计算机专转本辅导-第一章信息技术.ppt

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1、专转本计算机命题研究与考试分析,一,透析计算机考试概况,计算机考试的概况,2005 2006 2012,计算机考试内容,基础理论知识,基本操作,计算机考试的特点,从计算机考卷情况来看,从考生得分情况来看,大力提升计算机得分率是我们辅导的目的，是提升考试总分的新增长点！,计算机考试方式,考试方式：笔试,考试题型：单选50，多选10，填空20，判断20,考试时间：90分钟,满分：100分,二,解读计算机命题本质,问题分析,考试命题还有待完善，包括单选、多选、填空、判断各个部 分的试题数量分布，题目和考点设计的科学性和应考性等。,计算机作为一个应用性较强的考试科目，具有很多的常识性问 题，这些问题一

2、般不会在一些教科书上明显地呈现出来。,基本概念不清、基本原理不明、基本常识不知、基本操作不 熟。,透析历史,表一.历年考试题量对比,表二.2011年考试内容与题型分布二维表,表三.2012年考试内容与题型分布二维表,表四.2011与2012年考试内容分析二维表,考试形式和内容相对稳定重操作向重理论转变覆盖面广，重点和难点相对突出知识点分布比较均匀多选题连续三年每章一题,“4+1”框架基本概念基本原理基本知识基本操作+计算,考察内容分析,三,揭示计算机应试宝典,如何占领分数制高点,准确选好考试教材深刻把握考试脉搏正确掌握突破方法清晰构建知识体系学会评价管理自我快速获取权威咨询,考点、重点、难点、

3、,真题分析、课堂讲课,全面扫盲 专项练习建构全局 编织局部,懂、透、化,权威机构，权威人士,第一章 信息技术基础,本章大纲,（一）信息技术概述 1信息和信息技术(1)信息特性及定义，数据、信息、知识，信息处理系统。（了解）(2)信息分类及信息处理，信息技术内容。（熟悉）2微电子技术(1)集成电路的概念，集成电路发展与分类，IC卡。（掌握）(2)集成电路制造封装形式，Moore定律。（熟悉）,本章大纲,3通信技术(1)通信系统基本原理，信道、信源、信宿，模拟信号，数字信号，全光网。（了解）(2)信道的传输模式，信道的带宽，信道的传输速率，多路复用技术，交换技术。(熟悉)(3)有线传输，无线传输，

4、有线载波通信，传输介质，光纤通信。（熟悉）(4)无线电通信，微波通信，卫星通信，红外线通信，移动通信。（了解）,本章大纲,4数字技术基础(1)信息表示单位，常用进制数，传输速率单位。（了解）(2)整数编码表示，原码，补码，反码，实数编码表示，机器数，真值，数据溢出。（熟悉）(3)比特位逻辑运算，进制数之间的转换，进制数的运算，原码、反码与补码之间的转换，原码和补码表示数的范围。（掌握）,讲解内容,1.1 信息与信息技术,（1）信息定义（2）信息技术（3）信息技术特征,1.1 信息与信息技术 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方式。从主观上看，信息是认识主体所感知或所表述的事

5、物运动及其变化方式的形式、内容和效用。,1.1 信息与信息技术,信息处理相关的行为和活动：信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等)信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等)信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等)信息的传递(如邮寄、电报、电话等)信息的施用(如控制、显示等),1.1 信息与信息技术,信息表示形式：数据、文字、图像、声音和视频。信息技术 信息技术（Information Technology，简称IT）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。,1.1 信息与信息技术,信息技术包括：扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术 扩展神经系统功能

6、的通信技术 扩展大脑功能的计算(处理)与存储技术 扩展效应器官功能的控制与显示技术,1.1 信息与信息技术,信息处理系统 用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示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 信息处理系统的分类,1.1 信息与信息技术,信息处理系统的实例 雷达：以感测与识别为主要目的 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 银行：以处理金融信息为目的 图书馆：以信息收藏和检索为主要目的 因特网：跨越全球的多功能信息处理系统,1.1 信息与信息技术,现代信息技术的三大特征：采用电子技术（包括激光技

7、术）以数字技术为基础 以计算机为核心现代信息技术的三大核心技术：微电子技术、通信技术和计算机技术,1.1 信息与信息技术,讲解内容,1.2 微电子技术简介,（1）微电子技术与集成电路（2）集成电路的发展趋势（3）IC卡,微电子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微电子技术的核心是集成电路技术现代集成电路使用的半导体材料主要是硅，也可以是化合物半导体如砷化镓。,（1）微电子技术与集成电路,1.2 微电子技术,1.2 微电子技术,微电子技术是以集成电路为核心的电子技术，它是在电子元器件小型化、微型化的过程中发展起来的。,电子管(1904),电子电路中元器件的发展演变

