信息技術(shù)概論ppt課件

第1章信息技術(shù)概述,本章學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求,1.了解什么是信息、信息處理、信息技術(shù)。2.了解什么是微電子技術(shù)，它的作用和意義。3.初步理解通信系統(tǒng)的組成和數(shù)據(jù)通信的基本原理。4.了解通信系統(tǒng)的分類和通信技術(shù)的發(fā)展前景。5.理解什么是比特和比特的運(yùn)算，掌握二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系，熟悉整數(shù)和實數(shù)在計算機(jī)內(nèi)的表示方法。,目錄,1.1信息與信息技術(shù)1.2微電子技術(shù)簡介1.3通信技術(shù)入門1.4數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ),1.1信息與信息技術(shù),目錄,信息技術(shù),2,信息處理系統(tǒng),3,信息與信息處理,1,返回,1.1.1信息與信息處理,信息定義,信息就是信息，它既不是物質(zhì)也不是能量。N.Wiener（控制論創(chuàng)始人）,事物運(yùn)動的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式?？陀^事物立場,認(rèn)識主體所感知或所表述的事物運(yùn)動及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用。認(rèn)識主體立場,信息處理過程,人們獲取信息、傳遞信息、加工（處理）信息并按照信息加工的結(jié)果，通過手、腳等效應(yīng)器官作用于事物客體的一個典型過程。,信息獲?。ǜ杏X器官）,事物客體,信息傳遞（神經(jīng)系統(tǒng)）,信息加工（大腦）,信息傳遞（神經(jīng)系統(tǒng)）,信息施效（效應(yīng)器官）,與信息處理相關(guān)的行為和活動,信息收集,感知、測量、識別、獲取、輸入等,信息加工,分類、計算、分析、綜合、轉(zhuǎn)換、檢索、管理等,信息存儲,信息傳遞,信息施用,控制、顯示等,返回,1.1.2信息技術(shù),信息技術(shù),信息技術(shù)的概念：用來擴(kuò)展人的信息器官功能、協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。,基本信息技術(shù),擴(kuò)展感覺器官功能,擴(kuò)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能,-感知與識別技術(shù),（雷達(dá)、衛(wèi)星遙感、生物傳感器等）,-通信技術(shù)與存儲技術(shù),（電視、電話、因特網(wǎng)等）,擴(kuò)展思維器官功能,-計算處理技術(shù),（計算機(jī)、機(jī)器人等）,擴(kuò)展效應(yīng)器官功能,-控制與顯示技術(shù),（計算機(jī)、機(jī)器人等）,返回,1.1.3信息處理系統(tǒng),信息處理系統(tǒng),用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲、加工處理、控制及顯示的綜合使用各種信息技術(shù)的系統(tǒng)。,信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),感知與識別,通信/存儲,信息加工,通信/存儲,控制與顯示,信息處理系統(tǒng)分類,依據(jù)自動化程度人工的、半自動的、全自動的依據(jù)技術(shù)手段機(jī)械的、電子的、光學(xué)的依據(jù)適用范圍專用的、通用的,信息處理系統(tǒng)實例,雷達(dá),：是一種以感知與識別為主要目的的系統(tǒng),電視/廣播系統(tǒng),：是一種單向的、點(diǎn)到多點(diǎn)（面）的以信息傳遞為主要目的的系統(tǒng),：是一種雙向的、點(diǎn)到點(diǎn)的以信息交互為主要目的的系統(tǒng),電話,銀行,：是一種以處理金融業(yè)務(wù)為主的系統(tǒng),圖書館,：是一種以信息收藏和檢索為主的系統(tǒng),Internet,：是一種跨越全球的多功能信息處理系統(tǒng),現(xiàn)代信息技術(shù)的主要特征,現(xiàn)代信息技術(shù)的特征：以_為基礎(chǔ)，以_為核心，采用_技術(shù)（包括激光技術(shù)）：進(jìn)行信息的_。