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文档简介
1、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
2、,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
3、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
4、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
5、以是化合物半导体如神化钱(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英文简称集成度(含电子元件个数)小规模ssi100 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 a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
6、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1824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814个月翻一番。b、单块集成电路的集成度平均每1824个月翻一番。c、单块集成电路的集成度平均每2834个月翻一番。d单块集成电路的集成度平均每3844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
7、是要记住时间段,应该是 1824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。通信技术入门【了解
8、】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
9、,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
10、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
11、据位数占被传输数据总位数的比例。(4)端一端延迟: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 、端一端延迟分析:答案应该选a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。图1-1 双绞线(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,
12、有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆。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(utr)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
13、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 10001同轴电缆图1-碑电缆同轴电缆的核心部分是一根内层导线,导线外有一层起 绝缘作用的塑性材料,再包上一层金属网,用于屏蔽外界的 干扰,最外面是起保护作用的塑性外套,如图 1-2。图1-2同轴电缆同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆之分。前者常 用于计算机局域网中,传输距离短;后者常用于有线电视网, 传输距离长。同轴电缆的抗电磁干扰特性强于双绞线,传输速率与双绞线类似,但它的价格高。在现代计算机网络中,同轴电缆正逐步被非屏蔽双绞线或光缆所替代。光缆
14、光缆由折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成,通常为了保护光纤,包层外还要覆盖一层塑料加以保护,如图1-3。图1-3 光纤根据性能的不同,光纤有单模光纤和多模光纤之分。在多模光纤中,由发光二极管产生用于传输的光脉冲,通过内部的多次反射沿芯线传输。因此可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。单模光纤使用激光,光线与芯轴平行,损耗小,传输距离远,具有很高 的带宽,但价格更高。光纤对外界的电磁干扰十分迟钝,传输容量大,传输特性好。光缆通常直接与光端机相连,由光端机将网络中的电信号变成光信号送入光缆,或将光信号变成电信号送入相应的网络中。光纤可以防止传输过程中被分接偷听,也杜绝了辐射波的窃听,因
