信息技術(shù)概述PPT演示文稿

1、1,第一章 信息技術(shù)概述,1.1 信息技術(shù)基本概念,與信息處理相關(guān)的行為和活動(dòng)：信息 收集 ，信息 加工 （計(jì)算、分析、檢索等），信息 存儲(chǔ) ，信息 傳遞 和信息 施用 （控制、顯示等,多選,信息技術(shù)： 用來(lái) 擴(kuò)展 人的信息器官功能、協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類(lèi)技術(shù),P 1,2,1.2 微電子技術(shù),微電子技術(shù)的基礎(chǔ)元件演變 電子管產(chǎn)生第一代電子計(jì)算機(jī) 晶體管產(chǎn)生第二代計(jì)算機(jī) 集成電路(Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱(chēng)IC)20世紀(jì)50年代出現(xiàn)，以半導(dǎo)體單晶片作為材料?，F(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半導(dǎo)體如砷化鎵(GaAs)等。產(chǎn)生了第三代計(jì)算機(jī)。超大規(guī)模集

2、成電路的出現(xiàn)產(chǎn)生了第四代計(jì)算機(jī),集成電路的分類(lèi),按晶體管 數(shù)目分類(lèi),P 2,3,集成電路的發(fā)展趨勢(shì) 集成電路特點(diǎn)：體積小、重量輕、可靠性高。 集成電路的工作速度主要取決于組成邏輯門(mén)電路的晶體管的尺寸，晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門(mén)電路的開(kāi)關(guān)速度就越快。芯片上電路元件的線(xiàn)條越細(xì)，相同面積的晶片可容納的晶體管就越多，功能就越強(qiáng)，速度也越快。提高集成度，關(guān)鍵在縮小門(mén)電路面積。 Moore定律：?jiǎn)螇K集成電路的集成度平均每1824個(gè)月翻一番（Intel公司創(chuàng)始人 Gordon E.Moore，1965年,P 2,按結(jié)構(gòu)、工藝分類(lèi) : 雙極型(bipolar)、金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)型和

3、雙極-MOS型(bi-MOS)。 按功能分類(lèi)： 數(shù)字集成電路和模擬集成電路,4,IC卡 基本概念 IC卡是“集成電路卡”的簡(jiǎn)稱(chēng)，把集成電路芯片密封在塑料卡基片內(nèi)部，使其成為能存儲(chǔ)、處理和傳輸數(shù)據(jù)的載體。與磁卡相比，IC卡不受磁場(chǎng)干擾，而且還能可靠地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 IC卡按集成電路芯片分類(lèi) 存儲(chǔ)器卡主要用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如電話(huà)卡、公交卡、醫(yī)療卡、飯卡等。 CPU卡也叫智能卡，具有存儲(chǔ)、處理數(shù)據(jù)的功能，安全性能和智能化程度高。如SIM卡。 IC卡按使用方式分類(lèi) 接觸式IC卡如電話(huà)卡，卡上通常含有一個(gè)金屬觸點(diǎn)，用于相應(yīng)的讀寫(xiě)系統(tǒng)進(jìn)行操作。 非接觸式IC卡采用電磁感應(yīng)方式無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)，方便、快

4、捷,5,1.3 通信技術(shù),現(xiàn)代通信則專(zhuān)指使用電波或光波傳遞信息的技術(shù)。如廣播、電視、電報(bào)、電話(huà)、傳真等。 通信專(zhuān)指雙向通信。如網(wǎng)絡(luò)、電話(huà)等。 通信系統(tǒng)也稱(chēng)通信網(wǎng)，它連接著大量用戶(hù)，由終端設(shè)備（例如：電話(huà)機(jī)）、傳輸設(shè)備（例如：電話(huà)線(xiàn)）、交換設(shè)備（例如：程控交換機(jī)）等組成,P 3,通信三要素 信源 （信息的發(fā)送者），信宿 （信息的接收者） ，信道 （信息的載體與傳播媒介,6,多路復(fù)用技術(shù) 為了提高線(xiàn)路利用率，總是設(shè)法在一條傳輸線(xiàn)路上，傳輸多個(gè)模擬信號(hào)（例如，語(yǔ)音信息）或數(shù)字信號(hào)，這就是多路復(fù)用。 多路復(fù)用技術(shù)通常有：頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，波分復(fù)用,必要性,P 3,典型通信技術(shù)介紹 調(diào)制與解調(diào)技術(shù) 調(diào)