,數(shù)字技術(shù),計算機(jī),電子,收集、傳遞、加工、存儲、顯示與控制,現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：通信廣播計算機(jī)微電子遙感遙測自動控制機(jī)器人等,返回,1.2微電子技術(shù)簡介,目錄,集成電路的發(fā)展趨勢,2,IC卡,3,微電子技術(shù)與集成電路,1,返回,1.2.1微電子技術(shù)與集成電路,微電子技術(shù)與集成電路,微電子技術(shù)：以集成電路為核心的電子技術(shù)，是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化過程中逐漸形成和發(fā)展起來的。,電子技術(shù)的基礎(chǔ)元件的演變,電子線路基礎(chǔ)元件的演變,真空電子管在這個階段產(chǎn)生了廣播、電視、無線電通信、儀器儀表、自動化技術(shù)和第一代電子計算機(jī)。,李德福雷斯特（LeedeForest，1873-1961）美國科學(xué)家，被譽(yù)為電子管之父,電子線路基礎(chǔ)元件的演變,晶體管1948年發(fā)明，再加上印制電路組裝技術(shù)的使用，使電子電路在小型化方面前進(jìn)了一大步，產(chǎn)生了第二代計算機(jī)。,威廉肖克利（WilliamShockley）美國科學(xué)家，被譽(yù)為晶體管之父1956年度諾貝爾物理學(xué)獎獲得者,電子線路基礎(chǔ)元件的演變,集成電路（簡稱IC）20世紀(jì)50年代出現(xiàn)，以半導(dǎo)體單晶片作為材料，經(jīng)平面工藝加工制造，將大量晶體管、電阻等元器件及互連線構(gòu)成的電子線路集成在基片上，構(gòu)成一個微型化的電路或系統(tǒng)。,超大規(guī)模集成電路,小規(guī)模集成電路,現(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半導(dǎo)體如砷化鎵(GaAs)等。,電子線路基礎(chǔ)元件的演變,杰克基爾比（JackKilby）美國科學(xué)家，集成電路發(fā)明者諾貝爾物理學(xué)獎得主,集成電路的規(guī)模,根據(jù)單個集成電路所包含的電子元件的數(shù)目分為：,集成電路的集成對象,中、小規(guī)模集成電路一般以簡單的門電路或單級放大器為集成對象。,大規(guī)模集成電路則是以功能部件、子系統(tǒng)為集成對象。,集成電路分類,根據(jù)所用晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分為：雙極型集成電路金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路雙極金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路等,集成電路分類,根據(jù)集成電路的功能分為：數(shù)字集成電路模擬集成電路,集成電路分類,根據(jù)用途分為：通用集成電路專用集成電路,微電子技術(shù)與集成電路,集成電路芯片是微電子技術(shù)的結(jié)晶，它是計算機(jī)和通信設(shè)備的硬件核心。,據(jù)預(yù)測：未來十年內(nèi)世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的年平均增長率將達(dá)15%以上。,集成電路是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。,現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)表明，1元集成電路的產(chǎn)值將帶動10元左右電子產(chǎn)品產(chǎn)值和100元國民經(jīng)濟(jì)的增長。,返回,1.2.2集成電路的發(fā)展趨勢,集成電路的發(fā)展趨勢,集成電路的工作速度主要取決于_,組成邏輯門電路的晶體管的尺寸,晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開關(guān)速度就越快。芯片上電路元件的線條越細(xì)，相同面積的晶片可容納的晶體管就越多，功能就越強(qiáng)，速度也越快。,集成電路的發(fā)展趨勢,集成電路特點(diǎn)：體積小、重量輕、可靠性高提高集成度，關(guān)鍵在縮小門電路面積,Moore定律單塊集成電路的集成度平均每1824個月翻一番。GordonE.Moore，Intel公司創(chuàng)始人,集成電路的發(fā)展趨勢,30年來Intel公司微處理器集成度的發(fā)展,30年來微處理器集成度的發(fā)展,集成電路的發(fā)展趨勢,至2005年初，集成電路生產(chǎn)的主流技術(shù)達(dá)到：1214英寸晶圓、0.09m工藝水平。