信息技術(shù)概述課件

1、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的巨大影響對(duì)經(jīng)濟(jì)：增長(zhǎng)最快、最活躍的一個(gè)產(chǎn)業(yè)；改造和帶動(dòng)了其他產(chǎn)業(yè)對(duì)社會(huì)：滲透到人們工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)各個(gè)方面，人們已經(jīng)離不開(kāi)信息技術(shù)對(duì)教育：影響了幾乎所有學(xué)科的研究方法與手段；幾乎所有學(xué)科都需要使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)對(duì)個(gè)人：必須具備的一種文化素養(yǎng)（Literacy）1 必備性，2 教育性 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)computer literacy, internet literacy, information literacy 引言計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入第3階段第1階段（上世紀(jì)80年代）背景：PC，DOS，Basic，dBase特點(diǎn)：起步階段，理工專業(yè)，從程序設(shè)計(jì)入手第2階段（上世紀(jì)90年代）

2、背景：Pentium + Windows + Office特點(diǎn)：普及階段，全面鋪開(kāi)，從辦公應(yīng)用技能入手第3階段（本世紀(jì)初至今）背景：因特網(wǎng) 多媒體應(yīng)用特點(diǎn)：蓬勃發(fā)展，走向縱深，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和信息技術(shù)入手1997年發(fā)布加強(qiáng)非計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)工作的幾點(diǎn)意見(jiàn) 2006年發(fā)布關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)暨計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求 引言計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的定位涉及12個(gè)門類、71個(gè)一級(jí)學(xué)科、375個(gè)專業(yè)(二級(jí)學(xué)科)， 3000多萬(wàn)在校大學(xué)生哲學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)法學(xué)文學(xué)教育學(xué)史學(xué)理學(xué)工學(xué)農(nóng)學(xué)醫(yī)學(xué)軍事學(xué)管理學(xué)掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要工具計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的定位進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)的必要手段與技能可持續(xù)發(fā)展(終身學(xué)習(xí))的必

3、要保證原則：面向應(yīng)用，打好基礎(chǔ)，培養(yǎng)能力目標(biāo)：明原理，會(huì)操作，能應(yīng)用引言關(guān)于大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的“第1門”課程以講解計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)為主，而將工具性、操作性的內(nèi)容放到實(shí)驗(yàn)課中以計(jì)算機(jī)軟硬件的基本概念、組成與工作原理為主，還可以涉及信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)性內(nèi)容拓展學(xué)生的視野，使能在一個(gè)較高的層次上認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。 引言大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo) 比較熟練地掌握計(jì)算機(jī)軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基本操作技能 為崗位就業(yè)作準(zhǔn)備 增加感性知識(shí)，有助于學(xué)習(xí)理論知識(shí)“知其所以然”，使信息處理工具得到更有效的使用打下繼續(xù)學(xué)習(xí)(終身學(xué)習(xí))的基礎(chǔ)。提高專業(yè)課程的學(xué)

4、習(xí)效率比較系統(tǒng)地了解計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件和多媒體的基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念 為后續(xù)的計(jì)算機(jī)相關(guān)課程打基礎(chǔ) 引言理論課大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程 包括： 信息技術(shù)相關(guān)概念、計(jì)算機(jī)硬件和軟件基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)字媒體基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)課大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程 包括： Windows 7操作系統(tǒng)的常用操作、Office 2010辦公軟件包中常用組件Word、Excel、PowerPoint的基本操作、Dreamweaver CS5網(wǎng)頁(yè)制作大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)課程組成引言理論課具體要求系統(tǒng)一點(diǎn)（概念）深入一點(diǎn)（原理） 擴(kuò)展一些（知識(shí)） 當(dāng)代大學(xué)生在信息設(shè)備的操作使用和對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的了解，已經(jīng)有了比較好的

5、基礎(chǔ)引言理論課內(nèi)容的組織計(jì)算機(jī)在不同學(xué)科中的應(yīng)用(結(jié)合專業(yè)課程)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等 集成電路常識(shí) 通信技術(shù)入門 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)(IT基本知識(shí))計(jì)算機(jī)軟件(OS,算法,程序語(yǔ)言) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)硬件(組成原理)(平臺(tái)層)數(shù)字媒體及應(yīng)用 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)(應(yīng)用層)因特網(wǎng)應(yīng)用 引言1.1 信息與信息技術(shù)1.2 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.3 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介信息技術(shù)概述 教學(xué)目的與要求1 掌握人工進(jìn)行信息處理的各環(huán)節(jié)以及對(duì)應(yīng)發(fā)展的信息技術(shù) 掌握現(xiàn)代信息技術(shù)的主要特征 了解信息產(chǎn)業(yè)與信息社會(huì)的發(fā)展 掌握比特的含義及其存儲(chǔ)與傳輸 掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換 掌握數(shù)值信息用二進(jìn)制表示的各種

6、方法及區(qū)別 了解媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示 掌握比特的加減運(yùn)算和基本邏輯運(yùn)算 掌握電子電路中元器件的發(fā)展演變和集成電路發(fā)展趨勢(shì) 了解IC卡的應(yīng)用信息與信息技術(shù) 1.1.1 信息與信息處理1.1信息(information)是什么？信息是事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和特征的反映信息就是信息，它不是物質(zhì)也不是能量信息與物質(zhì)、能量是客觀世界的三大構(gòu)成要素。美國(guó)哈佛大學(xué)的研究小組提出了著名的資源三角形：沒(méi)有物質(zhì)，什么也不存在；沒(méi)有能量，什么也不會(huì)發(fā)生；沒(méi)有信息，任何事物都沒(méi)有意義。信息是一種 。信息與信息技術(shù)1.1什么是信息處理？信息處理指的是與下列內(nèi)容相關(guān)的行為和活動(dòng)： 信息的收集(如信息的感知、測(cè)量、獲取、輸入等)

