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第一章 信息技术概述
1.1 信息与信息技术
1） 从通常意义上说，什么是信息？信息处理包含那些行为和活动？ 答：从客观的立场来看，信息是指：“事物运动的状态及状态变化的方式”。 从认识主体立场来看，信息是指：“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”。 信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：信息的收集、信息的加工、信息的存储、信息的施用。
2） 什么是信息技术？他包括哪些方面？
答：信息技术指是的用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。 基本的信息技术包括：扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术；扩展神经网络功能的通信技术；扩展思维器官功能的存储技术与计算（处理）技术；扩展效应器官功能的控制与显示技术。
1.2 微电子技术
1） 什么是集成电路？什么是超大规模集成电路？你能列举出常用电子设备中的一些集成电路吗？
答：集成电路是一半导体单晶体作为材料，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，构成一微型化的电路或系统。 超大规模集成电路超过100万个电子元件的集成电路。 如：电脑中的主板、显示卡、CPU等。 2） 集成电路的发展趋势如何？微电子技术会达到极限吗？
答：集成电路的特点是体积小，重量轻，可靠性高。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。
不会达到极限，Intel公司的创始人之一Gordon E·Moore 1965年在《电子学》杂志上曾发表论文预测，单块集成电路的集成度平均每18~24个月翻一番，这就是有名的Moore定律。
3） IC卡有哪些类型？它们的应用现状和发展前景如何？ 答：IC卡从功能上分为三类：（1）存储器卡：主要用于安全性要求不高的场合。（2）带加密逻辑的存储器卡：用于安全性要求高的场合。（3）CPU卡：用于作为证件和信用卡等场合。
IC卡从使用方式上分为两类：（1）接触式IC卡：用于存储信息量的场合、读写操作比较复杂的场合。（2）非接触式IC卡：用于身份验证等场合。 IC卡不但可以存储大量信息，而且具有极强的保密性能，可以防止伪造和窃用，抗干扰能力强，可靠性高。它既可以作为电子证件，用来记录持卡人的信息，作为身份识别之用，也可以作为电子钱包使用，具有广泛的应用前景。
1.3 通信技术入门
1） 数据通信系统主要由哪些部分组成？解释信道容量、传输速率、误 .率和端_端延迟等参数的含义。
答：通信系统需由三个要素组成，即信息的发送者（称为信源），信息的接收者（称为信宿）以及信息的载体与传播媒介（称为信道）。 信道的定义：传输数据的一个物理路径或是一种载波信信号频率。
传输速率：实际数据传输时单位时间内传送的二进位数目。bps(波特率) 误码率：数据传输中出错数据占被传输数据总数的比例。
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端_端延迟：指数据从信源传送到信宿所花费的时间。
2） 数据传输时为什么需要采用调制、多路复用和交换技术？调制技术有哪些？复用技术又有哪几种？
答：调制是为了信号可以在信道中传输，多路复用是为了提高信道的利用率，交换技术是为了数据能在信道顺利的传输。
调制技术有：调频、调幅、调相。
复用技术有：时分复用、频分复用、波分复用、码分复用。
3） 对比有线通信和无线通信所使用的传输介质的性能，分析它们的优缺点。
答：有线通信，它使用明线、对称电缆或同轴电缆、光纤等作为传输介质，利用频率分割原理，实现在有线信道上的多路复用。
无线通信：利用电磁波可以在空间自由传播的特性，通过调节电磁波的振幅、频率或相位实现远距离传输信息。
优缺点：无线通信的通信距离远，频带很宽，容量很大，信号受到的干扰也较小，通信比较稳定。
4）有线载波通信、光纤通信、微波通信、卫星通信、移动通信等各有什么特点？
答：有线电载波通信：它使用明线、对称电缆或同轴电缆作为传输介质，利用频率分割原理，实现在有线信道上的多路复用。其过程为：发信端的各路信号对不同载波频率进行调制，分别搬移到不同频带后，同时在同一线路上传输。
光纤通信是利用光纤传导信号来进行通行的一种技术。光纤是光导纤维的简称，它由直径大约为0.1mm的细石英玻璃丝构成，透明、纤细、比头发丝还细，具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。光纤由折射较高的纤芯和折射率较低的包层组成。通常为了保护光纤，包层外还往往覆盖一层塑料加以保护。光纤通信系统中，在发信端信息被转换和处理成便于传输的电信号，电信号控制一光源，使发出的光信号具有所传输信号的特点，从而实现信号的电---光转换。发信端发出的光信号通过光纤传输到光纤通信系统的接收端，经光接收机的检测和放大转换成电信号，最后由电接收机恢复出与原发信端相同的信息。为了补偿光纤线路的损耗，消除信号的失真和噪声干扰，每隔一定的距离要接入光中继器。 无线电波可以接频率（或波长）分成中波、短波、超短波和微波。