（注：1m10-6m）,美國半導(dǎo)體協(xié)會(SIA)預(yù)測：到2010年將能達(dá)到18英寸晶圓和0.070.05m的工藝水平。,返回,1.2.3IC卡,IC卡,是“集成電路卡”的縮寫，國外稱為chipcard或smartcard。它把集成電路芯片密封在塑料卡基片內(nèi)部，使其成為能存儲、處理和傳遞數(shù)據(jù)的載體。與磁卡相比，它不受磁場影響，能可靠地存儲數(shù)據(jù)。,IC卡的分類,從所鑲嵌的集成電路芯片分為兩類：,存儲器卡：如電話卡、水電費(fèi)卡、公交卡、醫(yī)療卡等。,CPU卡：如手機(jī)中使用的用戶識別卡（SIM）。,IC卡的分類,按使用方式可分為兩種：接觸式IC卡非接觸式IC卡,返回,1.3通信技術(shù)入門,目錄,模擬通信,2,數(shù)字通信,3,通信的基本原理,1,返回,傳輸介質(zhì),4,移動通信,5,1.3.1通信的基本原理,概述,通信：各種信息的傳遞。,現(xiàn)代通信：使用電波或光波雙向傳遞信息的技術(shù)（通常稱為電信）。,通信系統(tǒng)的簡單模型,通信三要素：,信源（宿）,信道,信宿（源）,通信系統(tǒng)的簡單模型：,信息的發(fā)送者,信息的接收者,信息的傳輸媒介,信源,信宿,信道,信道中所傳輸?shù)男盘?通信系統(tǒng)中被傳輸?shù)男畔⒍急仨氁阅撤N電（或光）信號的形式才能通過傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。,信號的兩種形式,電（或光）信號的兩種形式：,模擬信號,數(shù)字信號,模擬傳輸技術(shù),數(shù)字傳輸技術(shù),要求,掌握模擬通信和數(shù)字通信：基本概念傳輸技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)應(yīng)用,返回,1.3.2模擬通信,概念,模擬傳輸技術(shù)：是指直接用連續(xù)信號來傳輸信息或通過用連續(xù)信號對載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸信息的技術(shù)。,調(diào)制與解調(diào),調(diào)制：傳送數(shù)據(jù)時，略微調(diào)整一下正弦波信號的幅度（或頻率或相位），這個過程稱為“調(diào)制”，然后就可以進(jìn)行長距離傳輸。,解調(diào)：到達(dá)目的地時，接收方再把正弦波信號攜帶的信息檢測出來并恢復(fù)成原始信號的形式，稱為“解調(diào)”。,調(diào)制解調(diào)器（Modem）,模擬傳輸技術(shù),模擬調(diào)制的3種方法,頻分多路復(fù)用FDM*,在一條傳輸線路同時傳輸多路信號的技術(shù)。,模擬傳輸技術(shù)的應(yīng)用*,有線載波電話系統(tǒng),模擬通信的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡單成本低,缺點(diǎn)：易受噪聲信號的干擾，傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定,趨勢：被數(shù)字信號取代,返回,1.3.3數(shù)字通信,概念,數(shù)字傳輸技術(shù)：是指直接用數(shù)字信號來傳輸信息或通過用數(shù)字信號對載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸信息的技術(shù)。,數(shù)字傳輸技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),抗干擾能力強(qiáng)靈活性好可以直接由計算機(jī)進(jìn)行存儲、管理和處理更易于加密，通信的安全性更好更易于用超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)數(shù)字電路，有利于通信設(shè)備的小型化、微型化，降低了功耗,兩種數(shù)字傳輸技術(shù),直接用數(shù)字信號傳輸信息,數(shù)字傳輸技術(shù),用數(shù)字信號對載波進(jìn)行調(diào)制,基帶傳輸,頻帶傳輸,基帶傳輸技術(shù),“基帶傳輸”概念：數(shù)字信號不經(jīng)過調(diào)制就在信道上直接進(jìn)行傳輸。,如何傳輸？