7、 信息的加工(如信息的分類、計(jì)算、分析、轉(zhuǎn)換等) 信息的存儲(chǔ)(如書(shū)寫(xiě)、攝影、錄音、錄像等) 信息的傳遞(如郵寄、電報(bào)、電話、廣播等 ) 信息的施用(如控制、顯示、指揮、管理等)信息與信息技術(shù)1.1事物客體信息獲取(感覺(jué)器官)信息加工與存儲(chǔ)(大腦)信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng))信息施用(效應(yīng)器官)信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng))手/腳/身眼/耳/鼻/舌/身人工信息處理的不足： 算不快 記不住 傳不遠(yuǎn) 看（聽(tīng)）不清信息技術(shù)（IT）人工進(jìn)行信息處理的過(guò)程信息與信息技術(shù)1.1什么是信息技術(shù)？ 1.1.2 信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的感測(cè)(獲取)與識(shí)別技術(shù)擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算與存儲(chǔ)技術(shù)擴(kuò)展效應(yīng)

8、器官功能的控制與顯示技術(shù)擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)外部世界事物信息技術(shù)（Information Technology，簡(jiǎn)稱IT）指的是用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們更有效地進(jìn)行信息處理的一門技術(shù)。內(nèi)容包括：信息技術(shù)中不包括_。 A、收集與檢索 B、感測(cè)與識(shí)別技術(shù) C、計(jì)算與存儲(chǔ)技術(shù) D、控制與顯示技術(shù)通信技術(shù)主要用于擴(kuò)展人的_功能。 A、感覺(jué)器官 B、大腦 C、神經(jīng)系統(tǒng) D、效應(yīng)器官1.1信息與信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)例題信息與信息技術(shù)1.1語(yǔ)言的形成和使用 文字的創(chuàng)造 造紙技術(shù)的出現(xiàn) 印刷技術(shù)的發(fā)明 電報(bào)和電話通信 廣播、電視 雷達(dá)、衛(wèi)星 計(jì)算機(jī) 因特網(wǎng) 第1次信息技術(shù)革命（350005000

9、0年之前）第3次信息技術(shù)革命第5次信息技術(shù)革命（20世紀(jì)40 ）第4次信息技術(shù)革命（19世紀(jì)3020世紀(jì)40年代）（1000年之前）第2次信息技術(shù)革命（大約3500年之前）現(xiàn)代信息技術(shù)信息技術(shù)的發(fā)展歷史信息與信息技術(shù)1.1 三大特征： 以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ) 以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心 采用電子技術(shù)（包括激光技術(shù)） 應(yīng)用領(lǐng)域： 計(jì)算機(jī)、通信、廣播、因特網(wǎng)、微電子、自動(dòng)控制、機(jī)器人等現(xiàn)代信息技術(shù)有什么特征？信息與信息技術(shù)1.1什么是信息產(chǎn)業(yè)？信息產(chǎn)業(yè)(也稱為“電子信息產(chǎn)業(yè)”)是指信息設(shè)備生產(chǎn)制造，以及利用這些設(shè)備進(jìn)行信息采集、儲(chǔ)存、傳遞、處理、制作與服務(wù)的所有行業(yè)與部門的總和。影視制作,動(dòng)漫與游戲制作，數(shù)

10、字文化(音樂(lè)/美術(shù)/廣告等),電子出版通信與廣播，電子政務(wù)/商務(wù)/金融, 網(wǎng)絡(luò)教育,電子醫(yī)療,電子娛樂(lè)/游戲信息服務(wù)業(yè)信息內(nèi)容產(chǎn)業(yè)芯片,計(jì)算機(jī),手機(jī),通信設(shè)備,數(shù)字電視,軟件,電子器件等信息基礎(chǔ)設(shè)施電信網(wǎng)絡(luò),廣播電視網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等的建設(shè)、維護(hù)、經(jīng)營(yíng)和管理信息產(chǎn)業(yè)信息技術(shù)信息設(shè)備制造業(yè)信息與信息技術(shù)電子信息產(chǎn)業(yè)是第一大產(chǎn)業(yè)1.12007年：世界總產(chǎn)值達(dá)54.39萬(wàn)億美元, 電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)4.65萬(wàn)億美元, 占世界總產(chǎn)值的8.52008年：世界總產(chǎn)值達(dá)60.69萬(wàn)億美元，電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)4.96萬(wàn)億美元，占世界總產(chǎn)值的8.22009年：世界總產(chǎn)值達(dá)57.94萬(wàn)億美元, 電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)5

11、.15萬(wàn)億美元，占世界總產(chǎn)值的8.9 2010年：世界總產(chǎn)值達(dá)61.96萬(wàn)億美元，電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá) 5.57萬(wàn)億美元，占世界總產(chǎn)值的 9 左右（據(jù)國(guó)際貨幣基金組織IMF公布的數(shù)據(jù)，按國(guó)際匯率計(jì)算）信息與信息技術(shù)2012年底 全球IT企業(yè)市值前15名1.1排名公司市值(億美元)國(guó)家說(shuō) 明1蘋(píng)果5006.1美國(guó)全球市值最大的公司2谷歌2324.4美國(guó)全球最大的互聯(lián)網(wǎng)公司3三星2290.7韓國(guó)全球最大的智能手機(jī)制造商4微軟2248美國(guó)全球最大的PC軟件提供商5IBM2164.4美國(guó)全球最大的信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案公司6甲骨文1577.5美國(guó)全球最大的企業(yè)軟件公司和數(shù)據(jù)庫(kù)提供商7亞馬遜1136.3美

12、國(guó)全球最大的電子商務(wù)公司8高通1054.1美國(guó)全球最大無(wú)線通信研發(fā)公司和智能手機(jī)CPU制造商9思科1043.2美國(guó)全球最大的互聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商10英特爾1026.1美國(guó)全球最大的半導(dǎo)體芯片制造商11SAP958.4德國(guó)全球最大的企業(yè)管理和協(xié)同化商務(wù)解決方案供應(yīng)商12臺(tái)積電889.6臺(tái)灣全球最大的專業(yè)集成電路制造公司13eBay659.9美國(guó)世界最大的網(wǎng)上購(gòu)物市場(chǎng)14騰訊591.7中國(guó)中國(guó)最大的社交網(wǎng)絡(luò)15Facebook576.7美國(guó)全球最大的社交網(wǎng)絡(luò)（來(lái)源：英國(guó)金融時(shí)報(bào)）信息與信息技術(shù)IT產(chǎn)業(yè)為我國(guó)GDP作出重要貢獻(xiàn)1.1我國(guó)GDP每年增長(zhǎng)約10%左右,2010年占世界總產(chǎn)值9.5%5.6