15、而是最安全的传输媒体。有线介质的具体的特点及分类如表1-2。表1-2有线传输介质具体的特点及分类双绞线特点:成本低,传输距离短;易受外界干扰,误码率高;用于计算机局域网;固定电话。分类:非屏蔽双绞线:尺寸小、重量轻,价格便宜、容易安装和维护; 屏蔽双绞线:价格较高,适于较远距离传输数据。同轴电缆特点:抗电磁干扰特性强于双绞线,传输速率与双绞线类似,但价格高。分类基带同轴电缆:用于计算机局域网中,传输距离短; 宽带同轴电缆:常用于有线电视网,传输距离长。光纤特点:传输距离长,容量大,重量轻,数据不易被窃听;精确连接分类:单模光纤:传输距离远,速率高,适合远程通信; 多模光纤:传输距离近,速率低,
16、用于局域网。2根光纤很难。例1-6 在数据通信系统所用的有线介质中, 的传输损耗小,中继距离长,抗 电磁干扰性能好,而且不易被窃听或截取数据。a、架空明线b 、双绞线 c 、同轴电缆d 、光纤分析:答案应该选a本知识点的考察主要是要求深入了解各种传输介质在数据通信系统的特点。另外,还应该记住各种介质的不同分类,如双绞线可以分为非屏蔽双绞线(utp和屏蔽双绞线(stp),同轴电缆可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆,光纤可以分为单模光纤和多模光纤。这个内容大多会用填空题的形式进行考核。(2)无线传输介质是指在两个通信设备之间不使用任何物理连接,而是通过空间传输的一种技术。无线传输介质主要有微波、红
17、外线和激光等。包含微波通信、卫星通信和移动通信等方式。无线传输指在空间中采用无线频段、红外线、激光等进行传输。无线传输不受固定位置的限制,可以全方位实现三维立体通信和移动通信。无线电波可以按照频率(或波长)分成中波、短波、超短波和微波。由于不同波段电磁 波的传播特性各异,因此可以用于不同的通信系统。例如中波主要沿地面传播,绕射能力强, 适用于广播和海上通信。 短波具有较强的电离层反射能力,适用于环球通信。超短波和微波的绕射能力较差,可以作为视距或超视距中继通信。在计算机网络系统中的无线通信主要指的是微波通信,分为地面微波通信和卫星微波通信两种形式。地面微波通信由于微波在空间是沿直线传播,而地球
18、表面是个曲面, 因此其传播距离受到限制,一般只有50km左右。为实现远距离通信,需要建立微波中继站进行接力通信。地面微波接力通 信具有容量大、建设费用省、抗灾能力强等优点,因而取得飞速的发展,成为长距离、大容 量地面无线通信的主要手段。但是微波通信的误码率要比同轴电缆和光缆高,安全性不高, 只要拥有合适无线接收设备的人就可能窃取到别人的通信数据。卫星通信卫星通信就是利用人造地球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站之间的远距离通信。可以说卫星通信就是微波接力通信向太空的延伸,是微波接力通信技术和空间技术相结合的产物。移动通信系统所谓移动通信指的是处于移动状态的对象之间的通信,它
19、包括蜂窝系统、集群调度、无绳电话、寻呼系统和卫星系统。手机是最有代表性的,它属于蜂窝移动系统。移动通信的发展已经历了多个阶段,但真正开始进入个人领域只是在上世纪七、八十年代。第一代个人移动通信采用的是模拟技术,那时候的手机像个小砖头,俗称“大哥大”,通信效果较差。随着数字传输、时分多址(tdma或码分多址(cdma等技术的采用,很快便进入了第二代移动通信系统,使用的频段也扩展至900mhz到1800mhz目前我国和欧洲正在广泛使用的 gsm日本的jdc系统以及美国的is-95系统等都是第二代移动通信系统。 第三代移动通信系统俗称 3g,它将实现高质量的多媒体通信,目前已经开始进入到应用阶 段。
20、2008年中国电信行业重组后,新的中国移动、中国电信、中国联通都获得了开展第三 代移动通信的权利。 例1-7 下面的多种通信系统中,不属于移动通信。a、有线电视系统b 、寻呼系统c 、蜂窝移动系统d 、无绳电话系统分析:答案应该选a。根据前面的描述,有线电视系统不属于移动通信系统。本知识点主要考 察对移动通信系统基本概念的了解。例1-8 下面关于个人移动通信的叙述中, 是错误的。a、第一代个人移动通信系统采用的是模拟通信技术b目前广泛使用的 gsm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,移动电话交换中心直接接受手机(移动台)的无线信号,并负责向手机发送信号d第三代移动通
21、信系统将实现高质量的多媒体通信,包括语音通信、数据通信和高分 辨率的图像通信等 分析:答案应该选 a移动通信系统一般由移动台、基站、移动电话交换中心等组成。移动台 是移动的通信终端,它是接受无线信号的接受机,包括手机、寻呼机、无绳电话等。基站是 与移动台联系的一个固定收发机,它接受移动台的无线信号,每个基站负责与一个特定区域的所有移动台进行通信。基站和移动交换中心之间通过微波或有线信道交换信息,移动交换中心再与公共电话网进行连接。每个基站的有效区域既相互分割,又彼此有所交叠,整个移动网就像是蜂窝,所以也称为“蜂窝式移动通信”。显而易见,基站才是直接与移动台相联系的,负责收发信号,而移动交换中心