數(shù)字信號在近距離：可以不加處理數(shù)字信號在較長距離：必須作碼型轉(zhuǎn)換,頻帶傳輸技術(shù),“頻帶傳輸”概念：先用數(shù)字信號對特定頻率的載波進(jìn)行調(diào)制（稱為數(shù)字調(diào)制），使其變?yōu)檫m合于傳送的信號，然后再進(jìn)行傳輸。,數(shù)字調(diào)制的方法,數(shù)字調(diào)制有3種方法：幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控,多路復(fù)用技術(shù),時分多路復(fù)用技術(shù)（TDM）：即各終端設(shè)備（計算機(jī)）以事先規(guī)定的順序輪流使用同一傳輸線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。,頻分多路復(fù)用技術(shù)（FDM）：即將各終端設(shè)備發(fā)出的信號調(diào)制在不同頻率的載波上，通過頻分多路復(fù)用器將它們復(fù)合成一個信號，在用同一傳輸線路進(jìn)行傳輸。,時分多路復(fù)用技術(shù)TDM,數(shù)字調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用,長途電話系統(tǒng)使用MODEM通過電話線上網(wǎng)數(shù)字有線電視衛(wèi)星電視,數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)（一）,信道帶寬：,（2）數(shù)字傳輸：一個信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率稱為該信道的帶寬，也稱為信道容量。,（1）模擬傳輸：幾乎無失真地傳輸模擬信號的頻率變化范圍，單位HZ。,數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)（二）,數(shù)據(jù)傳輸速率：,簡稱數(shù)據(jù)率（datarate）。指實際進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時單位時間內(nèi)傳送的二進(jìn)位數(shù)目。通常使用“千位/秒（Kbps）”、“兆位/秒（Mbps）”、“千兆位/秒（Gbps）”作為計量單位。,數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)（三）,端到端延遲：指數(shù)據(jù)從信源（源計算機(jī)）傳送到信宿（目的計算機(jī)）所花費(fèi)的時間。,誤碼率（errorrate）：指數(shù)據(jù)傳輸中規(guī)定時間內(nèi)出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例。,返回,1.3.4傳輸介質(zhì),通信中使用的傳輸介質(zhì),1,利用電流傳輸信息,2,利用光波傳輸信息,3,不需要物理連接,金屬導(dǎo)體,光導(dǎo)纖維,電磁波,金屬導(dǎo)體-雙絞線,雙絞線可以用于傳輸模擬信號：如電話用戶線也可以在距離不長時用于數(shù)字信號的基帶傳輸：如以太網(wǎng),金屬導(dǎo)體-雙絞線,雙絞線有：（1）屏蔽雙絞線STP（2）無屏蔽雙絞線UTP,種類與傳輸速率三類線：10Mb/s五類線：100Mb/s六類線：200Mb/s,雙絞線的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：價格便宜、安裝方便缺點(diǎn)：易受外部高頻電磁波干擾，需每隔一段距離使用中繼器將信號放大、整形,同軸電纜,同軸電纜的分類,基帶同軸電纜：在計算機(jī)局域網(wǎng)中以基帶形式傳輸數(shù)字信號，距離200500m，傳輸速度50Mb/s。,寬帶同軸電纜：即有線電視電纜，主要傳輸模擬電視信號，距離幾幾十公里。,光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維,傳輸介質(zhì)：光纖（光纜）傳輸?shù)男盘枺汗庑盘枺〝?shù)字信號，有光脈沖相當(dāng)于1，無光脈沖相當(dāng)于0）傳輸速率：1Gb/s以上傳輸信號：數(shù)字信號,光纖通信原理,光波在纖芯中的傳輸原理當(dāng)光線的入射角足夠大時，就會出現(xiàn)全反射，重復(fù)此過程，光就沿著光纖傳播下去。,光纖種類,單模,多模,纖芯直徑為8-10m（一個光波波長），光線不出現(xiàn)反射，直接向前傳輸。衰耗小，在2.5Gb/s的高速率下傳輸數(shù)十公里而不必采用中繼器。傳輸距離遠(yuǎn)、速率高。,纖芯直徑為50或62.5m，可以存在許多條入射角不同的光線，各自以不同的反射角全反射傳播下去。