大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程

1、大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程2 信息與信息技術(shù) 電子信息技術(shù)簡介 信息化與信息社會第1章 信息技術(shù)概述大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程31.1 信息與信息技術(shù) 信息與信息處理 信息技術(shù) 信息處理系統(tǒng)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程4信息是什么？信息是指事物運(yùn)動的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式，是認(rèn)識主體所感知或所表述的事物運(yùn)動及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用例：人口統(tǒng)計(jì)狀態(tài)：中國當(dāng)前人口總數(shù)約13億狀態(tài)變化方式：每年以約1%的增長率增加13億和1%給我們以人口統(tǒng)計(jì)的信息。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程5信息處理做什么？信息的收集信息的加工信息的存儲信息的傳遞信息的利用大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程61、什么是信息技術(shù)？信息技術(shù)

2、是指用來擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。例：多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。事實(shí)上，在工業(yè)自動化、機(jī)器人、航空航天、生物醫(yī)療、地質(zhì)地理、天文氣象、文學(xué)藝術(shù)，乃至政府管理、公安法律、商業(yè)金融等等，都將本行業(yè)的技術(shù)或業(yè)務(wù)，與信息技術(shù)緊密結(jié)合，大大提高了質(zhì)量與效率。信息技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程72、基本的信息技術(shù)包括：擴(kuò)展感覺器官功能的感測與識別技術(shù)擴(kuò)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的通信與存儲技術(shù)擴(kuò)展思維器官功能的計(jì)算技術(shù)擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)信息技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程8信息處理系統(tǒng)1、什么是信息處理系統(tǒng)？用于人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲、加工

3、處理、控制及顯示的綜合使用各種信息技術(shù)的系統(tǒng)。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程9通信/存儲信息加工通信/存儲感測與識別控制與顯示信息處理系統(tǒng)示意圖大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程10按自動化程度分：人工的、半自動的、全自動的。按技術(shù)手段分：機(jī)械的、電子的和光學(xué)的。按通用性分：專用的和通用的。按應(yīng)用領(lǐng)域分：已幾乎涉及所有領(lǐng)域，無法細(xì)分。例：圖書館管理系統(tǒng)。信息的獲?。簣D書登記、人員登記、借書規(guī)章等。信息的存儲：主存儲硬盤、光盤、后援存儲設(shè)備等。信息的加工處理：增加、刪除、修改信息等。信息的使用：查詢書目，借書、還書，上網(wǎng)瀏覽查詢等。內(nèi)務(wù)處理：催還圖書、休館公告、過期罰款等。信息處理系統(tǒng)的分類大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技

4、術(shù)應(yīng)用教程111.2 電子技術(shù)信息簡介現(xiàn)代信息技術(shù)中的三大核心技術(shù)：微電子技術(shù)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程12微電子技術(shù)1、微電子技術(shù)與集成電路微電子技術(shù)以集成電路為核心集成電路的半導(dǎo)體材料通常是硅或砷化鎵大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程13電子管晶體管小規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路電子管、晶體管與集成電路大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程14按晶體管數(shù)目分小規(guī)模(SSI)：小于100個電子元件中規(guī)模(MSI)：1003000大規(guī)模(LSI)：3000 10萬超大規(guī)模(VLSI)：10萬100萬極大規(guī)模(ULSI)：大于100萬按結(jié)構(gòu)、工藝分雙極型MOS型雙極-MOS型集成電路的分類大學(xué)計(jì)算

5、機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程15按功能分?jǐn)?shù)字集成電路模擬集成電路按用途分通用集成電路專用集成電路集成電路的分類大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程16集成電路的發(fā)展在2000年，世界半導(dǎo)體總產(chǎn)值達(dá)2000億美元，以集成電路為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品世界市場總額達(dá)一萬億美元，成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程17將單晶硅經(jīng)切割、研磨、拋光，制成硅拋光片。經(jīng)氧化、光刻、摻雜、互連等工藝，制成含有成百上千獨(dú)立集成電路的晶圓。將晶圓切開，剔除廢品，就成了一批芯片。將芯片安裝在陶瓷基座上，將芯片與插腳連線并加蓋封裝，就成了集成電路。常見的封裝形式有：單列直插式(SIP)、雙列直插式(DIP)和陣列式(PGA)。將成品進(jìn)行

