感知与识别为主要目的的系统C.C.信息处理系统是
8、用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理及控制的一种系统D.D.从技术手段上来看,有机械的、电子的和光学的。从适用范围来看,有专用的和通用的第16页,本讲稿共68页四、多选题7 7、信息处理是指为了更多、更有效地获取和使用信息而施加于信息的各种操作,包括 的全过程。A A信息收集 B B信息加工和存储 C C信息传输 D D信息维护及使用8 8、现代信息技术主要包括 。A A微电子技术 B B机械技术 C C通信技术 D D计算机技术第17页,本讲稿共68页1.2 微电子技术简介(1 1)微电子技术与集成电路)微电子技术与集成电路(2 2)集成电路的发展趋势)集成电路的发展趋势(3 3)
9、ICIC卡卡第18页,本讲稿共68页l微电子技术微电子技术是信息技术领域中的关键技术,是信息技术领域中的关键技术,是发展电子信息产业和各项高技术的基础是发展电子信息产业和各项高技术的基础l微电子技术的核心是微电子技术的核心是集成电路技术集成电路技术l现代集成电路使用的半导体材料主要是现代集成电路使用的半导体材料主要是硅硅,也可以是化合物半导体如也可以是化合物半导体如砷化镓砷化镓。(1 1)微电子技术与集成电路)微电子技术与集成电路第19页,本讲稿共68页电子电路中元器件的发展演变晶体管晶体管(1948)(1948)中中/小规模小规模集成电路集成电路(1950(1950s)s)微电子技术是以微电
10、子技术是以集成电路集成电路为核心的电子技术,它是在电子元器件小型化、为核心的电子技术,它是在电子元器件小型化、微型化的过程中发展起来的。微型化的过程中发展起来的。大规模大规模/超大规模超大规模集成电路集成电路(1970(1970s)s)电电子子管管(1904)第20页,本讲稿共68页什么是集成电路?n集成电路(简称IC)IC):n以半导体单晶片作为基片,采用平面工艺,将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。n集成电路的优点:v体积小、重量轻v功耗小、成本低v速度快、可靠性高超大规模集成电路超大规模集成电路小规模集成电路小规模集成电路第21页,
11、本讲稿共68页集成电路的分类n按用途分:v通用集成电路(如:微处理器、存储器芯片)v专用集成电路(ASICASIC)n按电路的功能分:v数字集成电路v模拟集成电路n按晶体管结构、电路和工艺分:v双极型(BipolarBipolar)电路v金属氧化物半导体(MOS)(MOS)电路v集成电路规模元器件数目小规模集成电路(SSISSI)100100中规模集成电路(MSIMSI)10030001003000大规模集成电路(LSILSI)300010300010万超大规模集成电路(VLSIVLSI)1010万100100万极大规模集成电路(ULSIULSI)100100万第22页,本讲稿共68页(2 2
12、)集成电路的发展趋势)集成电路的发展趋势n 集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。晶体管的尺寸越小,其极限工作频率越高,寸。晶体管的尺寸越小,其极限工作频率越高,门电路的开关速度就越快,相同面积的晶片可门电路的开关速度就越快,相同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。容纳的晶体管数目就越多。n 所以从集成电路问世以来,人们就一直在缩所以从集成电路问世以来,人们就一直在缩小晶体管、电阻、电容、连接线的尺寸上下功小晶体管、电阻、电容、连接线的尺寸上下功夫。夫。第23页,本讲稿共68页IC集成度提高的规律MooreMoore定律:单块集成电路的集成度平均每18
13、241824个月翻一番(Gordon E.Moore,1965(Gordon E.Moore,1965年)19701975198019851990199520001,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,0004004800880808086802868038680486PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶体管数晶体管数例例:Intel微处理器集成度的发展微处理器集成度的发展但是,集成电路不可能一直以这样的速度发展下去,MooreMoore定律也不可能永远成立 。第24页,本讲稿共68页 (3)IC卡简介n