13、萬(wàn)億6.3萬(wàn)億7.4萬(wàn)億8.9萬(wàn)億信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值平均年增長(zhǎng)1220%左右信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占世界信息產(chǎn)業(yè)總值21左右，已居世界首位國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)信息與信息技術(shù)2009/2012我國(guó)電子信息產(chǎn)品數(shù)據(jù)1.1（數(shù)據(jù)來(lái)源：2010.2. 、2013.2工信部發(fā)布） 1.3億 3.5億 20092012占全球49.948.360.980 11.8億信息與信息技術(shù)中國(guó)知名IT企業(yè)1.1信息與信息技術(shù)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)存在哪些問(wèn)題？1.1(1)核心技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備和元器件受制于人（高端芯片、核心軟件、關(guān)鍵元器件、高端設(shè)備以及專用設(shè)備等）(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟需優(yōu)化（信息產(chǎn)業(yè)位于國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工的價(jià)值鏈低端，加工組裝的比重高，經(jīng)濟(jì)效益

14、低，主要依靠降價(jià)銷售參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)）(3)信息技術(shù)應(yīng)用水平不高(4)體制機(jī)制有待完善信息與信息技術(shù)“中國(guó)制造”實(shí)為“世界制造”1.1信息與信息技術(shù) 1.1.3 信息化與信息社會(huì)1.1蒸汽機(jī)的發(fā)明引發(fā)了第一次工業(yè)革命(從英國(guó)開(kāi)始)蒸汽機(jī)的發(fā)明，在很短時(shí)間內(nèi)，改變了整個(gè)世界的面貌(馬克思) 電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明引發(fā)了第二次工業(yè)革命電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)先后發(fā)明使電氣化與工業(yè)化實(shí)現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合，以美國(guó)為代表的工業(yè)化國(guó)家利用這一結(jié)合取得了快速的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了百年的持續(xù)發(fā)展信息技術(shù)引發(fā)了第三次工業(yè)革命20世紀(jì)70年代后，美國(guó)面臨以日本為代表的工業(yè)化國(guó)家激烈競(jìng)爭(zhēng)，甚至出現(xiàn)了短暫的被動(dòng)局面。從20世紀(jì)80年代起，美國(guó)利用

15、信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了近30年的持續(xù)快速發(fā)展，保持了綜合實(shí)力的領(lǐng)先地位信息與信息技術(shù)人類正進(jìn)入信息社會(huì)1.1信息社會(huì)信息技術(shù)革命信息資源信息與知識(shí)生產(chǎn)工業(yè)社會(huì)工業(yè)革命資本與技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)農(nóng)業(yè)社會(huì)農(nóng)業(yè)革命土地農(nóng)產(chǎn)品種植產(chǎn)業(yè)革命推動(dòng)社會(huì)變革人類正進(jìn)入信息社會(huì)信息與信息技術(shù)1.1什么是信息化？2000年“全球信息社會(huì)沖繩憲章”明確提出：（G-8: “Okinawa Charter on Global Information Society”）信息技術(shù)是影響21世紀(jì)發(fā)展的最強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力量信息化-由信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的變革信息化的本質(zhì)是利用信息技術(shù)幫助社會(huì)個(gè)人和群體有效利用知識(shí)和新思想，從而能建成充分發(fā)揮

16、人的潛力，實(shí)現(xiàn)其抱負(fù)的信息社會(huì)信息與信息技術(shù)我國(guó)信息化建設(shè)的歷程1.119561966“艱苦創(chuàng)業(yè)”階段1958年研制成第1臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，1964年人造地球衛(wèi)星上天，1965年第1塊集成電路問(wèn)世19661978“曲折發(fā)展”階段研制成集成電路計(jì)算機(jī)，彩色電視劇，通信衛(wèi)星19781999“改革開(kāi)放開(kāi)創(chuàng)新局”階段研制成巨型計(jì)算機(jī)，推廣漢字信息處理應(yīng)用，建設(shè)“金橋”、“金卡”、“金關(guān)”等重大信息系統(tǒng)2000年起 “全方位高效益推進(jìn)”階段信息化建設(shè)進(jìn)入全方位、高效益、深層次發(fā)展的新時(shí)代，2006年發(fā)布“國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略”信息與信息技術(shù)2020年信息化發(fā)展的總目標(biāo)：1.1綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施基本普及信息技術(shù)自

17、主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)全面優(yōu)化國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化取得明顯成效，新型工業(yè)化發(fā)展模式初步確立國(guó)家信息化發(fā)展的制度環(huán)境和政策體系基本完善，國(guó)民信息能力顯著提高為邁向信息社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)！數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1.2.1 信息的基本單位比特1.2什么是比特？ 比特（bit，binary digit的縮寫(xiě)）中文翻譯為“二進(jìn)位數(shù)字”、“二進(jìn)位” 或簡(jiǎn)稱為 “位” 比特只有 2 種取值：0和1，一般無(wú)大小之分 如同DNA是人體組織的最小單位、原子是物質(zhì)的最小組成單位一樣，比特是組成數(shù)字信息的最小單位 數(shù)值、文字、符號(hào)、圖像、聲音、命令都可以使用比特來(lái)表示，其具體的表示方法就稱為“編碼”或“代碼”數(shù)字技術(shù)

18、基礎(chǔ)1.2在計(jì)算機(jī)中表示與存儲(chǔ)二進(jìn)位的方法：電路的高電平狀態(tài)或低電平狀態(tài)(CPU)電容的充電狀態(tài)或放電狀態(tài)(RAM)兩種不同的磁化狀態(tài)(磁盤(pán))光盤(pán)面上的凹凸?fàn)顟B(tài)(光盤(pán))比特在計(jì)算機(jī)中如何表示？數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)例1：CPU內(nèi)部比特的表示1.2CPU內(nèi)部通常使用高電平表示1，低電平表示00.0V0.5V2.8V3.3V010V+3v01 0數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)例2：磁盤(pán)中比特的表示與存儲(chǔ)1.2磁盤(pán)表面微小區(qū)域中，磁性材料粒子的兩種不同的磁化狀態(tài)分別表示0和1磁性材料粒子磁頭，用于寫(xiě)入和讀出信息“0”“1”旋轉(zhuǎn)方向磁盤(pán)片數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)例3：內(nèi)存儲(chǔ)器中比特的存儲(chǔ)1.2計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中用電容器存儲(chǔ)二進(jìn)位信息：當(dāng)電容的兩