傳輸距離近、速率低。,波分多路復(fù)用WDM,在一根光纖中同時傳輸幾種不同波長的光波，以達(dá)到增大信道容量的目的。,光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻帶非常寬，通信容量大不受高壓線和雷電的電磁干擾、抗核輻射能力強(qiáng)無串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè)傳輸損耗小，無中繼通信距離長數(shù)據(jù)速率為420Mbps、距離為119km、無中繼器時，誤碼率為10-8,缺點(diǎn)：精確連接兩根光纖比較困難,無線通信系統(tǒng),無線電波可以按頻率（或波長）分成中波、短波、超短波和微波。,無線電波的傳播特性,由于不同波段電磁波的傳播特性各異，因此可以用于不同的通信系統(tǒng)。,中波：沿地面?zhèn)鞑ィ@射能力強(qiáng)，適用于廣播和海上通信。,短波：具有較強(qiáng)的電離層反射能力，適用于環(huán)球通信。,超短波和微波：繞射能力較差，只能作為視距或超視距中繼通信。,無線電波,例如：中波900KHz(南京經(jīng)濟(jì)臺)中波1008KHz(南京新聞臺)中波1143KHz(南京交通臺)短波（美國之音）調(diào)頻104.3MHz（超短波）(南京經(jīng)濟(jì)臺)調(diào)頻105.8MHz（超短波）(南京音樂臺),微波通信的方式,微波通信方式：地面微波接力通信衛(wèi)星通信對流層散射通信,微波通信的優(yōu)點(diǎn),微波通信優(yōu)點(diǎn)：容量大可靠性高建設(shè)費(fèi)用低抗災(zāi)能力強(qiáng),衛(wèi)星通信,利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，實現(xiàn)兩個或多個地球站之間的通信。是微波接力通信技術(shù)與空間技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。,返回,1.3.5移動通信,移動通信,移動通信：處于移動狀態(tài)的對象之間的通信包括：蜂窩移動電話（手機(jī)）集群調(diào)度無繩電話尋呼系統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng),移動通信的組成,蜂窩移動通信系統(tǒng)由移動臺、基站、移動電話交換中心組成。,移動通信的發(fā)展,第一代：傳輸模擬信號，使用頻段800/900MHz,第二代：傳輸數(shù)字信號，使用頻段900MHz1800MHz，標(biāo)準(zhǔn)有：GSM、CDMA、JDC,第三代（3G）：使用頻段2GHz,返回,1.4數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ),目錄,比特與二進(jìn)制數(shù),2,整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示,3,信息的基本單位比特,1,返回,實數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）的表示,4,小結(jié),5,1.4.1信息的基本單位比特,概述,當(dāng)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)有兩項：微電子與光纖技術(shù)數(shù)字技術(shù),數(shù)字技術(shù)就是用0和1兩個數(shù)字來表示、處理、存儲和傳輸一切信息的技術(shù)。,信息的基本單位比特,什么是比特：,數(shù)字技術(shù)的處理對象（“bit”，binarydigit），中文意譯為“二進(jìn)位數(shù)字”或“二進(jìn)位”，可簡稱為“位”。,它只有兩種狀態(tài)（取值）：數(shù)字0和數(shù)字1,信息的基本單位比特,許多情況下比特只是一種符號而沒有數(shù)量的概念。表示一個比特需要使用兩個狀態(tài)。,比特是計算機(jī)和其他數(shù)字系統(tǒng)處理、存儲和傳遞信息的最小單位，一般用小寫的“b”表示。,另一種稍大些的數(shù)字信息的計量單位是“字節(jié)”（byte，binaryterm的縮寫），一般用大寫字母“B”表示。