《计算机应用基础》

一、信息技术概述

1.1 信息与信息技术

???信息：事物运动的状态及状态变化的方式

???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

???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

???现代信息技术3大特征：

???采用电子技术(包括激光技术)

???以数字技术(计算机)为基础

???以软件为核心

1.2 微电子技术简介

???微电子技术的核心是集成电路技术

???集成电路：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。特点：体积小、重量轻，功耗小、成本低，速度快、可靠性高

??小规模集成电路(SSI)：元器件数量＜100；

中规模集成电路(MSI)：元器件数量：100~3000；

大规模集成电路(LSI)元器件数量：3000~10万；

超大规模集成电路(VLSI)元器件数量：10万~100万；

极大规模集成电路(ULSI) 元器件数量＞100万

???集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。

???Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18个月翻一番。

1.3 通信技术入门

???现代通信——使用电波或光波传递信息的技术，也称为电信

???通信的三要素：信源，信道，信宿。

信道带宽：(模拟电路-信号无失真频率变化围/数字电路-允许最大传输速率，信道容量)

???载波：高频振荡的正弦波信号。

???频带传输：利用模拟信道传输信号。基带传输：直接利用数字信道传输信号。

???计算机部或近距离用“基带传输”，无线或远距离用“频带传输”

???多路复用技术：频分多路复用(FDM：Frequency)时分多路复用(TDM：time)波分多路复用(WDM：Wavelength)。

???

各种传输介质的优缺点：

双绞线：成本低，易受外部高频电磁波干扰，误码率较高；传输距离有限

同轴电缆：传输特性和屏蔽特性良好，可作为传输干线长距离传输载波信号，成本较高(基带同轴电缆-数字，宽带同轴电缆-模拟(有线电视电缆)或数字)

光缆：传输损耗小，通讯距离长，容量大，屏蔽特性非常好，不易被窃听，重量轻，便于运输和铺设。缺点是精确连接两根光纤很困难

无线电波|微波|红外线|激光：建设费用低，抗灾能力强，容量大，无线接入使得通信更加方便.但易被窃听、易受干扰

1.4 数字技术基础

???比特是组成数字信息的最小单位

???比特的运算：

???1 二进制的逻辑运算

???2 二进制的移位运算

???3 不同数制的大小比较(或求最值)

???不同进制的后缀：二进制B，八进制Q，十六进制H

???4 进制的转换：2，8，16进制转换为10进制：按权展开相加

10进制转换为2，8，16进制：整除取余

8进制转换为2进制：一位8进制转换为三位2进制

二进制转换为16进制：四位2进制位抵一位16进制

???5 原码、反码与补码

原码：正数最高位为0，负数最高位为1

正整数原，反，补码相同

???浮点数：在计算机部，用“指数”(阶码)和“尾数”(纯小数)来表示的一个实数。

如：-345.6=-0.3456，其中，0.3456称为尾数，+3称为阶码，+号称为阶符。

二、 计算机组成原理

2.1 计算机的组成与分类

???世界上第一台计算机：1946年ENIAC

???第一代(约1946-1957)电子管计算机

???第二代(约1957-1964) 晶体管计算机

???第三代(约1965-1973)中小规模集成电路(SSI,MSI)计算机

???第四代(1974年起)大规模(LSI)和VLSI计算机

???计算机的应用：计算科学；数据处理；生产过程的控制，又称实时控制；计算机辅助系统：计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)；计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing ，CAM)，用计算机进行生产设备的管理、控制和操作技术；计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS),计算机辅助教育(Computer based education ，CBE)；计算机模拟，仿真；电子商务(Electronic Commerce,EC);多媒体技术；人工智能(A