大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程課件

1、1大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程主講：顧大明2我的聯(lián)系方式我的聯(lián)系方式q 顧大明顧大明 qEmail： q電話電話 MSN ：limy_qQQ ： 4354170第第1章章 信息技術(shù)概述信息技術(shù)概述1.1 信息與信息技術(shù)信息與信息技術(shù)1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介微電子技術(shù)簡(jiǎn)介4本章學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求本章學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求1. 了解什么是了解什么是信息信息，什么是，什么是信息處理信息處理，什么是，什么是信息技術(shù)信息技術(shù)2. 了解什么是了解什么是微電子技術(shù)微電子技術(shù)，它的作用和意義，它的作用和意義3. 描述描述通信技術(shù)通信技術(shù)的分類和通信技術(shù)的發(fā)展前景的分類和通信技術(shù)的發(fā)

2、展前景4. 描述描述計(jì)算機(jī)信息處理計(jì)算機(jī)信息處理的特點(diǎn)的特點(diǎn)5. 解釋什么是信息化，解釋什么是信息化，信息化建設(shè)信息化建設(shè)有哪些主要內(nèi)容有哪些主要內(nèi)容6. 了解了解信息化指標(biāo)體系信息化指標(biāo)體系的內(nèi)容與意義的內(nèi)容與意義51.1 信息與信息技術(shù)信息與信息技術(shù)（1）什么是信息）什么是信息（2）信息處理與信息技術(shù)）信息處理與信息技術(shù)（3）信息處理系統(tǒng)）信息處理系統(tǒng)6信息是什么？信息是什么？(1)n關(guān)于信息（關(guān)于信息（information），至今并沒(méi)有統(tǒng)一的定），至今并沒(méi)有統(tǒng)一的定義義n日常生活中比較籠統(tǒng)和模糊的幾種解釋是：日常生活中比較籠統(tǒng)和模糊的幾種解釋是：n語(yǔ)言、文字、圖畫(huà)、照片等表示的內(nèi)容（新

3、聞、消息語(yǔ)言、文字、圖畫(huà)、照片等表示的內(nèi)容（新聞、消息或知識(shí)）或知識(shí)）n讀書(shū)、上課、交談等所學(xué)習(xí)和了解的知識(shí)、方法、事讀書(shū)、上課、交談等所學(xué)習(xí)和了解的知識(shí)、方法、事實(shí)和情況實(shí)和情況n為了做判斷、訂計(jì)劃或求解問(wèn)題等所需要的數(shù)據(jù)、資為了做判斷、訂計(jì)劃或求解問(wèn)題等所需要的數(shù)據(jù)、資料料n7信息定義信息定義n信息就是信息，它信息就是信息，它既不是物質(zhì)物質(zhì)也不是能量。能量。 N.Wiener（控制論創(chuàng)始人）（控制論創(chuàng)始人） n事物運(yùn)動(dòng)的事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式的方式。 客觀事物立場(chǎng)客觀事物立場(chǎng)n認(rèn)識(shí)主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式認(rèn)識(shí)主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式的的形式、內(nèi)容和效

4、用。 認(rèn)識(shí)主體立場(chǎng)認(rèn)識(shí)主體立場(chǎng) 8信息是什么？信息是什么？(2)n中國(guó)大百科全書(shū)的解釋：從認(rèn)識(shí)論層次來(lái)看，信息是指中國(guó)大百科全書(shū)的解釋：從認(rèn)識(shí)論層次來(lái)看，信息是指認(rèn)識(shí)主體所感知或主體所表述的認(rèn)識(shí)主體所感知或主體所表述的 “事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式態(tài)變化的方式” n信息因它所表達(dá)的內(nèi)容而有一定的價(jià)值，也因能相互交信息因它所表達(dá)的內(nèi)容而有一定的價(jià)值，也因能相互交流而體現(xiàn)其作用流而體現(xiàn)其作用n信息有多種表現(xiàn)形式，語(yǔ)言、文字、聲音、圖片等都是信息有多種表現(xiàn)形式，語(yǔ)言、文字、聲音、圖片等都是信息的表現(xiàn)形式信息的表現(xiàn)形式(載體載體)n信息與物質(zhì)和能量同樣重要，它是人們認(rèn)識(shí)世界、改造

