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第一章信息技术概述
一. 信息与信息技术
(一) 信息:
1. 客观事物立场:事物运动的状态及状态变化的方式
2. 认识主体立场:认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用
3. 信息是人们认识世界和改造世界的一种基本资源。
(二) 信息处理过程(行为和活动):信息收集、信息加工、信息存储、信息传递、信息施用
(三) 信息技术 IT:用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术
1. 扩展人类感觉器官功能的感测(获取)技术与识别技术——雷达
2. 扩展神经系统功能的通信技术
3. 扩展大脑功能的计算(处理)与存储技术——信息系统
4. 扩展效应器官功能的控制与显示技术
(四) 常见信息处理系统
1. 电视/广播系统:单向的、点到多点(面)的以信息传递为主要目的的系统
2. 电话:双向的、点到点的以信息交互为主要目的的系统
3. 是一种跨越全球的多功能信息处理系统
4. 网络聊天是一种双向的、以信息交互为目的的系统
(五) 现代信息技术
1. 特点:以数字技术为基础、以计算机为核心、采用电/光子技术。
2. 涉及领域:通信、广播、计算机、微电子、遥感遥测、自动控制、机器人等
3. 核心技术:微电子技术、通信技术、计算机技术
二. 微电子技术简介
(一) 微电子技术以集成电路为核心;集成电路芯片是信息产业的基础
(二) 集成电路 IC:
1. 定义:以半导体单晶片作为材料,经平面工艺加工制造,将大量晶体管、电阻等元器件及互
连线构成的电子线路集成在基片上,构成一个微型化的电路或系统。
2. 特点:体积小、重量轻、可靠性高、功耗小
3. 现代集成电路使用的半导体材料:硅(Si)、***化镓(Ga As)等
4. 制造:
1) 工序:从原料熔炼开始到最终产品包装大约需要 400 多道工序。
2) 条件:必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成。
3) 工艺技术名称:硅平面工艺
4) 技术指标:线宽(主流技术线宽为 45 纳米或 65 纳米)
5. 集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸,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。
(三) 集成电路分类
1. 按所包含的电子元件数目分:
1) 中小规模集成电路集成对象:门电路或单级放大器;
2) 大规模集成电路集成对象:功能部件、子系统;
3) PC 机使用的微处理器、芯片组、图形加速芯片都是超大规模(VLSI)和极大规模集成
电路。
2. 按功能分:数字集成电路(如逻辑电路、存储器、微处理器、微控制器、数字信号处理器等) 、
模拟集成电路(又称为线性电路,如信号放大器、功率放大器等)
3. 按用途分:通用集成电路(如微处理器和存储器芯片等)、专用集成电路(ASIC、FPGA)
(四) Moore 定律:(在未来的十多年里)单块集成电路的集成度平均每 18~24 个月翻一番
(五) 集成电路卡=IC 卡
1. 又称为 Chip Card 或 Smart Card
2. IC 卡分类:
1) 存储器卡(包括带加密逻辑的存储器卡)、 CPU 卡(如手机 SIM 卡——不仅可以存储数
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据,还可以对数据进行加密)
2) 接触式(插入读卡机卡口中,通过金属触点传输数据)、非接触式(卡中无电池;利用
电磁感应无线传输数据)
A. 我国第二代居民身份证、多数公交 IC 卡为非接触式 IC 卡
三. 通信技术入门
(一) 现代通信:
1. 定义:使用电波或光波双向传递信息的技术(电信)。
2. 注意:利用书、报、杂志、磁带、光盘等传递信息均不属于现代通信的范围
(二) 通信基本原理:
1. 通信三要素:信源(信息发送者)、信道(信息载体与传播媒介)、信宿(信息接收者)
2. 信号两种形式:模拟信号、数字信号
(三) 调制解调
1. (狭义说)调制即数字信号转为模拟信号的过程、解调即模拟信号还原数字信号的过程
2. 调制所用的设备称为“调制器”、解调所使用的设备叫“解调器”
3. “调制解调器”(MODEM): 可实现调制和解调功能的设备
1) 调制:使用数字信号调整载波的参数,使信号转换成适合远距离传输的调制信号
2) 解调:对接收到的调制信号转换为传输的原始信号
3) 外置式调制解调器,应该接在计算机的串口或 USB 接口上
(四) 多路复用技术:
1. 定义:让多路信号同时共用