8、,1.2 微电子技术,集成电路(Integrated Circuit，简称IC)：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。集成电路的优点：体积小、重量轻功耗小、成本低速度快、可靠性高,超大规模集成电路,小规模集成电路,什么是集成电路？,1.2 微电子技术,按用途分：通用集成电路（如：微处理器、存储器芯片）专用集成电路（ASIC）按电路的功能分：数字集成电路模拟集成电路按晶体管结构、电路和工艺分：双极型（Bipolar）电路金属氧化物半导体(MOS)电路,集成电路的分类,（2）集成电路的发展趋势,集成电路的

9、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，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。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夫。,1.2 微电子技术,1.2 微电子技术,Moore定律：单块集成电路的集成度平均每1824个月翻一番(Gordon E.Moore,1965年),但是，集成电路不可能一直以这样的速度发展下去，Moore定律也不可能永远成立。,IC集成度提高的规律,（3）IC卡简介,1.2 微电子技术,IC卡(chip card、smart card)，又称为集成电路卡，它是把集成电路芯片密封在塑

10、料卡基片内，使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体特点：存储信息量大保密性能强可以防止伪造和窃用抗干扰能力强可靠性高应用举例：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）作为电子钱包（如电话卡、公交卡、加油卡等）,1.2 微电子技术,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、公交卡、医疗卡等CPU卡：封装的集成电路为中央处理器（CPU）和存储器，还配有操作系统(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

11、用的SIM卡就是一种特殊的CPU卡。,IC卡的类型(按芯片分类),1.2 微电子技术,接触式IC卡(如电话IC卡)表面有方型镀金接口，共8个或6个镀金触点。使用时必须将IC卡插入读卡机，通过金属触点传输数据。用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、怕脏、寿命短非接触式IC卡(射频卡、感应卡)采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中无电源）和免接触问题操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，使用寿命长用于读写信息较简单的场合，如身份验证等,IC卡的类型(按使用方式分类),1.2 微电子技术,第二代身份证使用非接触式CPU卡，可实现“电子防伪”和“数字管理”两大功能：电子防伪措

12、施：个人数据和人脸图像经过加密后存储在芯片中，需要时可通过非接触式读卡器读出进行验证。需要时还可以将人体生物特征如指纹等保存在芯片中，以进一步提高防伪性能数字管理功能：存储器能储存多达几兆字节的信息，采用分区存储，按不同安全等级授权读写采用数据库和网络技术，实现全国联网快速查询和身份识别，将使二代证在公共安全、社会管理、电子政务、电子商务等方面发挥重要作用,非接触式IC卡在身份证中的使用,讲解内容,1.3 通信技术,（1）通信技术入门（2）通信性能参数（3）通信介质（4）移动通信,通信的基本概念 广而言之，通信就是信息的(远距离)传递与交流 现代通信 使用电波或光波传递信息的技术，也称为电信（

13、telecommunication），如电报、电话、传真、电子邮件、BBS、QQ等。,1.3 通信技术-入门,1.3 通信技术-入门,远距离：传输距离要远低成本：传输成本要低高速度：从发生到接收延迟时间要短可靠：传输的信息不能有错误方便：任何时间和地点都能通信安全：传输的信息要保密，不能泄漏,对通信系统的一般要求,通信的三要素 信源、信道和信宿,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,被传输的信息都必须以某种电(或光)信号的形式才能进行传输,发送信息的设备,接收信息的设备,1.3 通信技术-入门,电信号(或光信号)有两种形式：模拟信号形式:通过连续变化的物理量（如信 号的幅度）来

14、表示信息，例如人们打电话或 者播音员播音时声音经话筒(麦克风)转换得到 的电信号；数字信号形式:使用有限个状态(一般是2个状 态)来表示（编码）信息，例如电报机、传真 机和计算机发出的信号都是数字信号。,1.3 通信技术-入门,1.3 通信技术-入门,近距离传输：直接传输 通过载波来传输模拟信号(如：广播电台收音机)什么是载波？研究发现，高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作为携带信息的载波，把模拟信号放在(调制在)载波上传输，则可比直接传输远得多。,模拟信号如何传输？,调制（Modulation）解调（Demodulation）调制解调器模

