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1信息技术的基本概念及其发展

1.1 信息技术、信息处理系统

(1)现代信息技术的主要特征之一是以数字技术和电子技术为基础； (2)遥感遥测技术、自动控制技术等均属于现代信息技术；

(3)微电子技术是信息技术领域的关键技术，它以集成电路为核心； (4)光纤主要用于数字通信，它采用波分多路复用技术以增大信道容量；

1.2微电子技术

(1)微电子技术是以集成电路为核心的技术；现代集成电路使用的半导体材料主要是硅（Si）； (2)集成电路的规模是根据其所包含的电子元件数目进行划分的；集成度是指集成电路包含的电子元件数目，可分为SSI（小规模集成电路）、MSI（中规模集成电路）、VLSI等；大规模集成电路一般以功能部件和子系统为集成对象；中小规模集成电路一般以简单的门电路或单级放大器为集成对象；Intel公司微处理器产品Core 2 Duo，其集成度已高达数千万个电子元件；

(3)从原料熔炼到最终产品包装，IC的制造工序繁多，工艺复杂，技术难度非常高；目前超大规模集成电路中晶体管的基本线条已达到1nm左右；

(4)集成电路技术发展很快，至2005年初已达到线宽45nm的工艺水平；经过抛光后的硅片成为晶圆，每个晶圆可以分割成成百上千个独立的集成电路； (5) Moore定律指出，单块IC的集成度平均每18~24个月翻一番；

(6) IC卡分为接触式IC卡和非接触式IC卡；非基础式IC卡采用电磁感应方式无线传输数据，所以又称为射频卡或感应卡；IC卡包含存储卡和处理器卡，其中处理器卡中集成有操作系统；我国第2代居民身份证中包含有IC芯片；

1.3通信技术和计算机技术

(1)通信可分为模拟通信和数字通信，计算机网络属于数字通信；用户使用MODEM通过电话线上网时，采用的是数字调制技术；目前无线电广播主要还是采用模拟通信技术；

(2)通信的基本任务是传递信息，因而任何一个通信系统都至少须由信源、信宿和信道组成；迷你调制的方法有3种，即调频、调幅和调相；为了实现远距离传输信息，在模拟通信和数字通信中均采用载波技术；

(3)信道带宽在数字通信系统中是指一个信道允许的最大数据传输速率；在模拟传输中是指可几乎无失真地传输模拟信号的频率变化范围；数字信号不经过调制就在信道上直接进行传输，成为“基带传输”；数字传输技术最早是被藏土电话系统采用的；

(4)在通信系统中，采用多路复用技术的目的主要是提高传输线路的利用率，降低传输信息的成本；常用的多路复用技术有时分多路复用（TDM）和频分多路复用（FDM） (5)同轴电缆可用于传输电视信号，但成本较高；

(6)微波的波长很短，适合于长距离、大容量无线通信；卫星通信属于微波通信，它是微波接力通信技术和空间技术相结合的产物；

(7)计算机局域网中大多使用无屏蔽双绞线，其无中继有效传输距离大约100m；学校的计算机机房一般采用5类无屏蔽双绞线作为局域网的传输介质；局域网中的双绞线既可以传输数字信号，也可以传输模拟信号；

(8)第一代个人移动通信（1G）采用的是模拟通信技术；目前广泛使用的GSM手机采用的通信技术属于第二代移动通信技术；第三代移动通信技术（3G）将无线通信与互联网、多媒体通信相结合，有多个国际技术标准，也有我国自主制定的标准，国内三大运营商目前采用

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标准不同；

1.4信息化的基本含义、信息化建设内容及信息化指标体系

2 计算机硬件基础知识

2.1计算机的逻辑结构及各组成部分的功能、CPU的基本结构

(1)从逻辑组成上看，CPU的主要组成部分有运算器、控制器和寄存器组； (2)CPU的主要功能是执行指令，不同类型的CPU的指令系统通常有所不同； (3)为了加快运算速度，CPU中可包含多个算术逻辑部件（ALU），每个ALU均可独立完成运算；

(4)不同CPU能执行的指令有所不同，但同一系列的CPU产品通常是向下兼容的； (5)CPU包含几十个甚至上百个寄存器，用来临时存放数据、指令和控制信息； (6)一台计算机至少比包含1个CPU，也可以包含更多数量的CPU;

(7)增加CPU中寄存器的数目、提高CPU的主频、增加CPU中高速缓存（cache）的容量可以有效提高CPU的运算速度。

(8)Pentium 4微处理器中包含一定容量的Cache存储器；

2.2 指令和指令系统的概念

(1)指令是构成程序的基本单元，它用来规定计算机执行什么操作； (2)指令由操作码和操作数组成，操作数的个数由操作码决定；

(3)Pentium处理器的指令系统包含数以百计的不同指令，但其指令并非完全不同。

2.3 PC机的物理组成、常用的微处理器产品及其主要性能、PC机主板、内存、I/O总线和接口等主要部件的结构及其功能

(1)BIOS是PC机软件最基础的部分，包含POST程序、CMOS程序、系统自举程序等；

(2)BIOS存放在ROM（只读存储器）中，通常称为BIOS芯片，是一种闪存芯片，存放着基本输入输出设备的驱动程序和一些硬件参数，如硬盘的数目、类型等，该存储器是非易失性的，其存储的信息是不变的；

