信息技术总复习提纲

第一章

? 从通常意义上来说，什么是信息？ ? 信息处理包含哪些行为和活动？ ? 什么是信息技术？它包括哪些方面？

微电子技术与集成电路

? 集成电路芯片是微电子技术的结晶，它们是计算机的核心。

先进的微电子技术→→高集成度芯片→→高性能的计算机→→利用计算机进行集成电路的设计、生产过程控制及自动测试，又能制造出性能高、成本更低的集成电路芯片 常见的封装形式有单列直插式（SIP）、两边带插脚的双列直插式（DIP）和四边带插脚的阵列式（PGA）、扁平贴片式(QFP)、交错网格式等。如同在电脑里看到的那些黑色或褐色边上带有插脚或引线的矩形小块。

Moore定律：

? 晶体管的物理极限(纳米现象) ? 光子计算机

? 生物计算机(分子计算机)量子计算机

1.3.1 概述（P9）

?现代通信：使用电波或光波双向传递信息的技术（电信）

通信的任务是传递信息，通信至少需由三个要素组成：

信源（信息的发送者） 、信道（信息的载体与传播媒介）、信宿（信息的接收者），这就是最简单的通信系

统。

信号有两种形式：模拟信号和数字信号

? 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。 ? 信道的传输技术有两种：模拟传输技术和数字传输技术

2、调制解调器

? 调制所用的设备称为―调制器‖。

? 被调制的信号经过信道传输到目的地时，需要恢复成原始信号，这个过程称为―解调‖。解调所使用的设备叫

―解调器‖。

? 由于通信大多数情况下都是双向的，因此把实现调制和解调功能的设备放在一起，称之为―调制解调器‖。 ? 多路复用技术

为了提高传输线路的利用率，一般总是让多路信号同时共用一条传输线路进行传输，这种技术叫做多路复

用。

多路复用技术通常有频分多路复用和时分多路复用两种。近年来又增加了码分多路复用和波分多路复用技术。 · 频分多路复用（FDM）

模拟传输技术中采用的多路复用技术是频分多路复用。 · 工作原理

将每一个发送设备的信号调制在不同频率的载波上，然后通过多路复用器进行复合，从而实现相互无干扰地在同一传输线上传输。（如有线电视信号） · 时分多路复用

? 数字传输采用的多路复用技术是时分多路复用（简称TDM）。

? 时分多路复用的原理是采用时间片轮转的方式，即多路信号轮流使用同一传输线路的方法，达到线路复用的

目的。

5、模拟通信的优缺点

优点：历史悠久，技术成熟、结构简单、成本低廉。 缺点：易受干扰、传输质量不稳定。 1.3.3 数字通信

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1、数字传输技术

基带传输—直接用数字信号来传输信息。

频带传输—用数字信号对载波进行调制来传输信息

? 频带传输技术

数字信号的远距离传输需要使用频带传输技术，如家庭拨号上网的MODEM，就是把计算机输出的数字信

号（只有―1‖和‖0―）调制成频带信号然后送到电话线上去。 · 数字信号的调制方法 幅移键控法ASK（调幅） 频移键控法FSK（调频） 相移键控法PSK（调相）

? 编码与解码

①模拟信号的数字化

有采样、量化和编码三个过程。

②编码—对模拟信号采样量化，把量化后的电平值转换为数字信号的过程。 ③解码—由数字信号还原出模拟信号的过程。

? 数字信号传输的优势

抗干扰能力强；灵活性好；便于存储、管理和处理；可以加密； 可以使用集成电路，减小设备体积。 ·数字通信系统的性能指标：信道带宽、数据传输率、误码率、端-端延迟。 1.3.4 传输介质

1、金属导体—双绞线和同轴电缆 ? 双绞线—UTP和 STP ? 同轴电缆

基带同轴电缆的特征阻抗为50欧，用于总线型局域网，速度可达50Mb/S，距离可达200-500米。

宽带同轴电缆的特征阻抗为75欧，用于有线电视，带宽可达300-400MHZ，最大距离可达几十到几百公里。

2、光纤分类：

按纤芯多少可分单芯和多芯光纤

按激光在光纤中的传输模式分为单模和多模光纤。 单模光纤—适合远距离通信，100km内速度可达10Gbps

多模光纤—适合近距离通信，一般在局域网用。1km内速度可达1Gbps。 光波的频率： 1014-1015HZ

光的调制采用：幅移键控法（ASK） 一束光能携带：2 .5G-10G的二进位信号 光纤中采用的多路复用技术：波分多路复用 光波在纤芯中的传输原理

当光线的入射角足够大时，就 会出现全反射，重复此过程，光就沿着光纤传播下去。

⑶ 远程数字通信线路

? 低、中速的准同步数字系列 PDH

电话公司用于电话信号的数字线路，也用于计算机网络远程通信的专线租用。有欧洲、日本和北美三种系

列、互不兼容。中国采用欧洲系列(E系列）。 E1线路的速率为：2.048Mbps E2线路的速率为：8.448Mbps E3线路的速率为：34.368Mbps E4线路的速率为：139.264Mbps

日本和北美的数字传输速率等级（T系列，略）

?