6、測試、分級并打印標(biāo)簽，就可包裝出廠。集成電路的制造大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程18晶圓與芯片封裝后的集成電路集成電路成品集成電路大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程19集成電路的特點(diǎn)是體積小、重量輕、可靠性高。集成電路的工作速度主要取決于晶體管的尺寸。單塊集成電路的集成度平均每1824個月翻一番，這叫做Moore定律。集成度是有極限的，因此，Moore定律不可能永遠(yuǎn)成立。集成電路朝著納米技術(shù)、集成光路、光電子集成方向發(fā)展。集成電路的發(fā)展趨勢大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程201、概述現(xiàn)代通信指的是使用光波或電波傳遞信息的技術(shù)。通信的三要素：信源、信宿、信道?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)又稱電信網(wǎng)，其分類如下：按業(yè)務(wù)種類分： 網(wǎng)

7、、電報(bào)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、 通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)。按服務(wù)范圍分：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、國際電信網(wǎng)。按傳輸媒介分：電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、低軌衛(wèi)星移動通信網(wǎng)。按信號形式分：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、模擬數(shù)字混合網(wǎng)。二、通信技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程21二、通信技術(shù)2、有線載波通信采用頻分多路復(fù)用技術(shù)。明線載波系統(tǒng)：2線制、頻帶窄、容量小、質(zhì)量不穩(wěn)定（幾個）。對稱電纜載波系統(tǒng)：4線制、串?dāng)_小、話路多（上千）。同軸電纜載波系統(tǒng)：屏蔽好、容量大（上萬）。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程22二、通信技術(shù)3、光纖通信利用光纖傳導(dǎo)光信號進(jìn)行通信的一種技術(shù)。發(fā)端：實(shí)現(xiàn)信

8、號的電-光轉(zhuǎn)換；每隔一定距離接入光中繼器；收端：實(shí)現(xiàn)信號的光-電轉(zhuǎn)換。光纖通信可靠性好，保密性強(qiáng)。波分復(fù)用技術(shù)提高傳輸速度和容量。全光網(wǎng)（AON）不進(jìn)行光-電、電-光轉(zhuǎn)換，速度提高，成本降低，它是信息高速公路的基礎(chǔ)。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程23纖芯包層光線光纖的構(gòu)成光波在光纖中的傳播二、通信技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程244、微波通信微波是一種具有極高頻率的電磁波（介于無線電波與光波之間,頻率300MHz300GHz,波長1m1mm）。微波不能沿地面繞射傳播，也不能經(jīng)電離層反射傳播。遠(yuǎn)距離微波通信方式：地面微波接力通信衛(wèi)星通信對流層散射通信微波通信容量大、建設(shè)費(fèi)用省、抗災(zāi)能力強(qiáng)。二、通信技

9、術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程25ACDEFB通信衛(wèi)星對流層不均勻體YXGH微波遠(yuǎn)距離通信示意圖二、通信技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程265、衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信就是微波接力通信向太空的延伸。由地面站1發(fā)出無線電（微波）信號，衛(wèi)星接收后，在轉(zhuǎn)發(fā)器中實(shí)現(xiàn)放大、變頻、功率放大，再將信號轉(zhuǎn)發(fā)，由地面站2接收。中、低軌道衛(wèi)星：相對于地面是運(yùn)動的，覆蓋范圍小，地面天線必須跟蹤衛(wèi)星。但損耗小、延時少。同步定點(diǎn)衛(wèi)星：位于赤道上空36，000公里，相對于地面固定不動，覆蓋范圍大，三顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋地球全部面積。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)，頻帶寬，容量大，干擾小，較穩(wěn)定。但造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜，有一定延時。二、通信技術(shù)