22、不直接与移动台相连,因此选项c说法是错误的,其他的说法都是正确的。四.数字技术基础本知识点应该掌握比特的概念,比特的运算,二进制的表示方法以及各种进制数据之间 的转换,另外应了解定点数和浮点数在计算机中的表示。【掌握】问题12:信息在计算机中存储有哪些计量单位,它们之间有哪些关系?数字信息的基本单位是比特,一般可表示两种不同的状态,通常用“0”和“ 1”表示。信息存储的计量单位:位(bit ) 是信息存储的最小单位,即一个“比特”,用小写字母“ b”表示。字节(byte)八个二进制位称为一个字节,用大写字母“b”表示,1b= 8 bits千字节(kb)1kb = 210 字节=1024 b兆字
23、节(mb1mb = 220 字节=1024 kb吉字节(gb1gb = 230 字节=1024 mb太字节(tb)1tb= 2 40 字节=1024 gb应当特别注意到,这里的千、兆、吉、太表示的是2的整次哥,如 k表示的是21,即1024;而需要特别提醒的是,在教材后面章节描述数据传输速率时也会用到千、兆、吉、太 等词,但表示的却是 10的整次哥,如 k表示的是103,即1000。如下所示:比特/秒(b/s )描述传输速率的基本单位千比特/秒(kb/s)1 kb/s = 103比特/秒 =1000 b/s兆比特/秒(mb/s)1 mb/s = 106 比特/秒 =1000 kb/s吉比特/秒
24、(gb/s)1 gb/s = 10 9比特/秒 =1000 mb/s太比特/秒(tb/s )1 tb/s = 1012 比特/秒=1000 gb/s关于使用k、m g到底何时代表二进制前缀还是十进制前缀的问题,总结如下:描述内存容量、cache、半导体存储器容量时均表示的是二进制前缀。描述文件、文件夹大小时均表示的是二进制前缀。描述频率、传输速率时均表示的是十进制前缀。描述外存储器(硬盘、 dvdt盘、u盘、存储卡等)等容量时,厂商标注的容量使 用的十进制前缀,但是操作系统显示的容量却使用二进制前缀,这就是为什么标注为1g的u盘在操作系统中显示却只有九百多兆(m)的原因所在。【理解】问题13:
25、为什么在计算机内部用二进制表示信息?日常生活中通常使用十进制计数法,但在计算机领域中通常采用二进制、八进制和十六进制来表示数据。计算机内部各种信息的存储和处理都必须转换成二进制形式才能进行。之所以采用二进制的原因主要有三个:一是只有“0”和“1”两种稳定状态在物理上容易实现,二是可以把逻辑运算与数值信息的算术处理相互联系起来,三是二进制数运算规则简单。但是二进制数书写比较麻烦且不容易记忆,所以在书写时通常使用八进制和十六进制。表1-3 各种进制数的表不进位制二进制八进制十进制十六进制基本符号0,10,1,2,70,1,2,90,1,2,9,a,b,f基数r=2r=8r=10r=16权2i8i1
26、0i16i运算规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一形式表示bodh据上表可以知道,101011b表示一个二进制数,相当于表示法(101011) 23526o (注意:这里 o是大写字母)表示一个八进制数,相当于表示 法(3526) 8 9872d表示一个十进制数,相当于表示法(9872) 10a2c5hb!示一个十六进制数,相当于表示法(a2c5) 16例1-9 下面的4个用不同进制表示的数中, 是错误的。a 101011d b、101101b c、a2d9h d、6384o 分析:答案应该选do对于n进制数,一共只有 n种不同的符号,如二进制数只能包含0和1两个符号,八进制数可以包含0、1
27、、2、3、4、5、6、7共八个符号,十进制数中可以包含0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个符号。我们注意到,八进制中没有8这个符号,因为逢八就要向前进位了,所以此题答案应该选do此题容易出错的地方在于,很多同学会选a,因为他彳门看到 a选项中只有0和1两个符号,就认为必定是一个二进制数,而 a选项 101011d表示一个十进制数。实际上,无论二、八、十、十六进制表示的数中都可以包含0、1两个符号,所以 a是没有错的。 例1-10 下面的4个不同进制表示的数中,是错误的。a (654) 7 b 、(111011) 2 c 、(6539) 10 d 、(d1g6 16 分析:答案应该选d
28、o此题的考点同上题一样。因为十六进制数中包含的符号有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、ab、c、0e、f共16个,根本不存在符号g【理解】问题14:二进制运算中的算术运算和逻辑运算有什么区别?二进制的运算包含算术运算和逻辑运算,务必要理解算术运算和逻辑运算的不同之处。 逻辑运算是按位运算,不存在进位和借位。(1)算术运算需要掌握二进制的加减法,下面的运算规则要牢记:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0(向前进位)0-0=0 1-0=1 1-1=0 0-1=1(向前借位)例 1-11 1001b +1101b=1001b,9d+ 1101b,13d10110b,22d分析:因为是