5、制（Modulation）：將基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換為適合于模擬信道傳輸?shù)哪M信號(hào)波形。（將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)） 解調(diào)（Demodulation）：將由調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)波形恢復(fù)成原來(lái)的基帶數(shù)字信號(hào)波形。（將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),7,頻分多路復(fù)用 將傳輸線(xiàn)路的頻帶分成N部分，每一個(gè)部分均可作為一個(gè)獨(dú)立的傳輸信道使用。這樣在一對(duì)傳輸線(xiàn)路上可有N對(duì)話(huà)路信息傳送，而每一對(duì)話(huà)路所占用的只是其中的一個(gè)頻段。頻分制通信又稱(chēng)載波通信，它是模擬通信的主要手段,時(shí)分多路復(fù)用 把一個(gè)傳輸通道進(jìn)行時(shí)間分割以傳送若干話(huà)路的信息。把N個(gè)話(huà)路設(shè)備接到一條公共的通道上，按一定的次序輪流的給各個(gè)設(shè)備分配一段使用通道

6、的時(shí)間。當(dāng)輪到某個(gè)設(shè)備時(shí)，這個(gè)設(shè)備與通道接通，執(zhí)行操作。與此同時(shí)，其它設(shè)備與通道的聯(lián)系均被切斷。待指定的使用時(shí)間間隔一到，則通過(guò)時(shí)分多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)把通道聯(lián)接到下一個(gè)要連接的設(shè)備上去,P 3,波分多路復(fù)用,8,交換技術(shù) 交換：在任意兩個(gè)需要進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)之間建立一個(gè)臨時(shí)的通信鏈路，通信結(jié)束后再拆除鏈路，稱(chēng)為交換技術(shù)。由中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)參與的通信，中轉(zhuǎn)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為交換節(jié)點(diǎn)。 電路交換（線(xiàn)路交換） 為發(fā)送端和接收端建立一條臨時(shí)的實(shí)際物理通道，供通信雙方使用，通信完畢后，交換機(jī)內(nèi)的連線(xiàn)被拆除。 例如：電話(huà)交換機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：交換方式簡(jiǎn)單，適合遠(yuǎn)距離成批數(shù)據(jù)傳輸，建立一次連接可傳送 大量數(shù)據(jù)。 缺點(diǎn)：線(xiàn)路利用率低，通信

7、成本高,P 3,9,分組交換（包交換） 把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊分割成若干小塊，然后為每個(gè)小塊數(shù)據(jù)加上有關(guān)的地址信息及分組信息，組成一個(gè)數(shù)據(jù)包（也稱(chēng)為“分組”）。通信網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)為其相連的每條鏈路準(zhǔn)備了一個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)數(shù)據(jù)包按照去向不同送入各個(gè)緩沖區(qū)排隊(duì)，當(dāng)某一條鏈路空閑時(shí)，就從相應(yīng)的緩沖區(qū)中取出一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一結(jié)點(diǎn)，下一結(jié)點(diǎn)再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端。接收端的計(jì)算機(jī)按照數(shù)據(jù)包的編號(hào)，將它們重新組裝成為原來(lái)形式的數(shù)據(jù)塊。 例如：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)點(diǎn)：線(xiàn)路利用率高；收發(fā)雙方不需同時(shí)工作，當(dāng)接收方忙碌時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以作為它的緩沖；可以給數(shù)據(jù)包建立優(yōu)先級(jí)，使得一些重要應(yīng)用的數(shù)據(jù)包能優(yōu)先傳遞。 缺點(diǎn)

8、：延時(shí)長(zhǎng)，不宜用于實(shí)時(shí)通信或交互通信,理解原理,數(shù)據(jù)包（分塊）數(shù)據(jù)地址信息分組信息,P 4,10,常見(jiàn)通信系統(tǒng)介紹,光纖通信 利用光纖傳導(dǎo)光信號(hào)進(jìn)行通信的一種技術(shù)。 發(fā)端：實(shí)現(xiàn)信號(hào)的電-光轉(zhuǎn)換。 收端：實(shí)現(xiàn)信號(hào)的光-電轉(zhuǎn)換。 全光網(wǎng)（AON）：不進(jìn)行光-電、電-光轉(zhuǎn)換，速度提高，成本降低，它是信息高速公路的基礎(chǔ)。 優(yōu)點(diǎn)：可靠性強(qiáng)，傳輸頻帶非常寬，通信容量大（速度最快）；抗雷電和電磁干擾、抗輻射能力強(qiáng)；無(wú)串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽(tīng)或截取數(shù)據(jù)；傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：精確連接兩根光纖比較困難。超長(zhǎng)距離傳輸會(huì)有信號(hào)損耗，因此要加入光中繼器,P 4,聯(lián)系光電鼠的例子,11,微波通信 無(wú)線(xiàn)電

