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Ch1 计算机基础知识
§1.1 现代信息技术
1.1.1、特征:
? 以数字技术和电子技术为基础; ? 以计算机及其软件为核心;
? 采用电子技术(包括激光技术)进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制。
1.1.2、数字技术
一、二进位数字——比特(bit,binary digit)
信息的基本单位 比特( b ) 组成数字信息的最小单位
只有两种状态(数字0或1),没有颜色、大小和重量
二、字节(byte)——B 1B=8b
三、比特的存储形式
? 计算机内:2的幂次方作为单位
10
千字节 (KB) 1KB = 2 B = 1 024 B
20
兆字节 (MB) 1MB = 2 B = 1 024 KB
30
吉字节 (GB) 1GB = 2 B = 1 024 MB
40
太字节 (TB) 1TB = 2 B = 1 024 GB
? 其他(例如U盘、光盘等外存储器):10的幂次方作为单位
eg:1 MB = 1000 KB = 1 000 000 B 1 GB = 1 000 000 KB
四、比特的传输(单位:b/s 或 bps) 在数据通信和计算机网络中传输二进位信息时,单位是 每秒多少比特 ,用10的幂次方进行计算。
3
千比特每秒 (kb/s) 1kb/s = 10 b/s
6
兆比特每秒 (Mb/S) 1Mb/s = 10 b/s
9
吉比特每秒 (Gb/s) 1Gb/s = 10 b/s
12
太比特每秒 (Tb/s) 1Tb/s = 10 b/s
注意 一般k表示1000,K表示1024 五、比特与进制数(二、八、十六) 二进制数(B):0 、1 八进制数(Q):0 、1 、2 、3 、4 、5 、6 、7 十六进制数(H):0 、1 、2 、3 、4 、5 、6 、7 、8 、9 、A、B、C、D、E、F
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注意 在VB中,“&O”为八进制数的前缀,“&H”为十六进制数的前缀 I、进制数之间的转换:
1、十进制→二进制 整数部分:除以2逆序取余法
Exa:将57转换为二进制数
余数 低位 2 | 57 ……………1 2 | 28 …………0 2 | 14 …………0 2 | 7 ………1 2 | 3 ………1 2 | 1 ……1
0 高位 所以 (57)10 = (111001)2 小数部分:乘以2正序取整法 Exa:将(0.875)10转换成二进制小数
整数部分 高位 0.875×2 = 1.75 1 0.75×5 = 1.5 1 0.5×2=1 1
所以(0.875)10 = (0.111)2 低位 2、二进制→十进制
? 设二进制数为KnKn-1…K1K0 .K-1K-2……K-m,,则其对应的十进制数S为
n n-110-1-m
S=Kn×2+ Kn-1×2 + …K1×2 + K0×2 + K-1×2 + … +K-m×2
3、八进制→二进制(P10) 4、二进制→八进制(P10) 5、十六进制→二进制(P10) 6、二进制→十六进制(P10)
7、八进制→十六进制:八进制→二进制→十六进制 8、十六进制→八进制:十六进制→二进制→八进制 II、比特的逻辑运算
?与——“AND”、“?”?基本逻辑运算?或——“OR”、“?”、“?”