29、算术加法运算,因此存在向前进位的问题。此题运算中,存在两次向前进位的情况。右边表示的是其对应的十进制数的值。29d例 1-1211101b- 10111b=11101b,-10111b,23d00110b,6d分析:因为是算术减法运算,因此存在向前借位的问题,即“借 1当2”。此题运算中,存在 两次向前借位的情况。右边表示的是对应的十进制数的值。(2)逻辑运算对应二进制数的1与0在逻辑上可分别代表 真与假,对与错、是与非、有与无, 这种具有逻辑性的变量称为逻辑变量。逻辑变量之间的运算就称为逻辑运算。逻辑运算主要包括三种基本运算:逻辑加法(又称 或)运算、逻辑乘法(又称 与)运算、逻 辑否定(又
30、称非)运算。逻辑或运算的运算符可以是“+”或者“v”,逻辑与运算的运算符可以是“x”或者。注意,这里的“ +” “ x”和算术运算中符号相同但含义不同。表1-4 逻辑或的真值表表1-5 逻辑与的真值表abf=a+b000011101111abf=ax b000010100111例1-13 逻辑运算1001+1101的结果是 。1001v 11011101分析:符号“v”读为“析取”,等价于符号“ + ” ,表示逻辑或运算。例1-14 逻辑运算11101 x 10111的结果是 。11101a 1011110101分析:符号“人”读为“合取”,等价于符号“x” ,表示逻辑与运算。特别注意的是,逻
31、辑运 算是按位运算,所以不存在进位和借位的问题。【掌握】问题15:二进制、八进制、十六进制之间的转换方法是什么?(1)非十制数转换成十进制数10例 1-15(10110111.111 ) 2 = ( ?)分析:方法一:非十进制数转换成十进制数的方法就是如表1-3所示的按权展开。原式=1 x 27+0 x 26+1x 25+1 x 24+0 x 23+1x 22+1 x 21+1 x 20+1x 21 +1x 22+1x23=128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 4 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 + 0.125 =(183.875) 10从上面的过程中,我们可以发现一个规律
32、,即如果二进制数的某位上原来是“0”,则转换为十进制数后仍然为“0”。但是,对于符号“ 1”却有所不同,位于不同位上的“1”实际上代表的十进制数值并不相同,而且我们可以发现这其中有规律,那就是以小数点为中心,整数部分自右向左分别代表2, 21, 2: 23, 24, ,2 n,对应的十进制数即为1 , 2, 4, 8, 16,而小数部分自左向右分别代表21, 22,2 -3,对应的十进制数即为0.5,0.25,0.125,。由此分析,我们可以得出第二种方法。方法二:因为各位分别代表1024, 512, 256, 128, 64,32, 16, 8,4, 2,1和0.5, 0.25, 0.125
33、,贝u:(1011101.101)2 = 64+0+16+8+4+0+1+0.5+0+0.125 = (93.625)10例 116(a2b)16 = ( ?)10分析:原式=10x 162+2x 161+11 x 160=2560+32+11=2603) 1。(2)十进制数转化为二进制数、十六进制数方法一:整数部分采用“除以 2取余法”,小数部分采用“乘以 2取整法”,因这部分内容书上讲得较详细,所以在此不再举例。2的整数哥的方法二:对于任意给定的十进制数,按取大优先原则,把该数拆成多个和,然后将对应位可满足的置“1”,否则置“ 0”。例1-17 十进制数293转换为二进制数为 分析:按取大
34、优先原则,因为 293 = 256 + 0 + 0 + 32 + 0 + 0 + 4 + 0 + 1所以(293) 10 = (1 0 0 1 0 0 1 0 1同理,十进制转换成十六进制就是“除以16取余法”。例1-18十进制数2606转换为十六进制数为分析:162606余数低位1616212161010高位制转其它进制得口诀。注意:十进制转二进制记忆口诀是除二得商数,商数除 以二,商数为零时,余数全 反排;同理,可以推出十进即( 2606) 10 = (a2d) 16(3)二进制 一_八进制,二进制一十六进制用不同进位计数制来表示一位数值所需要的数字字符个数是不相同的,对常用的进位计数制表