15、拟调制的三种方法：（1）调幅（2）调频（3）调相,1.3 通信技术-入门,多路复用（1）频分多路复用 有线电视（2）时分多路复用 网络（3）波分多路复用 光纤模拟传输技术的应用 有线载波电话,1.3 通信技术-入门,模拟通信的特点 优点:结构比较简单，成本低 缺点：信号的调制和传输过程不可避免受到噪音信号的干扰，传输质量不稳定。模拟通信已经越来越多被数字通信所取代。,1.3 通信技术-入门,数字通信 将信源产生的模拟信号转换为数字信号（或信源直接产生数字信号）之后，直接进行传输或通过用数字信号对载波进行数字调制来传输信息的技术称为数字通信。,1.3 通信技术-入门,数字通信的优点数字传输技术（

16、1）基带传输（2）频带传输数字调制/解调技术（1）调幅（2）调频（3）调相,1.3 通信技术-入门,数据通信系统的性能指标（1）信道带宽（2）数据传输速率（数据速率）（3）误码率（4）端-端延迟,1.3 通信技术性能指标,1.3 通信技术通信介质,传输介质的类型与特点,光纤的优点：（1）传输频带非常宽，通信容量大（速度最快）；（2）抗雷电和电磁干扰、抗辐射能力强；（4）无串音干扰，保密性强，不易被窃听或截取数据；（3）传输损耗小，通讯距离长。光纤的缺点：精确连接两根光纤比较困难。,1.3 通信技术通信介质,无线通信 中波、短波、微波微波通信特点：（1）直线传播，不能沿地球表面传播（无绕射性），

17、需要每隔几十公里设立一个中继站。（2）容量大、可靠性高（3）建设费用低（4）抗灾能力强,1.3 通信技术通信介质,微波通信应用 长途电话、蜂窝移动电话、全数字高清晰度电视（HDTV）等。微波通信的三种方式（1）地面微波接力通信（2）卫星通信（3）对流层散射通信,1.3 通信技术通信介质,卫星通信 利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号所实现的通信。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、有较大延时、同步轨道卫星数目仅180颗。,1.3 通信技术通信介质,移动通信 处于移动状态的对象相互间的通信，如手机、无绳电话、寻呼系统等。优点：克服通信终端位置对用户

18、的限制，快速和及时地传递信息我国使用的2种标准（1）GSM（全球移动通信）（2）CDMA（码分多址）,1.3 通信技术移动通信,移动通信系统 移动台：是移动的通信终端，是接收无线信号的接收机，包括手机，呼机，无绳电话等。基站：是与移动台联系的一个固定收发机，它接收移动台的无线信号，每个基站负责与一个特定区域（10km 20km的区域）的所有的移动台进行通信。移动交换中心：与基站之间通过无线微波、电缆或光缆交换信息，移动交换中心再与公共电话网进行连接。,1.3 通信技术移动通信,第一代移动通信 采用模拟技术第二代移动通信 采用数字技术第三代移动通信 第三代移动通信实现目标：全球漫游；适应多种环境

19、；提供高质量多媒体业务，包括语音通信、数据通信和图像通信；提供大容量、高保密性和优质服务。,1.3 通信技术移动通信,讲解内容,1.4 数字技术,（1）存储与速度计量单位（2）进制运算与进制转换（3）定点数与浮点数表示,1.4 数字技术-存储与速度计量单位,数字技术是指用0和1两个数字表示、处理、存储和传输一切信息的技术 比特只有两种取值：0或1。比特既没有颜色，又没有大小和重量。也可以使用比特或者比特的编码组合表示数值、文字和符号、图像、声音。,1.4 数字技术-存储与速度计量单位,比特：bit(位)，以“b”表示，是计算机中表示信息的最小单位。字节：Byte，8个bit；以“B”表示，一个

20、字符用一个字节表示。字：Word，个字节，描述字长等1KB=210=1024B 1MB=1024KB1GB=1024MB 1TB=1024GB1ASCII字符（半角）=1Byte 1ASCII字符（全角）=2Byte1汉字=2Byte,1.4 数字技术-存储与速度计量单位,速率：波特，b/s，bps 1B/s=8bps 1Kb/s=8Kbps 1kb/s=103b/s=1000b/s 1Mb/s=1000kb/s 1MB/s=8Mbps 1Gb/s=1000Mb/s 1Tb/s=1000Gb/s,1.4 数字技术-进制运算,1.什么是进制?十进制特点：(D)基数为十，使用十个不同的数码，即09

21、逢十进一权为10i二进制特点：基数为二，逢二进一(B)基数为二，使用两个不同的数码，即0和1。逢二进一权为2i,1.4 数字技术-进制运算,1.4 数字技术-进制运算,2.为什么要使用二进制？二进制中0、1两个状态易物理实现二进制运算规则简单二进制与逻辑运算联系紧密3.八进制与十六进制八进制：基数为八，有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，逢八进一(Q)十六进制：基数为十六，有 09、A、B、C、D、E、F十六数码，逢十六进一(H),1.4 数字技术-进制运算,算术运算：（逢二进一，借一算二）加法:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 减法:0-0=0 10-1=1 1-0=1