?非——“NOT”、“-”?运算规则:
0 (逻辑加) 011?0?1?0?1 01110011 (逻辑乘) ?0?1?0?1 0001 Word 资料
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Exa(2008 秋):二进制数10111000和11001010进行逻辑“与”运算,结果在与10100110
进行逻辑“或”运算,最终结果的十六进制数形式为( )
A、A2 B、DE C、AE D、95 Ans:C III、数值的表示
? 无符号整数的表示(在计算机内部以原码形式表示) ? 带符号整数的表示(在计算机内部以补码形式表示)
带符号的整数必须使用一个二进制数作为其符号位,一般总是最高位。“0”表示“+”, “1”表示“-”。 Eg:00101011 = +43 10101011 = -43 补码:正数的补码是它本身,负数的补码按位取反(符号位不变)后加1
(-43)原 = 10101011
按位取反后是:11010100 末位加1:11010101 Exa:(2011 春) 设有补码表示的两个单字节带符号整数a = 01001110和b = 01001111,
则a-b的结果用补码表示为( )
A、11111111 B、10011101 C、00111111 D、10111111 Ans:A
? 浮点数(实数)的表示(P29)
1.1.3、集成电路
一、简介(P18) 二、材料
现代集成电路使用的半导体材料主要是硅(Si),也可以是化合物半导体如砷化镓等。 三、分类
??通用集成电路?按用途??专用集成电路??数字集成电路?按功能????模拟集成电路??双极型集成电路?按晶体管结构、电路和工艺?? 电路??金属氧化物半导体集成??SSI?:集成度?100?小规模集成电路???MSI):100?集成度?3000?中规模集成电路(??目?大规模集成电路(LSI):3000?集成度?10万?☆按所包含电子元件数??超大规模集成电路(VLSI):10万?集成度?100万????ULSI):集成度?100万?及大规模集成电路(? 注意 1°集成度:指单个集成电路所含电子元件的数目
2°通常不严格区分超大规模和极大规模集成电路,统称为VLSI
3°中、小规模集成电路一般以简单的门电路或单级放大器为集成对象,大规模集
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成电路则以功能部件、子系统为集成对象。
4°现在PC机种使用的CPU、芯片组、图形加速器等都是VLSI 四、集成电路的制造(P32) 五、发展趋势(P32) Moore定律:单块集成电路的集成度平均每18~24个月翻一番。
1.1.4、IC卡(P21)
一、分类
??接触式IC卡:电话IC卡等使用方式??:身份证、校园卡等??非接触式IC卡(频射卡、感应卡) ?卡等?存储卡:电话卡、公交?芯片??SIM卡等?CPU卡(智能卡):?二、特点
接触式IC卡:使用时必须将IC卡插入读卡机卡口内,通过金属触点传输数据。这种IC卡多用于存储信息量大、读写操作比较复杂的场合——缺点:怕油污、易磨损、寿命短。 非接触式IC卡:采用电磁感应方式无限传输数据,解决了无源(卡中无电源)和免接触的难题。操作简单、方便、快捷。——缺点:记录的信息简单,读写数据少,常用于身份验证场合。 存储卡:封装的集成电路为存储器 几KB到几十KB 信息长期保存,也可通过读卡器改写。还有一种带加密逻辑的存储器卡,另外加设了加密电路,安全性高。 CPU卡:卡上集成了CPU、程序存储器和数据存储器,还配有操作系统。处理能力强,保密性好。常用于作为证件和信用卡使用的重要场合。
§ 1.2 通信技术
1.2.1 现代通信的含义
Def:现代通信是指使用电波或光波传递信息的技术(电信)
1.2.2 通信的基本原理
? 通信的三要素:信源、信宿、信道
? 信源和信宿中使用的发信和收信设备,也称为通信终端 ? 通信系统中被传输的信息都必须以某种电(或光)信号才能通过传输介质进行传输。 一、电(或光)信号的两种形式
I、模拟信号:通过连续变化的物理量(如电流的强度)来表示信息。例如人们打电话或者播音员播音时的声音经话筒转换得到的电信号就是模拟信号。
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强度
t 模拟信号
II、数字信号:数字信号的电平高低或电流大小只有有限个状态(一般是两个),有时候甚至在时间上也是不连续的。例如电报机、传真机和计算机发出的信号都是数字信号。
强度 t 数字信号 模拟信号在传输过程中容易受到噪声信号的干扰,传输质量不够稳定。狮子信号的抗干扰能力强,差错可控制,可靠性好,还可以方便的进行加密,安全性更容易得到保障。 手机通信、数字有线电视和固定电话中继通信都是将信源发出的模拟信号转换成数字信号传输的例子。
1.2.3 有线通信和无线通信
一、电缆通信 I、双绞线:分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线(P151)——缺点:易受外界高频电磁波的干扰,误码率高,通常只在建筑内使用。 II、同轴电缆:分基带同轴电缆和宽带同轴电缆。前者经常使用在计算机网络中,现在以被无屏蔽双绞线和光纤所取代;后者为常用的有线电视电缆,主要用于传输电视信号,最大传输距离可达几公里甚至几十公里。 二、光纤通信 优点:①、通信容量大 ②、传输距离远(无中继通信距离可达几十、甚至上百公里) ③、不会受高压线和雷电电磁感应的影响、抗核辐射能力强 ④、保密性好 ⑤便于运输和铺设 三、微波通信(P152) 四、移动通信
? 第1代个人移动通信采用的是模拟信号传输技术
? 第2代个人移动通信使用的频段扩至900MHz到1800MHz,我国使用的GSM和
CDMA都是第2代移动通信系统。采用数字传输技术。
? 第3代个人移动通信(3G)的频段为1885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz,
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