35、示如表1-6 :表1-6多种进制对应关系表十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000810001081001119100111920102210101012a30113311101113b41004412110014c51015513110115d61106614111016e71117715111117f例1-19 二进制数1011111011.10101111转换为八进制数应为 。分析:由上表的对应关系,二进制数与八进制数的相互转换就非常简单了,任给一个二进制数,只要以小数点为中心,向左向右分别展开,每三位一体,不足时在最前或最后补“0”,凑足三位,每三位转换为对应的
36、八进制符号,小数点原位照写,所构成的数即为八进制数。如下所示:1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 . 1 0 1 0 1 1 1 1因为最前和最后都不足三位,所以在最前面添两个“ 0 ”,在最后面添一个“ 0”,即:0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 . 1 0 1 0 1 1 1 1013 73 . 5 36所以,(1011111011.10101111) 2 = (1373.536)8反之,如果把一个八进制数转换为二进制数,则每位展开成三位,即得对应的二进制数。例如(743.52) 8转化为二进制应该为 (111 100 011.101 010 )2 ,即分别将7转换为11
37、1 ,4转换为100, 3转换为011, 5转换为101, 2转换为010。同理,二进制数与十六进制数之间的转换方法同上。例1-20 二进制数1011111011.10101111转换为十六进制数应为 。分析:只要以小数点为中心,向左向右分别展开,每四位一体,不足时在最前或最后补“0”,凑足四位,每四位转换为对应的十六进制符号,所构成的数即为十六进制数。如下所示:1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 .1 0 1 0 1 1 1 1因为前面不足四位,所以在最前面补上两个“0”,凑足四位,然后分别转换为对应的符号即可。0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 . 1 0 1 0 1 1
38、1 12 f b a f所以,(1011111011.10101111) 2 = (2fb.af) 16反之,如果把一个十六进制数转换为二进制数,则每位展开成对应的四位即可得对应的二进制数。注意:不同进制数转换还可以使用windows自带的“计算器”来进行转换。【掌握】问题16:数值信息在计算机内部有哪几种表示方式?(1)整数的表示一一原码,反码和补码整数也称为定点数,如果把一个十进制数转换为二进制,并且对于正数就将符号位置“0”,反之,如是负数,则将符号位置“1”,这种方法表示的数,我们称为这个数的原码。对于正数而言,反码、补码和它的原码表示一样。而对负数来说,反码和补码表示却有所不同,把一
39、个负数的符号位不变,其它各位按位取反,也就是“ 0 ”变成“1”,“1”变成“ 0 ”,构成的数我们称之为它的 反码。而补码只是在反码的基础之上,最低位加上“ 1 ”。 很多同学在学习到这个知识点时,往往会因为不理解为什么要有如此多的表示法,所以就 抓不住重点,事实上,在本课程教学大纲要求下,只要会求一个数的原码、反码和补码就 达到要求了。假设已知x=117, y= - 76, 则:x 原=乂 lx 补=0 1110101对于正数而言,原码、反码和补码是一样的,其中符号位是“0,数值位是将原数转换成对应的二进制数即可。y 原=1 1001100 y 反=1 0110011 y 补=1 0110
40、100对于负数而言,原码、反码和补码是不一样的,其中符号位都是“1”,原码的数值位是将原数转换成对应的二进制数即可;反码是在原码的基础上, 符号为不变,数值位按位取反;而补码是在反码的最低位加“ 1”即可。例1-21 如果十进制数“ -65”在计算机内部用二进制代码10111110来表示,那么我们知道其表示方式应该是。a ascii码 b 、反码 c 、原码 d 、补码分析:答案应该选b。首先可以排除答案 a,因为ascii码是用来表示单个字符的。按照前面讲述的求原码,反码和补码的方法,可以解得,如果x=-65,则x原=1 1000001 ,xk=1 0111110 ,x补=1 0111111
41、 ,所以答案应该选 bo(2)实数的表示在计算机中实数也叫做“浮点数”,在计算机内部任意一个实数都可以用“指数”(称为阶码,是一个整数)和“尾数”(一个纯小数)两部分来表示,这种用指数和尾数来表示实数的方法叫做“浮点表示法”。浮点数的长度可以是 32位、64位甚至更长。一般来说,位数越多,可表示的数据的 范围越大,精度也越高。相同长度的浮点数和定点数,前者可表示的数的范围要比后者大 的多。例1-22 浮点数之所以能够表示很大或很小的数,是因为使用了 。a、较长的尾数b 、较多的字节c 、阶码 d 、符号位分析:答案应该选 a因为我们知道,对应相同位数的浮点数和定点数而言,前者可表示的数 据的范