19、極被加上電壓，它就被充電，電壓去掉后，充電狀態(tài)仍可保持一段時(shí)間，因而1個(gè)電容可用來(lái)存儲(chǔ)1個(gè)比特信息存儲(chǔ)原理 電容C處于充電狀態(tài)時(shí)，表示1 電容C處于放電狀態(tài)時(shí)，表示0存儲(chǔ)單元字線位線C讀放大器集成電路技術(shù)可以在半導(dǎo)體芯片上制作出以億計(jì)的微型電容器，從而構(gòu)成了可存儲(chǔ)大量二進(jìn)位信息的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位1.28個(gè)比特1個(gè)字節(jié)（byte，用大寫(xiě)B(tài)表示）內(nèi)存儲(chǔ)器容量使用2的冪次作為計(jì)量單位：KB（千字節(jié)）: 1 KB=210字節(jié)=1024 BMB（兆字節(jié)）: 1 MB=220字節(jié)=1024 KBGB（吉字節(jié)、千兆字節(jié)）: 1 GB=230字節(jié)=1024 MBTB（太字節(jié)、兆

20、兆字節(jié)）: 1 TB=240字節(jié)=1024 GB外存儲(chǔ)器容量使用10的冪次來(lái)計(jì)算：1MB103 KB 1 000 KB1GB106 KB 1 000 000 KB1TB 109 KB = 1 000 000 000 KB數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2160GB的移動(dòng)硬盤(pán)為什么160GB的硬盤(pán)顯示出來(lái)的容量只有149.05GB？8GB的U盤(pán)顯示出來(lái)的容量只有7.46GB？現(xiàn)象前綴名稱前綴符號(hào)十進(jìn)制前綴二進(jìn)制前綴比值kilok/K103210 = 1,0240.976megaM106220 = 1,048,5760.954gigaG109230 = 1,073,741,8240.931teraT1012240

21、 = 1,099,511,627,7760.909petaP1015250 = 1,125,899,906,842,6240.888exaE1018260 = 1,152,921,504,606,846,9760.867zettaZ1021270 = 1,180,591,620,717,411,303,4240.847yottaY1024280 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176 0.827相同的符號(hào)，有兩種不同的含義！廠商標(biāo)注的容量使用十進(jìn)制前綴操作系統(tǒng)顯示的容量使用二進(jìn)制前綴1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)原因內(nèi)存、cache、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的容量均使用二進(jìn)制前綴：

22、512MB的內(nèi)存條（其中 1M220 ）256KB 的cache（其中 1K 210 ）文件和文件夾的大小使用二進(jìn)制前綴頻率、傳輸速率等使用十進(jìn)制前綴：主頻 1GHz（1G109）傳輸速率 100Mbps（其中 1M106）外存儲(chǔ)器（硬盤(pán)、DVD光盤(pán)、U盤(pán)、存儲(chǔ)卡等）容量：廠商標(biāo)注的容量使用十進(jìn)制前綴操作系統(tǒng)顯示的容量使用二進(jìn)制前綴1.2不同進(jìn)位制前綴的使用場(chǎng)合數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2比特的傳輸信息是可以傳輸?shù)模畔⒅挥型ㄟ^(guò)傳輸和交流才能發(fā)揮它的作用在數(shù)字通信技術(shù)中，信息的傳輸是通過(guò)比特的傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)的近距離傳輸時(shí)：直接將用于表示“0/1”的電信號(hào)或光信號(hào)進(jìn)行傳輸（稱為基帶傳輸），例如：計(jì)算機(jī)讀/寫(xiě)移

23、動(dòng)硬盤(pán)中的文件打印機(jī)打印某個(gè)文檔的內(nèi)容遠(yuǎn)距離傳輸或者無(wú)線傳輸時(shí)：需要使用調(diào)制技術(shù)（參見(jiàn)第4章第1節(jié)） 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2比特的傳輸速率傳輸速率表示每秒鐘可傳輸?shù)亩M(jìn)位數(shù)目，常用單位是：比特/秒(b/s)，也稱“bps”。如 2400 bps(2400b/s)千比特/秒(kb/s)，1kb/s=103比特/秒=1 000 b/s兆比特/秒(Mb/s)，1Mb/s=106比特/秒=1 000 kb/s吉比特/秒(Gb/s)，1Gb/s=109比特/秒=1 000 Mb/s太比特/秒(Tb/s)，1Tb/s=1012比特/秒=1 000 Gb/s 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1.2.2 比特與二進(jìn)制數(shù)

24、1.2不同進(jìn)位制數(shù)的表示和含義 “數(shù)”是一種信息，它有大?。〝?shù)值），可以進(jìn)行四則運(yùn)算。 “數(shù)”有不同的表示方法。日常生活中人們使用的是十進(jìn)制數(shù)，但計(jì)算機(jī)使用的是二進(jìn)制數(shù)，程序員還使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)，八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)怎樣表示？其數(shù)值如何計(jì)算？進(jìn)位計(jì)數(shù)制數(shù)制是用一組固定的數(shù)字符號(hào)和一套統(tǒng)一的計(jì)數(shù)規(guī)則表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。常見(jiàn)的有二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。對(duì)于任意R進(jìn)制計(jì)數(shù)制有基數(shù)R、權(quán)R和按權(quán)展開(kāi)表示式：基數(shù)：計(jì)數(shù)制中所用到的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)，用字母R表示。位權(quán)：指一個(gè)以基數(shù)為底的指數(shù)，用R 表示，其中冪指數(shù)i是數(shù)位的序號(hào)。一般規(guī)定整數(shù)部分個(gè)

25、位的序號(hào)為0，十位序號(hào)為1，依此增1；小數(shù)點(diǎn)后面的十分位的序號(hào)為-1，百分位的序號(hào)為-2，依次減1。進(jìn)位的原則：N進(jìn)制一定采用“逢N進(jìn)1”數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2 十進(jìn)制數(shù)每一位可使用十個(gè)不同數(shù)字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）低位與高位的關(guān)系是：逢10進(jìn)1各位的權(quán)值是10的整數(shù)次冪（基數(shù)是10 ）標(biāo)志： 尾部加“D”或缺省例：21026101410091016102264.96=200 + 60 + 4 + 0.9 + 0.06 =264.96數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2 二進(jìn)制數(shù) 每一位使用兩個(gè)不同數(shù)字表示（0、1），即每一位使用 1 個(gè)“比特”表示 低位與高位的關(guān)系是：逢