(3)主板上CMOS芯片组用于存储系统日期、时间、口令、驱动数目类型参数等用户对计算机硬件所设置的一些参数。COMS存储器是易失性的，在关机时由主板上的电池供电； (4)PC机在加电启动过程中，若用户按热键启动CMOS设置程序，程序运行顺序依次是：POST程序、CMOS设置程序、系统自举程序、引导程序，这样可以重新设置CMOS中的数据； (5)BIOS和CMOS存储器安装在主板上，普通用户一般不能自己更换； (6)大多数PC机只有一块CPU芯片，即使是双核CPU也是一块芯片；

(7)主存储器是一种动态随机存取存储器(RAM)，它分为DRAM（动态随机存储器）和SRAM（静态随机存储器），其中DRAM的存储速度比SRAM要慢；目前常用的PC机主存储器是DDR SDRAM

(8)主存储器的基本编址单位是字节（即8个二进位），存取时间大多在几个到十几个ns之间；DDR内存条、DDR2内存条在物理结构上有所不同，如他们的引脚数目不同；通常台式机和笔记本的内存条不能互换；

(9)PC机主板的物理尺寸有一定标准，分为ATX和BTX标准；

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(10)主板上的存储器控制和I/O控制功能大多集成在芯片组内；

(11)芯片组是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽，一般由2块VLSI芯片组成； (12)芯片组决定了主板上所能安装的内存最大容量、速度及可使用的内存条类型； (13)I/O操作的任务是在I/O设备与内存的指定区域之间传送信息； (14)I/O总线上有三类信号：数据信号、地址信号和控制信号； (15)I/O总线最重要的性能是数据传输速率，单位通常为MB/s或GB/s，并行总线的数据传输速率不一定比串行总线高；

(16)不同类型的I/O接口，其插头/插座以及相应的通信规程和电气特性通常各不相同；

(17)现行PC机中，IDE（或SATA）接口标准主要用于硬盘与主机的连接，其位置在机箱内部； (18)PS/2接口可用于连接键盘或鼠标，是一种串行、双向数据传输接口，采用IBM标准，数据传输速率低，可连接1个设备；

(19)USB2.0接口可用于多种设备，是一种串行、双向数据传输接口，数据传输速率可达60MB/s，可连接最多127个设备；

(20)FireWire通常用于连接需要高速传输大量数据的设备，接口可用于连接数字视频设备，是一种串行、双向数据传输接口，采用IEEE-1394标准，数据传输速率最高可达400MB/s； (21)显示器输出接口可用于连接显卡和显示器，是一种并行、单项数据传输接口，采用VGA标准，可连接1个设备；

(22) Intel Core2 Duo微处理器采用双核结构；

2.4 常用I/O设备的类型、作用、基本工作原理

(1)台式PC机的键盘一般有100多个键，其接口可以是AT接口、PS/2接口或USB接口； (2)鼠标器可控制屏幕上鼠标箭头的移动，与其作用类似的设备还有操纵杆和触摸屏等，其接口有PS/2（更快的响应速度）和USB（方便插拔）两种；目前流行的光学鼠标，分辨率可达600~800dpi；

(3)扫描仪的工作过程主要基于光电转换原理，主要性能包括分辨率、色彩深度和扫描幅面等；通过扫描仪扫描得到的图像数据可以保存为多种不同的文件格式，如JPEG、TIF等； (4)数码相机的成像芯片主要有CCD和CMOS两种，目前大多数采用的CCD主要用于高像素的普及型相机；

(5)针式打印机主要应用于银行、证券、邮电等行业，如存折和票据的打印；打印速度是打印机的重要性能指标，速度单位通常为CPS;打印精度的单位通常为dpi，激光打印机的精度可达1000dpi以上；从彩色图像输出来看，目前喷墨打印机比激光打印机有性价比优势； (6)集成显卡的显示控制器主要集成在芯片组中；绘图处理器是显卡的核心； (7)计算机使用的显示器主要分为CRT显示器和液晶显示器；宽屏LCD显示器的宽高比为16:9或16:10；

2.5 常用外存的类型、性能、特点、基本工作原理

(1)1.44MB软盘的每一面有80个磁道，每个磁道分为18个扇区，每个扇区512字节；由于数据存取速度慢、容量小等原因已逐渐被淘汰；

(2)硬盘的主要性能指标之一是平均存取时间，它与硬盘的转速（rpm）有很大关系，其转速可高达每分钟数千至上万转；

(3)硬盘上的数据块要用柱面号、扇区号和磁头号这三个参数来定位；目前硬盘的盘片大多为3.5、2.5或1.8英寸，一个硬盘中可有一个或多个盘片；硬盘的容量越来越大是因为单磁

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