42、围大,精度也高。 对应于浮点数的三个组成部分来讲,符号位是固定一位, 而尾数和阶码所占位数的分配将影响到数的精度和范围,一般来讲,尾数的位数越长,表示的数的精度越高;阶码的位数越长,表示的数的范围越大。五.历年计算机二级考试相关考题分析1 .微电子技术是信息技术领域的关键技术,它以集成电路( ic。为核心。在下列有关叙述 中,错误的是 (2007年春)。a、目前ic芯片(如cpuk片)的集成度可达数千万个电子元件日moore定律指出,单块ic的集成度平均每半年翻一番c从原料熔练到最终产品包装,ic的制造工序繁多,工艺复杂,技术难度非常高d非接触式ic卡采用电磁感应方式无线传输数据,所以又称为射
43、频卡或感应卡 分析:答案应该选b。单块ic的集成度应该是1824个月翻一番,或者说成 1年半2年。2 .在下列有关通信中使用的传输介质的叙述中,错误的是 (2007年春)。a、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日同轴电缆可用于传输电视信号c光纤价格高,一般不在校园网和企业网中使用d微波的波长很短,适合于长距离、大容量无线通信分析:答案应该选do微波的波长很短,通常为1m至1mm但是微波的绕射能力较差,只能作 为视距或超视距中继通信。如果要利用微波进行远距离通信的方式主要有以下三种:地面微波接力通信;卫星通信;对流层散射通信。3 .二进制数(1010) 2与十六
44、进制数(b2) 16相加,结果为 (2007年春)。a、(273) 8 b 、(274) 8c、(314) 8d 、(313) 8分析:答案应该选 b。(b2) 16=(10110010) 2(10110010) 2 + (1010) 2(10111100) 2(10111100) 2= (274) 84 .微电子技术是以集成电路为核心的电子技术。在下列关于集成电路( ic)的叙述中,正确 的是 (2006年春)。a、集成电路的发展导致了晶体管的发明b、现代计算机的 cput匀是超大规模集成电路c小规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象d所有的集成电路均为数字集成电路分析:答案应该选bo
45、晶体管的发明使得集成电路技术进一步发展,所以选项a是错误的;根据集成电路规模的大小,通常将其分为ssi、msi、lsi、vlsi。分类的依据是一片集成电路芯片上包含的逻辑门个数或元件个数。小规模集成电路ssi (small scaleintegration )通常指含逻辑门数小于 10门(或含元件数小于100个)。小规模集成电路一 般以简单的门电路或单极放大器为集成对象;大规模集成电路则以功能部件、子系统为集成对象,所以选项 c是错误的;集成电路不一定都是数字集成电路,集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别,而具体功能更是数不胜数,其应用遍及人类生活的方方面面,集成电路根据内部的集成
46、度分为大规模中规模小规模三类,所以选项d是错误的。5 .通信技术的发展促进了信息的传播。在下列有关通信与通信技术的叙述中,错误白是一(2006 年春)。a、通信系统必有“三要素”,即信源、信号与信宿 日现代通信指的是使用电(光)波传递信息的技术 c数据通信指的是计算机等数字设备之间的通信 d调制技术主要分为三种,即调幅、调频和调相 分析:答案应该选a。通信系统必有“三要素”,即信源、信道与信宿。6 .在计算机中,数值为负的整数一般不采用“原码”表示,而是采用“补码”方式表示。若 某带符号整数的8位补码表示为1000 0001,则该整数为 (2006年春)。a 129日-1c -127d、127
47、分析:答案应该选 a将补码转换为原码的方法是:符号位不变,将补码减一,再按位取反。 符号位不变,将补码减一:|1000 000111000 0000 11111 1111符号位不变,按位取反:(11111 1111 ) 2 = (-127) io7 .在下列关于信息系统的叙述中,错误的是 (2005年秋)。a、电话是一种双向的、点对点的、以信息交互为主要目的的系统日网络聊天是一种双向的、以信息交互为主要目的的系统c广播是一种双向的、点到多点的信息交互系统d internet 是一种跨越全球的多功能信息系统分析:答案应该选a。电话是一种双向的、点对点的,但不是以信息交互为主要目的的系统。8 .微
48、电子技术是以集成电路为核心的电子技术。在下列有关集成电路( ic )的叙述中, 错误的是 (2005年秋)。a、现代集成电路使用的半导体材料大多数是( si )日pentium4微处理器芯片是一种超大规模集成电路,其集成度在 1000万以上c目前pc机中所用的的电子元器件均为大规模集成电路d moore定律指出(预言),集成电路的集成度平均1824个月翻一番分析:答案应该选 a目前pc机中所用的的电子元器件均为超大规模集成电路。9 .多路复用技术和交换技术的发展极大地提高了通信线路的利用律。在下列的一些叙述中,错误的是 (2005年秋)。a、数字传输技术采用的多路复用技术是时分多路复用技术日目