26、2進(jìn)1 各位的權(quán)值是 2 的整數(shù)次冪（基數(shù)是2 ） 標(biāo)志： 尾部加B例：122021120021122101.01 B =4 0 1 0 1/4 5.25二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算1.21位二進(jìn)制數(shù)的加、減法運(yùn)算規(guī)則：被加數(shù) 加數(shù) 進(jìn)位 和 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0（a）加法規(guī)則被減數(shù) 減數(shù) 借位 差 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0（b）減法規(guī)則2個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)的加、減法運(yùn)算舉例：0101 1001+ 0100 01001001 0101由低位到高位逐位進(jìn)行,低位向高位進(jìn)(借)位！數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2 八進(jìn)制數(shù) 每一位使用

27、八個(gè)不同數(shù)字表示（0、1、2、3、4、5、6、7） 低位與高位的關(guān)系是：逢8進(jìn)1 各位的權(quán)值是8的整數(shù)次冪（基數(shù)是8 ） 標(biāo)志：尾部加Q例： 365.2Q =382681580281192 48 5 2/8 245.25數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2 十六進(jìn)制數(shù)每一位使用十六個(gè)數(shù)字和符號(hào)表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F ）逢16進(jìn)1, 基數(shù)為16各位的權(quán)值是16的整數(shù)次冪（基數(shù)是16 ）標(biāo)志：尾部加H例： F5.4H=1516151604161240 5 4/16 245.25進(jìn)制數(shù)字表示運(yùn)算規(guī)則基數(shù)標(biāo)志舉例十進(jìn)制0-9逢10進(jìn)110D372.36D二進(jìn)制0,1逢2進(jìn)1

28、2B101.01 B八進(jìn)制0-7逢8進(jìn)18Q35.2Q十六進(jìn)制0-9A-F逢16進(jìn)116HA5.4H 各位的位權(quán)是基數(shù)的整數(shù)次冪數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2小結(jié)：不同進(jìn)制的特征數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2不同進(jìn)位制數(shù)的比較十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制零0000000壹1000111貳2001022叁3001133肆4010044伍5010155陸6011066柒7011177捌81000108玖91001119拾10101012A拾壹11101113B拾貳12110014C拾叁13110115D拾肆14111016E拾伍15111117F數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2不同進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 熟練掌握不同進(jìn)制數(shù)相互之間的轉(zhuǎn)換，在編

29、寫(xiě)程序和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路時(shí)很有用。 只要學(xué)會(huì)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，與八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換就不在話下了。數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)？轉(zhuǎn)換方法：整數(shù)和小數(shù)分開(kāi)轉(zhuǎn)換 整數(shù)部分：除以2逆序取余 小數(shù)部分：乘以2順序取整例如：29.6875 11101.1011 B 注意：十進(jìn)制小數(shù)（如0.63）在轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)出現(xiàn)二進(jìn)制無(wú)窮小數(shù)，這時(shí)只能取近似值129371421222200111余數(shù)低位高位整數(shù)部分小數(shù)部分0.6875 21. 37500. 75001. 50001. 0000 2 2 2高位低位數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2二進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)？轉(zhuǎn)換方法： 二進(jìn)制數(shù)的每一位乘以其相應(yīng)的權(quán)值，然后

30、累加即可得到它的十進(jìn)制數(shù)值例： 11101.1011B = 124123122021120 121022123124 = 29.6875 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)21=222=423=824=1625=3226=6427=12828=25629=512210=1024211=2048212=4096213=8192214=16384215=32768216=65536220=1M230=1G240=1T二進(jìn)制 十進(jìn)制值0.1 0.50.01 0.250.11 0.750.001 0.1250.011 0.3750.101 0.6250.111 0.875記住常用二進(jìn)制小數(shù)的值！1.2記住2n的值很有用！數(shù)

31、字技術(shù)基礎(chǔ)1.2八進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)？八進(jìn)制二進(jìn)制：把每個(gè)八進(jìn)制數(shù)字改寫(xiě)成等值的3位二進(jìn)制數(shù)，且保持高低位的次序不變 例： 2467.32Q 010 100 110 111 . 011 010 B二進(jìn)制八進(jìn)制：整數(shù)部分從低位向高位每3位用一個(gè)等值的八進(jìn)制數(shù)來(lái)替換，不足3位時(shí)在高位補(bǔ)0湊滿3位；小數(shù)部分從高位向低位每3位用一個(gè)等值八進(jìn)制數(shù)來(lái)替換，不足3位時(shí)在低位補(bǔ)0湊滿三位 例： 1 101 001 110.110 01 B 001 101 001 110.110 010 B 1516.62 Q 八進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 八進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 0 000 4 100 1 001 5 101 2 010 6

32、 110 3 011 7 1111位八進(jìn)制數(shù)與3位二進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2十六進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)？轉(zhuǎn)換方法：與八、二進(jìn)制互換的方法類似例1：35A2.CFH 11 0101 1010 0010.1100 1111B例2：11 0100 1110.1100 11B 34E.CCH十六進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 0 0000 8 1000 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101 6 0110 E 1110 7 0111 F 11111位十六進(jìn)制數(shù)與4位二進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：39

33、.4375 B 3572. 24Q B 10 011 111 100.101 11B Q 97C3.DEH B 101 0110 1011.1101 011B H數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2進(jìn)制數(shù)互換練習(xí)十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)位權(quán)展開(kāi)法整數(shù)部分：除以2逆序取余小數(shù)部分：乘以2順序取整1位換3位3位換1位1位換4位4位換1位對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)關(guān)系以小數(shù)點(diǎn)為界位權(quán)展開(kāi)法？位權(quán)展開(kāi)法？數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.2小結(jié)：不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1.2.3 信息在計(jì)算機(jī)中的表示1.2（1）數(shù)值的表示（2）(西文)字符的表示（3）(黑白)圖像的表示帶符號(hào)整數(shù)的表示浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))的表示無(wú)符號(hào)整數(shù)的表示無(wú)符號(hào)整數(shù)的表