5、信息與物質(zhì)和能量同樣重要，它是人們認(rèn)識(shí)世界、改造世界的一種基本世界的一種基本資源資源9什么是信息處理？什么是信息處理？n信息處理指的是與下列內(nèi)容相關(guān)的行為和活動(dòng)：信息處理指的是與下列內(nèi)容相關(guān)的行為和活動(dòng)：n信息的收集信息的收集(如信息的感知、測(cè)量、獲取、輸入等如信息的感知、測(cè)量、獲取、輸入等)n信息的加工信息的加工(如信息的分類、計(jì)算、分析、轉(zhuǎn)換等如信息的分類、計(jì)算、分析、轉(zhuǎn)換等)n信息的存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)(如書(shū)寫(xiě)、攝影、錄音、錄像等如書(shū)寫(xiě)、攝影、錄音、錄像等)n信息的傳遞信息的傳遞(如郵寄、電報(bào)、電話等如郵寄、電報(bào)、電話等 )n信息的施用信息的施用(如控制、顯示等如控制、顯示等) 10人工進(jìn)行信

6、息處理的過(guò)程人工進(jìn)行信息處理的過(guò)程 n人工信息處理的不足：人工信息處理的不足：n 算不快算不快n 記不住記不住n 傳不遠(yuǎn)傳不遠(yuǎn)n 看（聽(tīng)）不清看（聽(tīng)）不清事物客體事物客體信息獲取信息獲取(感覺(jué)器官感覺(jué)器官)信息加工與信息加工與存儲(chǔ)存儲(chǔ)(大腦大腦)信息傳遞信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng))信息施用信息施用(效應(yīng)器官效應(yīng)器官)信息傳遞信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng))信息技術(shù)（信息技術(shù)（IT）手手/腳腳/身身眼眼/耳耳/鼻鼻/舌舌/身身11什么是信息技術(shù)？什么是信息技術(shù)？n信息技術(shù)（信息技術(shù)（Information Technology，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱IT）指）指的是用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們更有效的是用

7、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)。地進(jìn)行信息處理的一門技術(shù)。 n信息技術(shù)包括：信息技術(shù)包括：n擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的感測(cè)感測(cè)(獲取獲取)與識(shí)別技術(shù)與識(shí)別技術(shù)n擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)通信技術(shù)n擴(kuò)展大腦功能的擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算計(jì)算(處理處理) 與存儲(chǔ)技術(shù)與存儲(chǔ)技術(shù)n擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)控制與顯示技術(shù)12信息技術(shù)的發(fā)展歷史信息技術(shù)的發(fā)展歷史語(yǔ)言的形成和使用語(yǔ)言的形成和使用 文字的創(chuàng)造文字的創(chuàng)造 印刷技術(shù)的發(fā)明印刷技術(shù)的發(fā)明 望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡 電報(bào)和電話通信電報(bào)和電話通信 廣播、電視廣播、電視

8、雷達(dá)、衛(wèi)星（遙感感測(cè)）雷達(dá)、衛(wèi)星（遙感感測(cè)） 計(jì)算機(jī)、機(jī)器人計(jì)算機(jī)、機(jī)器人 因特網(wǎng)（因特網(wǎng)（Internet） 13現(xiàn)代信息技術(shù)現(xiàn)代信息技術(shù)n3大特征：大特征：n采用電子技術(shù)（包括激光技術(shù)）采用電子技術(shù)（包括激光技術(shù)）n以數(shù)字技術(shù)（計(jì)算機(jī)）為基礎(chǔ)以數(shù)字技術(shù)（計(jì)算機(jī)）為基礎(chǔ)n以軟件為核心以軟件為核心n內(nèi)容：內(nèi)容：n計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)、微電子微電子、通信通信、廣播、遙感遙測(cè)、自動(dòng)控制、廣播、遙感遙測(cè)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等機(jī)器人等14什么是信息處理系統(tǒng)？什么是信息處理系統(tǒng)？n用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理、用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理、控制及顯示的控制及顯示的綜合使用各種信

