第1章 信息技术概述

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1、第1章信息技术概述1.1信息与信息技术信息l信息的含义：从客观事物立场看，信息是事物运动的状态及状态变化的方式；从认识主体立场看，信息是认识主体所感知或所表述的事物运动及变化方式的形式、内容和效用。l信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造世界的一种基本资源l信息有多种表现形式，语言、文字、声音、图片等都是信息的表现形式(也称为信息的载体或媒体)信息处理l信息处理：为获取有效的信息而施加于初始信息的所有操作l信息处理包括：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

2、音、录像等)信息的传递(如邮寄、电报、电话、广播等)信息的施用(如控制、显示等)信息技术l信息技术（InformationTechnology，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。l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信息处理系统l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l现代信息技术主要特征：以数字技术（计算机）为基础以计

3、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1.2微电子技术简介微电子技术与集成电路l微电子技术：实现电子电路和电子系统的超小型化及微型化的技术，以集成电路为核心l电子电路中元器件的发展演变：电子管晶体管小规模集成电路超大规模集成电路l集成电路(IntegratedCircuit，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l集成电路的制造材料：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

4、镓等l集成电路的集成度：单个集成电路所含电子原件的数目小规模集成电路（SSI）：小于100电子元件中规模集成电路（MSI）：100~3000电子元件大规模集成电路（LSI）：3000~10万电子元件超大规模集成电路（VLSI）：10万~100万电子元件极大规模集成电路（ULSI）：超过100万电子元件l集成电路的分类按用途分：通用集成电路和专用集成电路（ASIC）按电路的功能分：数字集成电路和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、双极-金属氧化物半导体集成电路等集成电路的发展趋势l集成

5、电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管尺寸。晶体管的尺寸越小，其极限工作频率越高，门电路的开关速度越快。lMoore定律：单块集成电路的集成度平均每18个月翻一番(GordonE.Moore,1965年)IC卡lIC卡(chipcard、smartcard)，又称为集成电路卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体l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lIC卡的类型(按芯片分类)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

6、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（带加密逻辑的存储器卡增加了加密电路）CPU卡：封装的集成电路为中央处理器（CPU）和存储器，还配有芯片操作系统(ChipOperatingSystem)，处理能力强，保密性更好，常用作证件和信用卡使用。手机中使用的SIM卡就是一种特殊的CPU卡。lIC卡的类型(按使用方式分类)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)

7、：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1.3通信技术入门l通信：各种信息的传递l现代通信：使用电波或光波传递信息的技术，也称为电信（telecommunication），如电报、电话、传真、电子邮件、BBS、QQ等l通信系统：实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒体的总和通信的基本原理l通信系统的简单模型：至少须有三个要素组成，即信息的发送者（信源）、信息的接收者（信宿）、信息的传输通道（信道）l通信系统中被传输的信息必须

8、转换成某种电信号(或光信号)才能进行传输l电（或光）信号强度的变化有两种形式：连续形式的信号——也叫模拟信号离散形式的信号