34、示1.2采用“自然碼”表示：取值范圍由位數(shù)決定：8位： 可表示0255 (28-1)范圍內(nèi)的所有正整數(shù)16位：可表示065535(216-1)范圍內(nèi)的所有正整數(shù)n位： 可表示 02n-1范圍內(nèi)的所有正整數(shù)。 十進(jìn)制數(shù) 8位無(wú)符號(hào)整數(shù) 0 00000000 1 00000001 2 00000010 3 00000011 4 00000100 5 00000101252 11111100253 11111101254 11111110255 11111111數(shù)值信息的表示？數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)表示方法：用1位表示符號(hào)，其余用來(lái)表示數(shù)值部分符號(hào)用最高位表示：“0”表示正號(hào)(+),“1”表示負(fù)號(hào)(-)數(shù)值部

35、分有兩種表示方法：(1) 原碼表示：整數(shù)的絕對(duì)值以二進(jìn)制自然碼表示(2) 補(bǔ)碼表示：正整數(shù)：與原碼一致負(fù)整數(shù)：與原碼有區(qū)別符號(hào)位數(shù)值部分最低位最高位原碼表示舉例： +43的8位原碼為： 00101011- 43的8位原碼為： 10101011帶符號(hào)整數(shù)的表示（1）1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)負(fù)整數(shù)如何用補(bǔ)碼表示？先表示為原碼符號(hào)位不變，其他位取反，得到反碼在末位加“1”例1：-43用8位補(bǔ)碼表示所以：(- 43)補(bǔ)=11010101例2：-64用8位補(bǔ)碼表示所以：(- 64)補(bǔ)=11000000(-43)原= 10101011(-43)反= 11010100加1： 11010101(-64)原= 110

36、00000(-64)反= 10111111加1： 11000000帶符號(hào)整數(shù)的表示（2）1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)缺點(diǎn)分析：原碼表示法 優(yōu)點(diǎn)：與日常使用的十進(jìn)制表示方法一致，簡(jiǎn)單直觀 缺點(diǎn)：加法與減法運(yùn)算規(guī)則不統(tǒng)一，增加了成本；整數(shù)0 有“00000000”和“10000000”兩種表示形式，不方便補(bǔ)碼表示法 優(yōu)點(diǎn)：加法與減法運(yùn)算規(guī)則統(tǒng)一， 沒(méi)有“-0”,可表示的數(shù)比原碼多一個(gè) 缺點(diǎn)：不直觀，人使用不方便結(jié)論：帶符號(hào)整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)不采用“原碼”而采用“補(bǔ)碼”的形式表示！帶符號(hào)整數(shù)的表示（3）1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)原碼可表示的整數(shù)范圍8位原碼： - 27+127- 1（- 127127）16位原碼： -

37、215+1215- 1（- 3276732767）n位原碼： - 2n-1+12n-1- 1補(bǔ)碼可表示的整數(shù)范圍 8位補(bǔ)碼：- 2727- 1 （- 128127 ) n位補(bǔ)碼：- 2n-12n-1- 1- 128表示為 10000000+127 表示為 01111111- 2n-1 表示為 100000002n-1- 1表示為 01111111帶符號(hào)整數(shù)的表示（4）1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)整數(shù)類型格式可表示的數(shù)值范圍16位整數(shù)16個(gè)二進(jìn)位，補(bǔ)碼表示-215 215-1（-3276832767）短整數(shù)32個(gè)二進(jìn)位，補(bǔ)碼表示-231 231-1（-21474836482147483647）長(zhǎng)整數(shù)64個(gè)

38、二進(jìn)位，補(bǔ)碼表示-263 263-1（-9223372036854775808 9223372036854775807）PC中3種不同長(zhǎng)度的帶符號(hào)整數(shù)1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)8位二進(jìn)制碼表示無(wú)符號(hào)整數(shù)時(shí)的數(shù)值表示帶符號(hào)整數(shù)(原碼)時(shí)的值表示帶符號(hào)整數(shù)(補(bǔ)碼)時(shí)的值0000 00000000000 00011110111 11111271271271000 0000128- 0- 1281000 0001129- 1- 1271111 1111255- 127- 1 計(jì)算機(jī)中整數(shù)有多種，同一個(gè)二進(jìn)制代碼表示不同類型的整數(shù)時(shí)，其含義（數(shù)值）可能不同 一個(gè)代碼它到底代表哪種整數(shù)（或其它東西），是由指令決定

39、的小結(jié)：3種整數(shù)的比較1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)與十六進(jìn)制數(shù)AB等值的八進(jìn)制數(shù)是_。 A. 253 B.254 C.171 4.172最大的10位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是_。A.1023 B.1777 C.1000 D.1024知識(shí)點(diǎn)相關(guān)例題1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)日常使用的書(shū)面文字由一系列稱為“字符”(character)的書(shū)寫(xiě)符號(hào)所構(gòu)成計(jì)算機(jī)中常用字符的集合叫做“字符集”西文字符集中文(漢字)字符集（參見(jiàn)第5章）最常用的西文字符集是ASCII (American Standard Code for Information Interchange)字符集包含96個(gè)可打印字符和32個(gè)控制字符每個(gè)字符

40、采用7個(gè)二進(jìn)位進(jìn)行編碼計(jì)算機(jī)中使用1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)1個(gè)ASCII 字符 文字符號(hào)在計(jì)算機(jī)中的表示 ？1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 012345670 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E Fb6b5b4b3b2b1b00 1 1 01 0 01 1 01 0 1 196個(gè)可打印字符32個(gè)控制字符標(biāo)準(zhǔn)ASCII字符集及其碼表1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)“B”的ASCII碼是十進(jìn)制數(shù)66,則“a”的ASCII碼是十進(jìn)制數(shù)_。 知識(shí)點(diǎn)相關(guān)例題ASCII碼中字符的ASCII碼值遞變規(guī)律：大寫(xiě)英文字母的ASCII碼值依次遞增，小寫(xiě)英文字母的ASCII碼值也依次遞增；小

41、寫(xiě)字母=大寫(xiě)字母+20H，小寫(xiě)字母=大寫(xiě)字母+32D。1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)把圖像離散成為M列、N行，這個(gè)過(guò)程稱為圖像的取樣經(jīng)過(guò)取樣之后，圖像就分解成為MN個(gè)取樣點(diǎn)，每個(gè)取樣點(diǎn)稱為圖像的一個(gè)“像素”如果是黑白圖像，每個(gè)像素只有2個(gè)值：黑(0) / 白(1)，所以每個(gè)像素用一個(gè)二進(jìn)位表示因此，一幅黑白圖像可使用一個(gè)矩陣表示 灰度圖像和彩色圖像的表示比較復(fù)雜些(參見(jiàn)第5章) 圖像在計(jì)算機(jī)中如何表示？1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)每個(gè)像素使用1個(gè)比特表示：0=黑；1=白01010101010101010101011010110100100100011111000001101010101010101010

