第一章 信息技术概述
【目的和要求】
1．【了解】什么是信息、信息处理的过程，什么是信息技术。 2．【掌握】微电子技术的发展经历了哪些阶段。 3．【理解】通信系统的组成和数据通信的基本原理。 4．【掌握】通信系统中使用的通信介质。
5．【理解】什么是比特和比特的运算，【掌握】二进制数与十进制数、八进制数、十六
进制数的关系，【掌握】整数和实数在计算机内的表示方法。
【学习指导】
一． 信息与信息技术
【了解】问题1：信息处理的过程有哪些？每一个过程有哪些实际应用？
信息处理的过程主要包括信息的收集、加工、存储、传递和施用。
在很多其他书刊中，描述信息系统技术主要指的是有关信息的获取、处理、存储、传输和控制等技术，与我们教材中使用的名词虽然不同，但含义一致，通常并不严格区分。 （1）信息获取是利用信息的前提，目前主要的信息获取技术有传感技术、遥测技术和遥感技术；
（2）信息处理是指对获取的信息进行识别、转换、加工，使信息安全地存储、传输，并能够很方便地检索、再生、利用，或便于人们从中提炼知识、发现规律的工作手段； （3）信息存储技术侧重于描述很多新的信息存储的介质，即现代信息存储技术； （4）信息传输技术主要是指通信技术，如光纤通信技术、卫星通信技术；
（5）信息控制技术就是利用信息传递和信息反馈来实现对目标系统进行控制的技术，如导弹控制系统技术。
只要正确描述信息技术处理的几大过程即可。请大家务必以理解为主，不要死记名词。 【了解】问题2：基本的信息技术包括哪些？
信息技术指的是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。人的信息器官主要有感觉器官、神经网络、思维器官及效应器官，分别被用于获取信息、传递信息、处理并且再生信息，以及施用信息使产生实际效果。因此，基本的信息技术包括：扩展感觉器官功能的感测与识别技术；扩展神经网络功能的通信与存储技术扩展思维器官功能的计算技术；扩展效应器官功能的控制和显示技术。
例1-1 现代信息技术在扩展人的信息器官功能方面已经取得许多杰出的成就，下列技术中
主要用来扩展人的感觉器官功能的是 。 A、感测与识别技术 B、通信与存储技术 C、计算和处理技术
D、控制与显示技术
分析：
答案应该选A。如果将题目改成，雷达和卫星遥感技术主要用来扩展人的 器官功能，则做起来会稍微困难一些。
【了解】问题3：现代信息技术的主要特征是什么？
现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础、以计算机为核心的技术。
本知识点大家应该结合实际生活中的很多名词来来理解数字技术的概念，如数字电视、数字手机，数字图书馆等。本知识点如在考试中出现，大多会以判断题形式出现。
二． 微电子技术简介
【掌握】问题4：微电子技术的发展经历了哪些阶段？
微电子技术是以集成电路(IC)为核心的技术。电子技术的发展大约经历了电子管、晶体管、集成电路等阶段。其中现代集成电路使用的半导体材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半导体如砷化镓(GaAs)。通常可以按照表1-1进行分类：
表1-1 集成电路规模对应表
集成规模 小规模 中规模 大规模 超大规模 极大规模 英文简称 SSI MSI LSI VLSI ULSI 集成度(含电子元件个数) <100 100～3000 3000～10万 10万～100万 >100万
例1-2 如果一个集成电路芯片内包含了5万个电子元件，则它属于 集成电路。
A、小规模 B、中规模 C、大规模 D、超大规模
分析：
答案应该选C。表1-1中的集成规模、英文简称和集成度之间的对应关系需要记住，这是一个经常涉及的考点。
【掌握】问题5：集成电路的发展遵循什么规律？
（1）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。
（2）摩尔定律（Moore定律）：1965年，Intel公司的创始人之一摩尔预测，单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番。实际情况表明，他的预测观点大体是正确的。而且在未来的十多年时间里，集成电路的技术还将继续遵循Moore定律得到进一步的发展。注意：摩尔定律不会无限的执行下去。
例1-3 下列有关Moore定律的叙述中，说法正确的是 。
A、单块集成电路的集成度平均每8～14个月翻一番。
B、单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番。 C、单块集成电路的集成度平均每28～34个月翻一番。 D、单块集成电路的集成度平均每38～44个月翻一番。
分析：