49、前有线电视采用频分多路复用技术在同一电缆上传输多套电视节目c交换技术主要有两种类型,即电路交换和分组交换d采用分组交换技术传递信息的速度比采用电路交换技术快分析:答案应该选do电路交换:由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通 路。传输数据的时延非常小;实时性强;适用于传输模拟及数字信号。分组交换:分组交换仍采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去。控制复杂,时延 增加。总之,若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分
50、组交换传送数据较为合适。10 .在下列有关计算机中数值信息表示的叙述中,错误的是 (2005年秋)。a、正整数无论是采用原码表示还是补码表示,其编码都是相同的日 相同位数的二进制补码和原码,他们能表示的数的个数也是相同的c在实数的浮点表示中,阶码是一个整数d从精度上看,pentium处理器支持多种类型的浮点数分析:答案应该选b。相同位数的二进制补码和原码能表示的数的个数是不同的。因为用n位原码表示整数0时,有“ 1 000, 00”与“ 0 000, 00”两种表示形式。而在 n位补码表示法 中它仅表示为“ 0 000, 00”,而“ 1 000, 00”被用来表示整数-2n-1。所以,相同位
51、数的二 进制补码可以表示的数的个数比原码多一个。六 、扩展知识1. 超大规模集成电路的生产工艺有哪些?晶圆厂所生产的产品实际上包括两大部分: 晶圆切片 (也简称为晶圆) 和超大规模集成电路芯片(可简称为芯片) 。前者只是一片像镜子一样的光滑圆形薄片,从严格的意义上来讲, 并没有什么直接实际应用价值, 只不过是供其后芯片生产工序深加工的原材料。 而后者 才是直接应用在计算机、电子、通讯等许多行业上的最终产品,它可以包括 cpu内存单元 和其它各种专业应用芯片。2. 非接触式 ic 卡与接触式ic 卡相比较有何优点 ?非接触式ic卡由ic芯片、感应天线组成,并完全密封在一个标准pvc卡片中,无外露
52、部分。非接触式ic 卡的读写过程, 通常由非接触型ic 卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。 由非接触式ic 卡所形成的读写系统, 无论是硬件结构, 还是操作过程都得到了很大的简化, 同时借助于先进的管理软件, 可脱机的操作方式, 都使数据读写过程更为 简单。非接触式 ic 卡与传统的接触式ic 卡相比,它在继承了接触式ic 卡的优点的同时,如大容量、高安全性等,又克服了接触式所无法避免的缺点,如读写故障率高,由于触点外露而导致的污染、损伤、磨损、静电以及插卡这个不便的读写过程等。非接触式ic 卡完全密封的形式及无接触的工作方式, 使之不受外界不良因素的影响, 从而使用寿命完全接近ic
53、芯片的自然寿命,因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大的高于接触式ic 卡。非接触ic 卡将在身份识别、金融、电子货币、公共交通、智能楼宇、小区物业、社会保障诸多领域都有应用。3. 同轴电缆只有一根内芯导线,它双向传输数据的原理是什么?在同轴电缆的一根内芯导线上实现双向传输数据一般采用频分复用技术, 即不同方向传输的信号占用同轴电缆的不同频段, 这样就可以同时双向传输数据。 此外, 也可以采用时分 复用技术实现双向传输。4. 通信卫星的运行轨道的种类?卫星通信就是微波接力通信向太空的延伸, 是微波接力通信技术和空间技术相结合的产物。 通信卫星的运行轨道有两种: 一种是中轨道或低轨道,
54、 在这种轨道上运行的卫星相对于地面是运动的, 卫星天线覆盖的区域也小, 地面天线必须随时跟踪卫星; 另一种是高度约为36000km 的同步轨道卫星, 称为地球同步轨道卫星, 其发射角可以覆盖地球上的 1/3 的区域。理论上来讲,只要在地球赤道上空的同步轨道上等距离的放置三颗间隔 120o 的卫星,就能 够实现全球之间的通信。5. 3g移动通信技术的特点?3g是第三代移动通信技术(英文 3rd generation的缩写),是下一代移动通信系统的 通称,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3g系统致力于为用户提供更好的语音、文本和数据服务,能够处理图像、语音、视频流等多种媒体形式, 提供包括网页浏览、 电话会议、电子商务等多种信息服务,为手机融入多媒体元素提供强大的支持。与现有的技术相比较而言,3g技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率
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