42、100101101001011001010000011010010101010101010101011011000101000010100101010010110110101101101011010110011001011010001000100101101001011010010110101000100110010010110101001010010110110010101101010111011001100101001010110001101001001101011001001000100110011010101001000101010110110010110010010111011001

43、100101010010010101010101010101001101101000100110001010000101010010101010101010110001001011001000110100111010000101010101010101000100010100010110100001000000110111011010101001010011010001101001001110010110100010100101010010001010010110010110110000101000001010101101000100100100100101111010101101010010

44、110010101000010001001001011111010111110010100100100101010010100100010010101010111010101101001001000010100100001001100110111110101110101010100010010101001001010010001101100001111011101101011010100000010000000100110010011111111111011011100000001010100010101001001101100001010101110100001010100000001000

45、0100101101010011111111111111011101000101001000101001101010100100011101111110100010010000010010010110001001001001111011110101101100100101100100100000111010010010010111111111011001001000舉例：黑白圖像的表示1.2計(jì)算機(jī)（包括其它數(shù)字設(shè)備）中所有信息都使用比特（二進(jìn)位）表示例如數(shù)值、文字符號(hào)、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、溫度、壓力、運(yùn)動(dòng)等，包括指揮計(jì)算機(jī)工作的軟件（程序），也是用二進(jìn)位表示的只有使用比特表示的信息計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行

46、處理、存儲(chǔ)和傳輸！關(guān)于信息表示的小結(jié)1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1.2.4 比特的運(yùn)算1.2邏輯加： F = A B（“或”運(yùn)算）邏輯乘： F = A B（“與”運(yùn)算）取反： F = NOT A（“否定”運(yùn)算） A B AB 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A B AB 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A NOT A 0 1 1 0EFABEFABAEFR邏輯運(yùn)算可以用開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)！比特的3種基本邏輯運(yùn)算按位獨(dú)立進(jìn)行邏輯運(yùn)算，每一位都不受其它位的影響例1A: 0110 B: 1010 F: 1110例3A: 0110 NOT A: 1001 例2A: 011

47、0 B: 1010 F: 0010 例4B: 1010 NOT B: 0101兩個(gè)多位數(shù)的邏輯運(yùn)算1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)例題1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)二進(jìn)制數(shù)10111000和11001010進(jìn)行邏輯”與”運(yùn)算，結(jié)果再與10100110進(jìn)行邏輯”或”運(yùn)算最終結(jié)果的16進(jìn)制形式為_(kāi)。A.A2 B.DE C.AE D.95二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算有2類：邏輯運(yùn)算：，NOT. 按位進(jìn)行，不考慮進(jìn)位算術(shù)運(yùn)算: +, - , x , / . 從低位到高位逐位進(jìn)行，需考慮低位的進(jìn)位(借位) 邏輯運(yùn)算可以用門電路（與門、或門、非門等）實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算可以表達(dá)為邏輯運(yùn)算，因此二進(jìn)制數(shù)的四則運(yùn)算同樣也可以使用門電路來(lái)實(shí)現(xiàn)成千上

48、萬(wàn)個(gè)門電路可以制作在集成電路上，工作速度極快，因而能高速度地完成二進(jìn)制數(shù)的各種運(yùn)算 小結(jié)：二進(jìn)制的運(yùn)算1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1.2.5 小結(jié)比特只有0和1兩個(gè)符號(hào)，具有2個(gè)狀態(tài)的器件和裝置就能表示和存儲(chǔ)比特，而制造兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的電路又很容易比特的運(yùn)算規(guī)則很簡(jiǎn)單，使用門電路就能高速度地實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算比特不僅能表示“數(shù)”，而且能表示文字、符號(hào)、圖像、聲音，可以毫不費(fèi)力地相互組合，開(kāi)發(fā)“多媒體”應(yīng)用信息使用比特表示以后，可以通過(guò)多種方法進(jìn)行“數(shù)據(jù)壓縮”，從而大大降低信息傳輸和存儲(chǔ)的成本。使用比特表示信息后，只要再附加一些額外的比特，就能發(fā)現(xiàn)甚至糾正信息傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的錯(cuò)誤，大大提高了信

49、息系統(tǒng)的可靠性 小 結(jié)：用比特表示信息的優(yōu)點(diǎn)1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)微電子技術(shù)簡(jiǎn)介 1.3.1 微電子技術(shù)與集成電路1.3微電子技術(shù)是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)和各項(xiàng)高技術(shù)的基礎(chǔ)微電子技術(shù)的核心是集成電路技術(shù)電子電路由電阻，電容，電感和二極管、晶體管等元器件組成，它們通過(guò)導(dǎo)線連接起來(lái)，使電流在其中流動(dòng)，完成信號(hào)的生成、放大、變換或傳輸?shù)裙δ苓^(guò)去，電路由單個(gè)元器件（分立元件）和電線連接而成，現(xiàn)在則大多制作成集成電路形式電路板什么是電子電路？1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介晶體管(1948)中/小規(guī)模集成電路(1950s) 微電子技術(shù)是以集成電路為核心的電子技術(shù)，它是在電子元器件小型化、微型化的過(guò)

50、程中發(fā)展起來(lái)的大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路(1970s)電子管(1904)電子電路中元器件的發(fā)展演變1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介集成電路 (Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱IC)：以半導(dǎo)體單晶片作為基片,采用平面工藝，將晶體管、電阻、電容等元器件及其連線所構(gòu)成的電路制作在基片上所構(gòu)成的一個(gè)微型化的電路或系統(tǒng)集成電路的優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕功耗小、成本低速度快、可靠性高超大規(guī)模集成電路小規(guī)模集成電路什么是集成電路？1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介各種各樣的集成電路1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介IC是所有電子產(chǎn)品的核心1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介按用途分：通用集成電路專用集成電路（ASIC）按電路的功能分：數(shù)字集成電路模擬集成電路