答案应该选B。该知识点主要掌握两个地方即可，一个是定律称为Moore定律，而不是其他定律；二是要记住时间段，应该是18～24个月，或者说成1年半～2年。当然时间并不是绝对地，实质上，Moore定律主要的贡献是对一段时间内集成电路技术发展地预测。 【了解】问题6：什么是IC卡，如何分类？
IC卡是集成电路的简称，它把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储、处理和传递数据的载体。
IC卡一般都具有存储数据的功能，有的IC卡还带有加密逻辑电路，有的带有CPU，配有操作系统，能够存储程序、数据，处理数据。
IC卡按使用方式不同分为接触式IC卡（如移动电话SIM卡）和非接触式IC卡（如公共交通使用的射频计费卡）。我国目前广泛采用地2代身份证也是采用非接触式IC卡制成的。
三． 通信技术入门
【了解】问题7：通信的三要素有哪些？
通信的三要素：信源、信道、信宿。
信源就是信息的发送者，信宿是信息的接受者，信道表示信息的传输媒介。 【掌握】问题8：什么是调制、什么是解调，其原理是什么？
将计算机处理的一连串“0”、“1”的数字信号转换成适合传输的模拟信号的过程称为调制；而将模拟信号转换成数字信号的过程被成为解调。由于计算机网络中的数据通信一般都是双向进行的，所以调制和解调总是成对使用，调制解调器（MODEM）就是用来实现信号调制和解调功能的一种专用设备。家庭里通过拨号方式上网的用户都需要配备这个设备，俗称“猫”。本知识点可以结合第四章计算机网络的相关内容来理解。 【掌握】问题9：什么是多路复用技术，有哪些常用的多路复用技术？
在同一条线路上同时传输多路数据的技术称为多路复用技术。最基本的多路复用技术是时分多路复用技术，简称TDM，这里面要大家深刻体会的是关于“时间片”的概念，即把时间划分为一个个小的时间片，在每个时间片分别轮流为需要传输数据的终端服务，以实现多路复用。
还有一种多路复用技术称为频分多路复用技术，简称FDM，它的工作原理是采用不同频率的载波来传输多路数据，使得数据之间互相不干扰。有线电视之所以在同一电缆上能够同时传输很多套电视节目用的就是频分多路复用技术，即用不同的载波频率加载不同的电视台节目。
例1-4 有线电视能够通过一根电缆同时传输多套电视节目，所采用的是 多路复用技术。
A、频分 B、时分 C、波分 D、异步时分
分析：
答案应该选A。前面分析过，有线电视是采用频分多路复用技术在同一电缆上传输许多电视台的不同电视节目的。此题如果要加深难度，可以将各个选项用它们的简称来表示，则选择起来难度就加大了，即如：
A、FDM B、TDM C、WDM D、异步TDM
【掌握】问题10：常用来衡量数据通信系统性能的指标有哪些？
常用来衡量数据通信系统性能的指标有：
（1）信道带宽：一个信道允许的最大数据传输速率称为带宽，也称为信道容量。 （2）数据传输速率：简称数据率，指的是实际数据传输时单位时间内传送的二进位数目。
计量单位参见后面。
（3）误码率：指数据传输中出错数据位数占被传输数据总位数的比例。 （4）端—端延迟：指数据从信源传送到信宿所花费的时间。
例1-5 在数据通信系统中，用来衡量在数据传输中出错数据位数占被传输数据总位数的比例的性能指标是 。
A、信道带宽 B、数据传输速率 C、误码率 D、端—端延迟
分析：
答案应该选C。本知识点的考察主要是要求深入理解在数据通信系统中不同性能指标所代表的实际含义。
【掌握】问题11：目前，通信系统中常用的传输介质有哪些？
网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。
（1）有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方，有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆。 ① 双绞线
双绞线是最廉价且使用最广泛的传输介质，它是将两条相互绝缘的导线按一定距离绞合若干次，使外部的电磁干扰降到最低限度，以保护信息和数据。“双绞线”的名字也是由此而来。通常多对双绞线做成电缆形式，在外面套上护套，这些我们称之为双绞线电缆，如图1-1。
双绞线按照特性可以分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两种。非屏蔽双绞线非常适合于楼宇内部的结构化布线。
它的外部直径为 0.43cm ，尺寸小、重量轻，价格便宜、容易安装和维护是非屏蔽双绞线的主要特点。
屏蔽双绞线 STP 是屏蔽技术和绞线技术相结合的产物。它与非屏蔽双绞线在结构上的不同点是在绞线和外皮间夹有一层铜网或金属屏蔽层，因而价格相对也较昂贵。
双绞线的优点是组网方便，价格最便宜，应用广泛。缺点是直接传输距离较短，一般小于100m。
图1-1 双绞线