14、ICIC卡(chip card(chip card、smart card)smart card),又称为集成电路卡,它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内,使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体n特点:v存储信息量大v保密性能强v可以防止伪造和窃用v抗干扰能力强v可靠性高n应用举例:v作为电子证件,记录持卡人的信息,用作身份识别(如身份证、考勤卡、医疗卡、住房卡等)v作为电子钱包(如电话卡、公交卡、加油卡等)第25页,本讲稿共68页IC卡的类型(按芯片分类)n存储器卡:封装的集成电路为存储器,信息可长期保存,也可通过读卡器改写。结构简单,使用方便。用于安全性要求不高的场合,如电话卡、水电费卡、
15、公交卡、医疗卡等nCPUCPU卡:封装的集成电路为中央处理器(CPUCPU)和存储器,还配有操作系统(Chip Operating System)(Chip Operating System),处理能力强,保密性更好,常用作证件和信用卡使用。手机中使用的SIMSIM卡就是一种特殊的CPUCPU卡。第26页,本讲稿共68页IC卡的类型(按使用方式分类)n接触式ICIC卡(如电话ICIC卡)v表面有方型镀金接口,共8 8个或6 6个镀金触点。使用时必须将ICIC卡插入读卡机,通过金属触点传输数据。v用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、怕脏、寿命短n非接触式ICIC卡(射频卡、感应卡)v
16、采用电磁感应方式无线传输数据,解决了无源(卡中无电源)和免接触问题v操作方便,快捷,采用全密封胶固化,防水、防污,使用寿命长v用于读写信息较简单的场合,如身份验证等第27页,本讲稿共68页真题讲解1、根据摩尔(MooreMoore)定律,单块集成电路的集成度平均每 翻一番。(20072007年)A.814 A.814个月 B.1824 B.1824个月 C.2834 C.2834个月 D.3844 D.3844个月2、集成电路按用途可以分为通用集成电路与专用集成电路,存储器芯片属于通用集成电路。()(20072007年)第28页,本讲稿共68页3、下列关于集成电路的叙述,正确的是 。(2009
17、2009年)A.A.集成电路的集成度将永远符合MooreMoore定律 B.B.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,通常尺寸越小,速度越快 C.C.集成电路是2020世纪的重大发明之一,在此 基础上出现了世界上第一台电子计算机 D.D.集成电路是在金属基片上制作完成的第29页,本讲稿共68页4、下列关于ICIC卡的叙述,错误的是 。(20102010年)A.IC A.IC卡按卡中镶嵌的集成电路芯片不同可 分为存储卡和CPUCPU卡 B.B.现在许多城市中使用的公交卡属于非接 触式ICIC卡 C.C.只有CPUCPU卡具有数据加密的能力 D.D.手机中使用的SIMSIM卡
18、是一种特殊的CPUCPU卡第30页,本讲稿共68页 1.3 1.3 通信技术入门通信技术入门l 通信的基本概念通信的基本概念 广而言之,通信就是信息的广而言之,通信就是信息的(远距离远距离)传递与交流传递与交流l 现代通信现代通信 使使用用电电波波或或光光波波传传递递信信息息的的技技术术,也也称称为为电电信信,如如电电报报、电话、传真、电子邮件、电话、传真、电子邮件、BBSBBS、QQQQ等。等。第31页,本讲稿共68页对通信系统的一般要求n远距离:传输距离要远n低成本:传输成本要低n高速度:从发生到接收延迟时间要短n可靠:传输的信息不能有错误n方便:任何时间和地点都能通信n安全:传输的信息要
19、保密,不能泄漏第32页,本讲稿共68页l通信的三要素通信的三要素 信源、信源、信道和信宿信道和信宿信信 道道信源信源(宿宿)信宿信宿(源源)信信号号信信号号信道的任务是迅速、可靠而准确信道的任务是迅速、可靠而准确地将信号从信源传输到信宿地将信号从信源传输到信宿被传输的信息都必须以被传输的信息都必须以某种电某种电(或光或光)信号的形信号的形式才能进行传输式才能进行传输发送信息的设备发送信息的设备接收信息的设备接收信息的设备第33页,本讲稿共68页l 电信号电信号(或光信号或光信号)有两种形式:有两种形式:模拟信号形式模拟信号形式:通过连续变化的物理量(如信通过连续变化的物理量(如信 号的幅度)来
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