51、按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分：雙極型（Bipolar）電路金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電路按集成度(芯片中包含的元器件數(shù)目)分：集成電路規(guī)模元器件數(shù)目小規(guī)模集成電路（SSI）100中規(guī)模集成電路（MSI）1003000大規(guī)模集成電路（LSI）300010萬(wàn)超大規(guī)模集成電路（VLSI）10萬(wàn) 100萬(wàn)極大規(guī)模集成電路（ULSI）100萬(wàn)1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介集成電路的分類微電子技術(shù)簡(jiǎn)介 1.3.2 集成電路的制造（選學(xué)）1.3集成電路的制造工序繁多，從原料熔煉開(kāi)始到最終產(chǎn)品包裝大約需要400多道工序，工藝復(fù)雜且技術(shù)難度非常高，有一系列的關(guān)鍵技術(shù)。許多工序必須在恒溫、恒濕、超潔凈的無(wú)塵廠房?jī)?nèi)完成興建一個(gè)

52、有兩條生產(chǎn)線能加工8英寸晶圓的集成電路工廠需投資人民幣10億元以上制造業(yè)集成電路的制造過(guò)程1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介硅拋光片單晶硅錠單晶硅錠經(jīng)切割、研磨和拋光后制成鏡面一樣光滑的圓形薄片，稱為“硅拋光片”晶圓硅平面工藝硅平面工藝包括氧化、光刻、摻雜和互連等工序，最終在硅片上制成包含多層電路及電子元件的集成電路。通常每一硅拋光片上可制作成百上千個(gè)獨(dú)立的集成電路，這種整整齊齊排滿了集成電路的硅片稱作“晶圓”芯片檢測(cè)、分類集成電路封裝對(duì)晶圓上的每個(gè)電路進(jìn)行檢測(cè)，然后將晶圓切開(kāi)成小片，把合格的電路分類，再封裝成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的集成電路成品測(cè)試成品進(jìn)行成品測(cè)試，按其性能參數(shù)分為不同等級(jí)，貼上規(guī)格型號(hào)及出廠日期等標(biāo)

53、簽，成品即可出廠集成電路的制造過(guò)程1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。圖為我國(guó)中芯國(guó)際集成電路有限公司12英寸超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線 集成電路生產(chǎn)線1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介FC-PGA2 封裝方式（Pentium 4 處理器） 集成電路插座集成電路封裝目的： 電功能、散熱功能、機(jī)械與化學(xué)保護(hù)功能集成電路的封裝1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介微電子技術(shù)簡(jiǎn)介 1.3.3 集成電路的發(fā)展趨勢(shì)1.3集成電路的工作速度主要取決于晶體管的尺寸。晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開(kāi)關(guān)速度就越快，相同面積的晶片可容納的晶體管數(shù)目就越多所以從集成電路問(wèn)世以來(lái)，人們就一直在縮小晶體管、電阻、電

54、容、連接線的尺寸上下功夫Moore定律：?jiǎn)螇K集成電路的集成度平均每1824個(gè)月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)例：Intel微處理器集成度的發(fā)展酷睿2雙核 （2006）291410M晶體管酷睿2四核 （2007）820M 晶體管Core i7 六核（2010） 10億 晶體管1 000197019751980198519901995200010 000100 00010610 x106100 x10640048008808080868028680386PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶體管數(shù)8048620101000 x106COR

55、E 2 DuoCORE 2 QuadCORE i71.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介IC集成度提高的規(guī)律199920012004200820102014工藝(m)0.180.130.090.0450.0320.014晶體管(M)23.847.613553910003500時(shí)鐘頻率(GHz)1.21.62.02.6553.810面積(mm2)340340390468600901連線層數(shù)6789910晶圓直徑(英寸)121214161618 減小蝕刻尺寸，縮小晶體管、電阻、電容和連線的尺寸 增大硅晶圓的面積：使每塊晶圓能生產(chǎn)更多的芯片集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介微電子技術(shù)簡(jiǎn)介問(wèn)題：線寬進(jìn)一步縮小后

56、，晶體管線條小到納米級(jí)時(shí)，其電流微弱到僅有幾十個(gè)甚至幾個(gè)電子流動(dòng)，晶體管將逼近其物理極限而無(wú)法正常工作出路：在納米尺寸下，納米結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出一些新的量子現(xiàn)象和效應(yīng)，人們正在利用這些量子效應(yīng)研制具有全新功能的量子器件，使能開(kāi)發(fā)出新的納米芯片和量子計(jì)算機(jī)同時(shí)，正在研究將光作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制集成光路，或把電子與光子并用，實(shí)現(xiàn)光電子集成進(jìn)一步提高集成度的問(wèn)題與出路1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介 1.3.4 IC卡1.3 幾乎每個(gè)人每天都與IC卡打交道，例如我們的身份證、手機(jī)SIM卡、交通卡、飯卡等等，什么是IC卡？它有哪些類型和用途？工作原理大致是怎樣的？下面是簡(jiǎn)單介紹。微電子技術(shù)簡(jiǎn)介IC卡(chi

57、p card、smart card)，又稱為集成電路卡，它是把集成電路芯片密封在塑料卡基片內(nèi)，使其成為能存儲(chǔ)信息、處理和傳遞數(shù)據(jù)的載體特點(diǎn)：存儲(chǔ)信息量大保密性能強(qiáng)可以防止偽造和竊用抗干擾能力強(qiáng)可靠性高應(yīng)用舉例：作為電子證件，記錄持卡人的信息，用作身份識(shí)別（如身份證、考勤卡、醫(yī)療卡、住房卡等）作為電子錢包（如電話卡、公交卡、加油卡等）什么是IC卡？1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介存儲(chǔ)器卡：封裝的集成電路為存儲(chǔ)器，信息可長(zhǎng)期保存，也可通過(guò)讀卡器改寫(xiě)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有一定安全措施。用于電話卡、水電費(fèi)卡、公交卡、醫(yī)療卡等（帶加密邏輯的存儲(chǔ)器卡增加了加密電路）CPU卡：封裝的集成電路為中央處理器（CPU）和存儲(chǔ)器，還配有芯片操作系統(tǒng)(Chip Operating System)，處理能力強(qiáng)，保密性更好，常用作證件和信用卡使用。手機(jī)中使用的SIM卡就是一種特殊的CPU卡IC卡的類型(按芯片分類