10、大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程27地 球通信衛(wèi)星地面站1地面站2衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星地球35800公里通信衛(wèi)星的工作原理同步定點(diǎn)衛(wèi)星二、通信技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程286、移動通信移動通信是指處于移動狀態(tài)的對象之間的通信，它包括蜂窩移動、集群調(diào)度、無繩 、尋呼系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。第一代移動通信采用模擬技術(shù)。第二代移動通信廣泛采用數(shù)字技術(shù)（GSM,CDMA）。第三代移動通信實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：全球漫游適應(yīng)多種環(huán)境提供高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)提供大容量、高保密性和優(yōu)質(zhì)服務(wù)二、通信技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程29移動電話交換中心固定電話交換局移動臺基站1基站2移動電話網(wǎng)移動臺移動 網(wǎng)基站的有效區(qū)域二、通信技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技

11、術(shù)應(yīng)用教程30什么是蜂窩式移動通信？目前常使用頻道重復(fù)利用的方法來擴(kuò)容，也就是劃分蜂窩的方法來增加用戶容量。就是說在使用區(qū)域劃出一塊塊的小區(qū)域，每一個小區(qū)分配一些頻率資源，隔幾個小區(qū)后，又把相同的頻率劃給另一個小區(qū)，但認(rèn)為這時候他們之間的干擾比較小，在可以忍受的情況，但每個城市要做出長期增容的規(guī)劃，以利于今后發(fā)展需要。在理論上設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)用正六角形的圖形來模擬實(shí)際中的小區(qū)要比用圓形，正方形等其他圖形效果更好，銜接也更緊密，所以現(xiàn)在的劃分小區(qū)都采用了這種方法，看上去就像是蜂窩，所以我們也稱為“蜂窩式移動通信”。 大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程31移動通信系統(tǒng)基本工作原理系統(tǒng)由移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC

12、）、基站（BS）設(shè)備及移動臺（MS）（用戶設(shè)備）以及交換中心至基站的傳輸線組成。移動的交換中心（MSC）與公共的 交換網(wǎng)（就是我們平時所說的 網(wǎng)PSIN）之間相連，移動交換中心負(fù)責(zé)連接基站之間的通信，通話過程中，移動臺（比如手機(jī)）與所屬基站建立聯(lián)系，由基站再與移動交換中心連接，最后接入到公共 網(wǎng)?；九c移動臺（常常是手機(jī)）之間是無線通信，他們之間用無線電波進(jìn)行信息傳遞，每個基站負(fù)責(zé)與一個特定區(qū)域的所有的移動臺進(jìn)行通信?；竞鸵苿咏粨Q中心之間通過微波或有線交換信息進(jìn)行彼此聯(lián)系。最后移動交換中心再與公共 網(wǎng)進(jìn)行連接。 大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程32移動通信名詞解釋信道：信道是對無線通信中發(fā)送端和接

13、收端之間的通路的一種形象比喻，對于無線電波而言，它從發(fā)送端傳送到接收端，其間并沒有一個有形的連接，它的傳播路徑也有可能不只一條（正如前面所說的電波的傳播方式提到的），但是我們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋霭l(fā)送端與接收端之間的工作，我們想象兩者之間有一個看不見的道路銜接，把這條銜接通路稱為信道。信道有一定的頻率帶寬，正如公路有一定的寬度一樣。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程33移動通信名詞解釋大區(qū)：所謂大區(qū)是指：在一個比較大的區(qū)域中，只用一個基站覆蓋全地區(qū)的，不論是單工或雙工工作，單信道還是多信道，都稱這種組網(wǎng)方式為大區(qū)制，以別于后面所稱的小區(qū)制。大區(qū)制的特點(diǎn)是只有一個基站，服務(wù)（覆蓋）面積大，因此所需的發(fā)射功率也較

14、大。大區(qū)制多用于專用網(wǎng)或小城市的公共網(wǎng)。由于只有一個基站，其信道數(shù)有限（因?yàn)榭捎妙l率帶寬有限），因此容量較小，一般只能容納數(shù)百至數(shù)千個用戶。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程34移動通信名詞解釋小區(qū)：所謂小區(qū)是相對于大區(qū)而言的，由于大區(qū)制的主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)容量不高，采用小區(qū)制可以在有限的頻譜條件下，達(dá)到大容量的目的。每個小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在110公里左右，在每個小區(qū)設(shè)立一個基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶服務(wù)。但每一個小區(qū)和其它小區(qū)可再重復(fù)使用這些頻率，稱為頻率再用（frequency reuse）。由于相隔遠(yuǎn)了，同信道干擾降至可以接受的程度，所以用有限的頻率數(shù)就可以服務(wù)多個小區(qū)。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)