一個字節(jié)包含8個比特：,比特的運(yùn)算,最基本的邏輯運(yùn)算有三種：,邏輯加（也稱“或”運(yùn)算）用符號“OR”、“”或“”表示,邏輯乘（也稱“與”運(yùn)算）用符號“AND”、“”或“”表示,取反（也稱“非”運(yùn)算）用符號“NOT”或“”表示）,邏輯加的運(yùn)算規(guī)則,邏輯加的運(yùn)算規(guī)則：,00,0,01,1,10,1,11,1,有一個為1即為1，都為0時才為0,邏輯乘的運(yùn)算規(guī)則,邏輯乘的運(yùn)算規(guī)則：,00,0,01,0,10,0,11,1,有一個為0即為0，都為1時才為1,取反的運(yùn)算規(guī)則,取反的運(yùn)算規(guī)則：,0,1,取反,1,0,取反,兩個多位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算時，按位獨(dú)立進(jìn)行，相鄰位之間不發(fā)生關(guān)系。,練習(xí),（1）01011100=,（2）01011100=,01011100,0100,0,1,0,0,01011100,1,0,1,1,1101,二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算,算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除,0+0,0,0+1,1,1+0,1,1+1,10,進(jìn)位（向高位進(jìn)1）,兩個一位數(shù)加法的基本運(yùn)算規(guī)則是：,二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算,0-0,0,0-1,1,1-0,1,1-1,0,借位（向高位借1）,兩個一位數(shù)減法的基本運(yùn)算規(guī)則是：,練習(xí),（1）0110+0100=,（2）1101-0010=,1101-0010,1011,1,0,1,1,0110+0100,0,1,0,1,1010,比特的存儲單位,在計算機(jī)信息處理系統(tǒng)中，存儲容量使用2的冪次作為單位有助于存儲器的設(shè)計。,經(jīng)常使用的單位有：,“千字節(jié)”(KB)，1KB=210字節(jié)=1024B,“兆字節(jié)”(MB)，1MB=220字節(jié)=1024KB,“吉字節(jié)”(GB)，1GB=230字節(jié)=1024MB（千兆字節(jié)）,“太字節(jié)”(TB)，1TB=240字節(jié)=1024GB（兆兆字節(jié)）,練習(xí),（1）1TB=（）MB=（）KB,（2）1GB=（）KB=（）B=（）b,10241024,230,10241024,102410241024,2308,網(wǎng)絡(luò)速度,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸二進(jìn)制信息時，由于是一位一位串行傳輸?shù)?傳輸速率的度量單位與上述有所不同，且使用的是十進(jìn)制。,經(jīng)常使用的單位有：,“比特/秒”(b/s)，也稱“bps”。如：9600bps（9600b/s）,“千比特/秒”(Kb/s)，1Kb/s=103比特/秒=1000b/s,“兆比特/秒”(Mb/s)，1Mb/s=106比特/秒=1000Kb/s,“吉比特/秒”(Gb/s)，1Gb/s=109比特/秒=1000Mb/s,“太比特/秒”(Tb/s)，1Tb/s=1012比特/秒=1000Gb/s,返回,1.4.2比特與二進(jìn)制數(shù),比特與二進(jìn)制數(shù),十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)的概念八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的概念二進(jìn)制數(shù)的加法和減法運(yùn)算二、八、十、十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換,十進(jìn)制數(shù)（Decimal）,十進(jìn)制的基數(shù)是“10”，使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個數(shù)字符號。,運(yùn)算規(guī)則：“逢十進(jìn)一、借一當(dāng)十”,如：203.4921020101310041019102,十進(jìn)制數(shù)（Decimal）,一般地說，一個十進(jìn)制數(shù)：SKnKn1.K1K0.K1K2.Km,所代表的實際數(shù)值是：SKn10nKn110n1.K1101K0100K1101K2102+Km10m,二進(jìn)制數(shù)（Binary）,使用比特來表示的數(shù)稱為二進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制的基數(shù)是“2”，使用0和1兩個不同的數(shù)字符號。