文档介绍：第一章信息技术概述
信息与信息技术
信息:
客观事物立场:事物运动的状态及状态变化的方式
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
信息是人们认识世界和改造世界的一种基本资源。
信息处理的行为和活动:信息收集、信息加工、信息存储、信息传递、信息施用。
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。
扩展人类感觉器官功能的感测(获取)技术与识别技术——雷达
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——信息系统
扩展效应器官功能的控制与显示技术
常见信息处理系统
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。
电话:双向的、点到点的以信息交互为主要目的的系统
是一种跨越全球的多功能信息处理系统
现代信息技术
特点:以数字技术为基础、以计算机为核心、采用电/光子技术。
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。
核心技术:微电子技术、通信技术、计算机技术
微电子技术简介
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
集成电路IC:
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。
特点:体积小、重量轻、可靠性高、功耗小
现代集成电路使用的半导体材料:硅(Si)、***化镓(GaAs)等
制造:
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。
条件:必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成。
工艺技术名称:硅平面工艺
技术指标:线宽(主流技术线宽为45纳米或65纳米)
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。
集成电路分类
按所包含的电子元件数目分:
中小规模集成电路集成对象:门电路或单级放大器;
大规模集成电路集成对象:功能部件、子系统;
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。
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)
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)
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
集成电路卡=IC卡
又称为Chip Card或Smart Card
IC卡分类:
存储器卡、CPU卡(如手机SIM卡——不仅可以存储数据,还可以通过加密逻辑对数据进行加密)
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(卡中无电源;利用电磁感应无线传输数据)
我国第二代居民身份证为非接触式IC卡
通信技术入门
现代通信:
定义:使用电波或光波双向传递信息的技术(电信)。
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
通信基本原理:
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)
信号两种形式:模拟信号、数字信号
调制解调
(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
调制所用的设备称为“调制器”、解调所使用的设备叫“解调器”
由于通信大多数情况下都是双向的,因此把实现调制和解调功能的设备放在一起,称之为“调制解调器”(MODEM)
调制解调器具有将传输信号转换成适合远距离传输的调制信号及对接收到的调制信号转换为传输的原始信号的功能
外置式调制解调器,应该接在计算机的串口或USB接口上
多路复用技术:
定义:让多路信号同时共用一条传输线路,提高传输线路利用率的技术。
分类:频分多路复用、时分多路复用、码分多路复用、波分多路复用技术。
频分多路复用(FDM)——模拟传输采用(收音机收听多个不同的电台节目)
时分多路复用(TDM)——数字传输采用
模拟通信VS数字通信
模拟通信
数字通信
抗干扰能力
弱
强(差错可以控制)
传输质量
不稳定
高(支持长距离)
通信安全性
一般
有保证(可以加密)
灵活性
一般
好(能适应各种应用的要求)
其他
历史悠久、技术成熟、结构简单、成本低
通信设备小型化、微型化、低功耗
数字通信:
数字传输技术:基带传输(直接用数字信号传输信息)、频带传输(用数字信号对载波进行调制传输信息)
载波通信可传输电报、电话、传真和数据(如图像)
频带传输技术:数字信号的远距离传输需要使用频带传输技术,