22、 1-1=0逻辑运算：（两个状态稳定）或(逻辑加):00=0 01=1 10=1 11=1与(逻辑乘)：00=0 01=0 10=0 11=1取反(逻辑非)：0 取反为1,1取反为0异或：相同时为，不同时为110 xor101=011注意：算术运算会发生进位、借位。逻辑运算则按位进行，不发生位与位之间的关系，其中，0表示逻辑假，1表示逻辑真。,1.4 数字技术-进制转换,二进制,八进制,十进制,十六进制,1.4 数字技术-进制转换,规则：按权，展开，求和,例2:将八进制数34.6转换成十进制数。(34.6)8=3 81+4 80+6 8-1=（28.75)10,例3:将十六进制数2AB.6转换

23、成十数(2AB.6)16=2 162+10 161+11 160+6 16-1=（683.375)10,非十进制十进制,例1:将二进制数101.1转换成十进制数。(101.1)2=1 22+0 21+1 20+1 2-1=（5.5)10,1.4 数字技术-进制转换,(1).十进制整数化为非十进制，R为进制整数部分除以进制R，倒序取余数小数部分乘以进制R，正序取整数例4：将十进制数56.432转化为二进制,所有的十进制整数均可用其它进制精确的表示出来,十进制化为非十进制,1.4 数字技术-进制转换（82）,规则：每一个八进制数转换成等值的三位二进制数，次序不变。例6：（17.36)8=(001

24、111.011 110)2,1.4 数字技术-进制转换（162）,规则：每一个位十六进制数转换成等值的四位二进制数，次序不变。例7：（3A8C.D6)16=(0011 1010 1000 1100.1101 0110)2,1.4 数字技术-进制转换（28）,规则：以小数点为中心依次向左，向右，三位一取，不足补例8：(1111.01111)2=(001 111.011 110)2=（1 7.3 6)8,1.4 数字技术-进制转换（216）,规则：以小数点为中心，向左，向右分别四位一取，不足补例9：2=(0011 1010 1000 1100.1101 0110)2=(3 A 8 C.D 6)16

25、,1.4 数字技术-进制转换-整数(定点数),数值信息：整数和实数。整数：定点数（无符号、有符号）1.不带符号的整数(正整数)：8位：0255，16位：065535 2n-1n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 2.带符号的整数：符号位（0：正；1：负）最高位为符号位 8位：-127+127，16位：-32767+32767n位原码表示带符号整数时，可表示数值的范围是-2n-1+1,2n-1-1,1.4 数字技术-进制转换-整数(定点数),原码：将整数化为二进制数，符号位置0（正数）或1（负数）(+43)原=00101011;(-43)原=10101011反码：负数的反

26、码：符号位为1，绝对值部分与原码相反。(+43)反=00101011;(-43)反=11010100补码：负数的补码：符号位也是“1”，其余为反码的最低位加“1”。(+43)补=00101011;(-43)补=11010101,1.4 数字技术-进制转换-整数(定点数),注意：-0与+0在补码表示法中相同，而在原码、反码表示却不同。原：+0=00000000B-0=10000000B相同位数的二进制补码，表示的范围比原码、反码多一个。正数的原码、反码、补码都相等，即表示方法只有一种。规定：-128的补码为10000000用一个字节表示二进制补码，表示的范围为：-128+127在计算机内部采用”

27、补码”的形式表示带符号的整数。,1.4 数字技术-进制转换-小数(浮点数),实数：既有整数部分又有小数部分的数，整数和纯小数只是实数的特例。任何一个实数总可以表达成一个乘幂和一个纯小数之积，例如：56.725=(0.56725)102 二进制数的情况完全类同，例如：1001.011=(0.1001011)2100 浮点表示法：任意一个实数在计算机内部都可以用指数(一个整数，称为阶码)和尾数(一个纯小数)表示实数的方法。实数=尾数*2指数(0尾数1),阶码,浮点数的长度=阶码的编码位数+尾数的位数一般来说，阶码位数越多，可表示的实数的范围越大，尾数位数越多，可表示的实数的精度越高。Pentium处理器中有几种不同类型的浮点数：单精度浮点数(32位)、双精度浮点数(64位)、扩充精度浮点数(80位)、增强精度浮点数(128位),1.4 数字技术-进制转换-小数(浮点数),1.4 数字技术-进制转换-小数(浮点数),Pentium4机器字长为32位，阶码8位，尾数24位,