,運(yùn)算規(guī)則：“逢二進(jìn)一、借一當(dāng)二”,如：(101.01)2122021120021122(5.25)10,二進(jìn)制數(shù)（Binary）,一般地說，一個二進(jìn)制數(shù)：SKnKn1.K1K0.K1K2.Km,所代表的實際數(shù)值是：SKn2nKn12n1.K121K020K121K222+Km2m,八進(jìn)制數(shù)（Octal）,八進(jìn)制數(shù)使用0、1、2、3、4、5、6、7八個符號。,運(yùn)算規(guī)則：“逢八進(jìn)一、借一當(dāng)八”,如：(365.2)8=382681580281=(245.25)10,十六進(jìn)制數(shù)（Hexadecimal）,十六進(jìn)制數(shù)使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六個符號，其中A、B、C、D、E、F分別代表十進(jìn)制的10、11、12、13、14、15。,運(yùn)算規(guī)則：“逢十六進(jìn)一、借一當(dāng)十六”,如：(F5.4)16=1516151604161=(245.25)10,任意（R）進(jìn)制數(shù),每種進(jìn)位制都有固定的數(shù)碼基數(shù)。,按基數(shù)進(jìn)位或借位“逢R進(jìn)一、借一當(dāng)R”,用位權(quán)值來計數(shù)在任何進(jìn)位計數(shù)制中，數(shù)碼所處的位置不同，代表的數(shù)值大小也不同。對每一個數(shù)位賦予的位值，在數(shù)學(xué)上叫做“權(quán)”。,任意（R）進(jìn)制數(shù),位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系：位權(quán)的值等于基數(shù)的若干次冪。（KnKn1.K1K0K1K2.Km）RKnRnKn1Rn1.K1R1K0R0K1R1K2R2+KmRm,進(jìn)制數(shù)的表示（一）,用數(shù)字下標(biāo)分別表示二、八、十、十六進(jìn)制。,二進(jìn)制數(shù)1010,（1010）2,八進(jìn)制數(shù)527,（527）8,十進(jìn)制數(shù)4190,（4190）10,十六進(jìn)制數(shù)3C8,（3C8）16,進(jìn)制數(shù)的表示（二）,人們用字母B、Q、D、H分別表示二、八、十、十六進(jìn)制。,二進(jìn)制數(shù)1010,1010B,八進(jìn)制數(shù)527,527Q,十進(jìn)制數(shù)4190,4190D,十六進(jìn)制數(shù)3C8,3C8H,練習(xí),判斷正誤：,（1）“1010”只可能是二進(jìn)制數(shù)。,（2）“386”是八進(jìn)制數(shù)或十進(jìn)制數(shù)。,（3）“7291”不可能是二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)。,（4）“5A8G”是十六進(jìn)制數(shù)。,十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,（1）十進(jìn)制整數(shù),二進(jìn)制整數(shù)：,方法：,除取余,舉例：,（53）10=（）2,110101,練習(xí)：,（49）10=（）2,110001,方向：,從下到上,十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,（2）十進(jìn)制小數(shù),二進(jìn)制小數(shù)：,方法：,乘取整,舉例：,（0.6875）10=（）2,0.1011,練習(xí)：,（0.75）10=（）2,0.11,方向：,從上到下,（0.8）10=（）2,0.110011,十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,（3）二進(jìn)制數(shù),十進(jìn)制數(shù)：,方法：,位權(quán)相加法,舉例：,練習(xí)：,（1101.01）2=（）10,13.25,（1010.101）2=（）10,10.625,練習(xí),（1）（11.875）10=（）2,1011.111,（2）（1001.11）2=（）10,9.75,0,0,0,0,1,1,1,1,10,2,2,2,11,3,3,3,100