9、波可以按頻率（或波長(zhǎng)）分成中波、短波、超短波和微波。不用波段按照自身特性用于不同的通信系統(tǒng),12,衛(wèi)星通信 中、低軌道衛(wèi)星：相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的，覆蓋范圍小，地面天線(xiàn)必須跟蹤衛(wèi)星。但損耗小、延時(shí)少。 同步定點(diǎn)衛(wèi)星：位于赤道上空大約36，000公里，相對(duì)于地面固定不動(dòng)，覆蓋范圍大，三顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋地球全部面積。 衛(wèi)星通信的特點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)，頻帶寬，容量大，干擾小，較穩(wěn)定。但造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜，有一定延時(shí),13,移動(dòng)通信系統(tǒng) 移動(dòng)通信是指處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間的通信，它包括蜂窩移動(dòng)、集群調(diào)度、無(wú)繩電話(huà)、尋呼系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。 第一代移動(dòng)通信采用模擬技術(shù)。 第二代移動(dòng)通信廣泛采用數(shù)字技術(shù)（GSM，CD

10、MA，JDC，IS-95）。 第三代移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：全球漫游；適應(yīng)多種環(huán)境；提供高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)；提供大容量、高保密性和優(yōu)質(zhì)服務(wù),P,14,移動(dòng)通信系統(tǒng)組成： 移動(dòng)臺(tái)：是移動(dòng)的通信終端，是接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)的接收機(jī)，包括手機(jī)，呼機(jī)，無(wú)繩電話(huà)等。 基站：是與移動(dòng)臺(tái)聯(lián)系的一個(gè)固定收發(fā)機(jī)，它接收移動(dòng)臺(tái)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，每個(gè)基站負(fù)責(zé)與一個(gè)特定區(qū)域（10km 20km的區(qū)域）的所有的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。 移動(dòng)交換中心：與基站之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)微波、電纜或光纜交換信息，移動(dòng)交換中心再與公共電話(huà)網(wǎng)進(jìn)行連接。 基站和移動(dòng)交換中心之間通過(guò)微波或有線(xiàn)交換信息進(jìn)行彼此聯(lián)系，移動(dòng)交換中心再與共公電話(huà)網(wǎng)進(jìn)行連接。每個(gè)基站的有效區(qū)域既相互分

11、割，又彼此有所交疊，整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)就像是蜂窩，所以也稱(chēng)為“蜂窩式移動(dòng)通信,P,15,計(jì)算機(jī)技術(shù),計(jì)算機(jī)中單位換算基礎(chǔ) 位（bit，比特）：表示信息的最小單位。1bit簡(jiǎn)寫(xiě)為1b(注意是小寫(xiě)英文字母b)。 字節(jié)（Byte）：最常用的信息基本單位。1Byte簡(jiǎn)寫(xiě)為1B（注意是大寫(xiě)英文字母B） 字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)一次能處理的二進(jìn)制的位數(shù)，或指運(yùn)算器和寄存器的寬度，如字長(zhǎng)是32位的CPU所在的計(jì)算機(jī)又稱(chēng)為32位機(jī)，這里的32位就是字長(zhǎng)，通常也可稱(chēng)為雙字,16,掌握以下基本換算： 1B=8b 1字=2字節(jié) 字節(jié)（B） （Byte）1B = 8bit 千字節(jié)(KB) （千，KiloByte）字節(jié) 1KB = 1024 Byte = 210 Byte 兆字節(jié)(MB) （兆，MegaByte) 字節(jié)1MB = 1024 KB = 220 Byte 千兆字節(jié)(GB)（京，GigaByte）字節(jié) 1GB = 1024 MB = 230 Byte 兆兆字節(jié)(TB)（垓，TeraByte）字節(jié) 1TB = 1024 GB = 240 Byte 1kb=1000b 1KB=8Kb