微波是一种具有极高频率（通常为300MHz~300GHz）的电磁波，波长很短，通常为1m至1mm。
卫星通信的主要特点是通信距离远，频带很宽，容量很大，信号受到的干扰也较小，通信比较稳定。
所谓移动通信指的是处于移动状态的对象之间的通信，它包括蜂窝移动、集群调度、无绳电话、寻呼系统和卫星系统。移动通信的目标有四个：全球漫游；适应多种环境；提供高质量的多媒体业务；提供足够的系统容量。
1.4 数字技术基础
1） 什么是比特？比特是如何表示和存储的？ 答：数字技术的处理对象是“比特”，中文意译为“二进位数字”或“二进位”。它是计算机和其他数字系统处理、存储和传输信息的最小单位。一般用小写的字母：“b”表示。 存储1个比特需要使用具有两种具有稳定状态的设备。在计算机等数字系统中，比特的存储经常使用一种称为触发器的双稳态电路完成。
2） 存储器的容量是如何度量的？有哪些不同的度量单位？ 答：是按照能存储多少二进制位来度量的。 经常使用的度量单位有：
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“千字节”(KB)，1KB = 210字节 = 1024B
“兆字节”(MB)，1MB = 220字节 = 1024KB
“吉字节”(GB)，1GB = 230字节 = 1024MB（千兆字节） “太字节”(TB)，1TB = 240字节 = 1024GB（兆兆字节）
3） 比特的逻辑运算有哪几种？门电路是什么？使用门电路可以做什么？ 答：逻辑运算有三种：逻辑加、逻辑乘、取反。
门电路就是用于基本完成逻辑运算的电路。
任何复杂的逻辑运算都可以用门电路的组合来实现。 4） 二进制数、十进制数如何相互转换？二进制数与八进制数、十六进制数如何相互转换？ 答：二进制数转换成十进制数只需要将二进制数的每一位乘上其对应的权值然后累加起来既可。十进制数转换成二进制数可以采取“除以2取余法”。
八进制数转换成二进制数只要每一个八进制数改写成等值的3位二进制即可。二进制数转换成八进制数时，整数部分从低位向高位方向每3位用一个等值的八进制数来替换，最后不足3位时在高位补0凑满3位。
十六进制数转换成二进制数只要每一个十六进制数改写成等值的4位二进制即可。二进制数转换成十六进制数时，整数部分从低位向高位方向每4位用一个等值的十六进制数来替换，最后不足4位时在高位补0凑满4位..
自测题1
一、 是非题
1、 现实世界中存在着多种多样的信息处理系统、图书馆就是一种以收藏、管理和检索为主要目的的信息处理系统。
2、 集成电路根据它所包含的晶体管数目可以分为小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模集成电路，现在PC机中使用的微处理器属于大规模集成电路。
3、 信息在光纤中传输时，每隔一定距离需要加入中继器，将信号放大后继续传输。 二、 选择题
1、下面关于个人移动通信的叙述中，错误的是 （ C ） （A）第一代个人移动通信采用的是模拟通信技术
（B）目前广泛使用的GSM手机采用了数字通信技术，属于第二代移动通信系统
（C）移动通信系统中，移动电话交换中直接接收手机（移动台）的无线电信号，并负责向手机发送信号
（D）第三代移动通信系统将实现高质量的多媒体通信，包括话音通信、数据通信和高分 辨率通信等
2、数据通信中数据传输速率是最重要的性能指标之一，它指单位时间内传送的二进位数目， 下面是一些计量单位：① kb/s ② MB/s ③ Mb/s ④ Gb/s 其中常用的是 C
（A） ① (B) ②和④ (C ) ①、③和④ (D) ①、②、③和④ 3、下面关于比特的叙述中，错误的是 D （A）比特是组成信息的最小单位 （B）比特只有“0”和“1”两个符号
（C）比特既可以表示数值和文字，也可以表示图象和声音 （D）比特“1”大于比特“0”
4、使用存储器存储二进位信息时，存储容量是一项很重要的性能指标。存储容量的单位有多种，下面哪一种不是存储容量的单位？ A （A） LB （B） KB （C） GB （D）MB
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5、与十六进制数(BC)16 等值的八进制数是 B
(A) 273 (B) 274 (C) 314 (D) 313
6、所谓“变号操作”是指将一个整数变成绝对值相同但符号相反的另一个整数。假设使用 补码表示的8 位整数X=10010101，则经过变号操作后结果为 D
(A) 01101010 (B) 00010101 (C) 11101010 (D) 01101011 三、 填空题 1、卫星通信是当前远距离通信中的一中手段，它利用 人造卫星 作为中继站来转发无线电信号，实现在两个或多个地球之间的通信。
2、在计算机网络中传输二进位信息时，传输速率的度量单位是每秒多少比特。某校校院网的主 干网传输速率是每秒10 000 000 000 比特，它可以简写为 10 Gb/s。 3、十进制数205.5 的八进制表示是 （315.4） 8 。
4、Pentium 处理器中的一个16 位带符号整数，如果它的十六进制表示是(FFF0)16 ，那么它的实际数值是 —16 （十进制表示）。
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