高速率的同步数字系列 SDH/SONET（全球兼容） OC-1的速率为： 51.840 Mbps

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OC-3的速率为： 155.520 Mbps OC-12的速率为： 622.080 Mbps OC-48的速率为： 2488.320Mbps OC-192的速率为： 10.7 Gbit/s

⑷ 全光网

为了克服远距离传输的信号衰减，光信息在传输及交换时始终以光的形式进行，不需要经过光/电、电/光

转换，和光的中继，这样就可以大大节省成本。 微波通信

微波：一种具有较高频率(300MHz～300GHz)的电磁波。波长很短，通常为1米至1毫米。微波通信是众多无线通信形式中的一种。

?微波通信方式 ： 地面微波接力通信、卫星通信、对流层散射通信

? 微波通信优点 ：容量大、可靠性高、建设费用低、抗灾能力强

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。卫星通信是微波接力通

信技术与空间技术相结合的产物。 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、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：包括寻呼系统，蜂窝移动电话（手机），集群调度，无绳电话和卫星系统。

? 蜂窝移动通信系统组成: 移动台、基站、移动电话交换中心

1.4 数字技术基础

?数字技术： 用0和1两个数字来表示、处理、存储和传输一切信息的技术。 ?信息的基本单位——比特。比特只有两种状态：“0”和“1”

? 每个西文用8个比特表示，称为―字节‖（Byte，Binary term的缩写）用大写字母―B‖表示。即 1byte=8bit

八进制--八种状态，逢八进一（0，1，2，3，4，5，6，7）

十六进制--十六种状态，逢十六进一。（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F）

例:

11.01B=1×21+1 ×20+0 ×2-1+1×2-2D 36.71Q=3×81+6×80+7×8-1+1×8-2D

A4.95H=10×161+4×160+9×16-1+5 ×16-2D

十进制转换成二进制：整数部分和小数部分分别进行转换

整数部分：:除2取余,反序。第一个余数为整数的最低位；小数部分：乘2取整,正序。第一个整数为小数的最高

位

⑴. 八进制转换成二进制： 1位换3位；⑵.二进制转换成八进制 ：3位换1位 ⑶.二进制转换成十六进制 ： 4位换1位

逻辑运算、 运算种类:与（“and”,” ∧ ”,”.” ）、或(“or”,” ∨”,”+”) 、非(“not”,”-”) 1.4.3整数（定点数）的表示

? 整数（定点数）的类型：无符号整数与带符号整数；8位、16位、32位、64位整数 ? 整数（定点数）的编码方法：:原码、补码、反码

⑴对于正数X:

【X】补码=【X】原码=【X】反码 =【X】机器数

用8位二进制数表示的整数，最高位为符号位，该位为―0‖表示正数，为―1‖表示负数

⑵对于负数X:三种编码形式不同

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【X】原码=【X】机器数

【X】反码=【X】原码(除符号外逐位取反)

【X】补码=【X】反码+1

在求补码时,最低位加1产生进位,则按二进制规则进位,如果进位一直进到最高位符号位,则把符号位也当作

数位一样运算,如符号位还有进位,则最高的进位被―丢掉‖。

举例:已知二进制数X的真值为-100010,求X的原码、反码、补码。 【X】真 值=-100010 B 【X】机器数=10100010 B

【X】原 码=10100010 B=【X】机器数【X】反 码=11011101 B

【X】补 码=11011110 B 原码和补码比较 原码：直观

有两种―0‖的表达（00000000和10000000） 加法和减法规则不同 符号位不参加运算 补码：由原码计算得来（不直观）

只有一种―0‖的表达（00000000） 符号位参加运算，加减法规则一致。 相同位数时数值的范围比原码多―1‖ 机器数的表示范围：（以1个字节为例）

原码：11111111----01111111 （-127到+127）

注意：0的表示不唯一 （00000000—10000000）

补码：10000000—01111111 （-128到+127） 0的表示唯一 注：用多出来的（-0）的原码形式来表示-128的补码。

BCD码(二--十进制) 8-4-2-1码:

BCD码是对每位十进制整数编码的结果,而不是对应的等值的二进制数。 1.4.4实数（浮点数）的表示 (小数点位置浮动) 浮点数= 尾数+指数

尾数:由纯小数组成（表数精度） 指数:由整数组成（表数范围）

? Pentium浮点数的表示（IEEE754标准） ? 偏移阶码=实际阶码+127

实际阶码的取值范围是：-126~127

? IEEE754又规定：

浮点数的尾数用原码表示，并且绝对值在1~2之间，其中整数部分的―1‖和小数点都是隐含的。 例如： 0 10000001 00110000…0 (100.11)

? 0 10000001 00110000…0 中

应该是22x1.0011=100.11（4.75） 机内浮点数 把―1.‖隐含了。

例子：389.625在P4电脑中使用32位浮点数是怎样表示的？ 389.625=(110000101.101)2 =1.10000101101x28

遍移阶码=127+8=135=(10000111)2， 尾数=10000101101 32位浮点数表示为:

0 10000111 10000101101 000000000000 (注意：在阶码后面隐含了―1.‖)

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