,4,4,4,101,5,5,5,110,6,6,6,111,7,7,7,1000,8,10,8,1001,9,11,9,1010,10,12,A,1011,11,13,B,1100,12,14,C,1101,13,15,D,1110,14,16,E,1111,15,17,F,二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,方法：,三位變一位,舉例：,（1101010110.0111）2=（）8,1526.34,練習(xí)：,（11000101.11101）2=（）8,305.72,（4）二進(jìn)制數(shù),八進(jìn)制數(shù)：,二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,方法：,一位變?nèi)?舉例：,（2467.32）8=（）2,10100110111.01101,練習(xí)：,（637.524）8=（）2,110011111.1010101,（5）八進(jìn)制數(shù),二進(jìn)制數(shù)：,二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,方法：,四位變一位,舉例：,（1101001110.11011）2=（）16,34E.D8,練習(xí)：,（101011001.101101）2=（）16,159.B4,（6）二進(jìn)制數(shù),十六進(jìn)制數(shù)：,二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,方法：,一位變四位,舉例：,（2A67.F）16=（）2,10101001100111.1111,練習(xí)：,35A2.CFH=B,11010110100010.11001111,（7）十六進(jìn)制數(shù),二進(jìn)制數(shù)：,八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù),方法：,舉例：,練習(xí)：,位權(quán)相加法,（17.2）8=（）10,15.25,（13CE.8）16=（）10,5070.5,（8）八、十六進(jìn)制數(shù),十進(jìn)制數(shù)：,作業(yè),(215.6875)10=()2=()8(11100011001.1101)2=()8=()16(4D2.BA6)16=()2(1011.111)2=()10(1506.72)8=()2(245.25)10=()2(1101101011)2=()8=()16(110110)2+(100101)2=()2(10111010)2AND(100101)2=()2,返回,1.4.3整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示,計算機(jī)中的數(shù)值信息的表示,-整數(shù)也叫做“定點(diǎn)數(shù)”-實數(shù)也叫作“浮點(diǎn)數(shù)”,計算機(jī)中的數(shù)值信息分為整數(shù)和實數(shù)兩大類。,整數(shù)的分類,整數(shù)的分類：,不帶符號的整數(shù),帶符號的整數(shù),不帶符號的整數(shù),不帶符號的整數(shù)一定是正整數(shù)常用于表示地址、索引等數(shù)據(jù),取值范圍：,8位：,16位：,32位：,0255（281）,065535（2161）,02321,帶符號的整數(shù)既可表示正整數(shù)，又可表示負(fù)整數(shù)?！?”表示“”(正數(shù))，“1”表示“”(負(fù)數(shù))，其余各位表示數(shù)的絕對值。,取值范圍：,8位：,n位：,帶符號的整數(shù),-127+127（-27+1+27-1）,-2n-1+1+2n-1-1,帶符號整數(shù)的表示,原碼表示法：,優(yōu)點(diǎn)：簡單、直觀,缺點(diǎn)：減法運(yùn)算較繁，不便于CPU的運(yùn)算處理。有0和0之分。,整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示,補(bǔ)碼表示法：在計算機(jī)中，負(fù)數(shù)使用補(bǔ)碼表示。,補(bǔ)碼的計算方法：,X+Y=X補(bǔ)+Y補(bǔ)補(bǔ),X-Y=X補(bǔ)+-Y補(bǔ)補(bǔ),整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示,例如：（43）原=10101011,負(fù)數(shù)原碼轉(zhuǎn)換成補(bǔ)碼的方法：,符號位不變，其