15、用教程35移動通信名詞解釋漫游：移動臺的漫游也稱出游，它的意義是移動臺脫離了本管區(qū)的范圍，而移動到其他管區(qū)中去了，當(dāng)其他用戶呼叫這個漫游的移動臺的時候，仍撥它原來的局號和 號碼。顯然，如蜂窩系統(tǒng)無漫游功能，將無法和這一脫離原管區(qū)的移動臺接通。而具有漫游功能的系統(tǒng)，則可將此 接到此已脫離本管區(qū)漫游到其他管區(qū)的移動臺去。這一功能對于一個在較大范圍的地區(qū)，全省，全國或更大的地區(qū)（例如北歐四國的跨國或全歐洲）活動的用戶確實(shí)是非常重要的。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程36移動通信名詞解釋切換：切換是指當(dāng)移動臺在通話中經(jīng)過兩個基站覆蓋區(qū)的相鄰邊界的時候所采用的信道切換過程。 由于相鄰兩個小區(qū)的信道不一樣，移動

16、臺通話的前半段時間在一個基站的某一個無線信道上傳輸，而后半段時間已經(jīng)進(jìn)入到另一個基站的覆蓋范圍，須切換到另一個基站所指配的信道上去，這種信道的切換必須不影響通話進(jìn)行，時間要求短，須在100毫秒以下，完全自動切換，通話人完全不覺察。由于蜂窩技術(shù)的廣泛采用，所以切換技術(shù)在蜂窩移動通信中占有重要地位。大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程371、計(jì)算機(jī)的發(fā)展1946年在美國誕生了世界上第一臺數(shù)字電子計(jì)算機(jī) 早期計(jì)算機(jī)大約每隔810年速度提高10倍，成本和體積是原來的1/10；上世紀(jì)80年代以來，大約每隔3年，計(jì)算機(jī)性能提高近4倍，成本下降50%計(jì)算機(jī)發(fā)展至發(fā)展了4代（以主機(jī)使用的元器件劃分）：第1代：電子管第2

17、代：晶體管第3代：中小規(guī)模集成電路第4代：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路新一代計(jì)算機(jī)著眼于計(jì)算機(jī)的智能化。三、計(jì)算機(jī)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程38三、計(jì)算機(jī)技術(shù)2、計(jì)算機(jī)信息處理的特點(diǎn)通用性強(qiáng)、速度高提供友善的使用方式和多種多樣的信息輸出形式具有龐大的信息存儲能力和極快的存取速度方便、快捷的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高效率的計(jì)算機(jī)輔助開發(fā)信息處理應(yīng)用大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程39三、計(jì)算機(jī)技術(shù)3、計(jì)算機(jī)的巨大作用開拓了人類認(rèn)識自然、改造自然的新資源增添人類發(fā)展科學(xué)技術(shù)的新手段提供了人類創(chuàng)造文化的新工具引起人類的工作與生活方式的變化大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程401.3 信息化與代信息社會一、什么是信息化信息化就是工業(yè)社會向信息社會前進(jìn)的過程加快高科技發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化提高信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)和社會各領(lǐng)域的推廣應(yīng)用水平推動經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的過程人類社會發(fā)展的三個階段農(nóng)業(yè)社會工業(yè)社會信息社會我國發(fā)展信息化的戰(zhàn)略以信息化帶動工業(yè)化以工業(yè)化促進(jìn)信息化大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程41二、信息化建設(shè)的內(nèi)容三個層面信息基礎(chǔ)設(shè)施與信息資源的開發(fā)與建設(shè)信息技術(shù)與信息資源的應(yīng)用信息產(chǎn)品制造業(yè)的不斷發(fā)展六個要素信息基礎(chǔ)設(shè)施信息資源信息技術(shù)與應(yīng)用信息產(chǎn)業(yè)信息化法規(guī)信息科技人材大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用教程42二、信息化建設(shè)的內(nèi)容國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）一個