9、息技術(shù)的系統(tǒng)綜合使用各種信息技術(shù)的系統(tǒng)，可以通稱，可以通稱為信息處理系統(tǒng)為信息處理系統(tǒng)n信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：通信通信/存儲(chǔ)存儲(chǔ)信息加工信息加工通信通信/存儲(chǔ)存儲(chǔ)控制與顯示控制與顯示感測(cè)與識(shí)別感測(cè)與識(shí)別15信息處理系統(tǒng)舉例信息處理系統(tǒng)舉例n雷達(dá)雷達(dá)： 以感測(cè)與識(shí)別為主要目的以感測(cè)與識(shí)別為主要目的n電視電視/廣播：廣播： 以單向、點(diǎn)到多點(diǎn)的信息傳遞為主要以單向、點(diǎn)到多點(diǎn)的信息傳遞為主要目的目的n電話電話：以雙向、點(diǎn)到點(diǎn)的信息交互為主要目的：以雙向、點(diǎn)到點(diǎn)的信息交互為主要目的n銀行：銀行：以處理金融信息為目的以處理金融信息為目的n圖書(shū)館：圖書(shū)館：以信息收藏和檢索為主要目的以信息收

10、藏和檢索為主要目的n因特網(wǎng)因特網(wǎng)：跨越全球的多功能信息處理系統(tǒng)：跨越全球的多功能信息處理系統(tǒng) 161.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介微電子技術(shù)簡(jiǎn)介（1）微電子技術(shù)與集成電路）微電子技術(shù)與集成電路（2）集成電路的制造）集成電路的制造（3）集成電路的發(fā)展趨勢(shì)）集成電路的發(fā)展趨勢(shì)（4）IC卡卡(1)(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)是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)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)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)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)微電子技術(shù)的核心是集成電路技術(shù)18電子電路中元器件的發(fā)展演變電子電路中元器件的發(fā)展演變晶體

11、管晶體管(1948)中中/小規(guī)模小規(guī)模集成電路集成電路(1950s) 微電子技術(shù)是以微電子技術(shù)是以集成電路集成電路為核心的電子技術(shù)，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)程中它是在電子元器件小型化、微型化的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。發(fā)展起來(lái)的。大規(guī)模大規(guī)模/超大規(guī)模超大規(guī)模集成電路集成電路(1970s)電子管電子管(1904)19什么是集成電路？什么是集成電路？n集成電路集成電路 (Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱IC)：以半導(dǎo)體單晶片作為基片以半導(dǎo)體單晶片作為基片,采用平面工藝，采用平面工藝，將晶體管、電阻、電容等元器件及其連線將晶體管、電阻、電容等元器件及其連線所構(gòu)成

12、的電路制作在基片上所構(gòu)成的一個(gè)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)微型化的電路或系統(tǒng)n集成電路的優(yōu)點(diǎn)：集成電路的優(yōu)點(diǎn)：n體積小、重量輕體積小、重量輕n功耗小、成本低功耗小、成本低n速度快、可靠性高速度快、可靠性高超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路小規(guī)模集成電路小規(guī)模集成電路20集成電路的分類集成電路的分類n按用途分：按用途分：n通用集成電路通用集成電路n專用集成電路（專用集成電路（ASIC）n按電路的功能分：按電路的功能分：n數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路n模擬集成電路模擬集成電路n按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分：按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分：n雙極型（雙極型（Bipolar）電路）電路n

13、金屬氧化物半導(dǎo)體金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電路電路nn按集成度按集成度(芯片中包含的元器件芯片中包含的元器件數(shù)目數(shù)目)分：分：集成電路規(guī)模集成電路規(guī)模元器件數(shù)目元器件數(shù)目小規(guī)模集成電小規(guī)模集成電路（路（SSI）100中規(guī)模集成電中規(guī)模集成電路（路（MSI）1003000大規(guī)模集成電大規(guī)模集成電路（路（LSI）300010萬(wàn)萬(wàn)超大規(guī)模集成超大規(guī)模集成電路（電路（VLSI）10萬(wàn)萬(wàn)100萬(wàn)萬(wàn)極大規(guī)模集成極大規(guī)模集成電路（電路（ULSI）100萬(wàn)萬(wàn)21附：常見(jiàn)集成電路產(chǎn)品的類型附：常見(jiàn)集成電路產(chǎn)品的類型(2)(2)集成電路的制造集成電路的制造( (選學(xué)選學(xué)) ) 集成電路的制造工序繁多，從原料熔煉開(kāi)

14、始到最集成電路的制造工序繁多，從原料熔煉開(kāi)始到最終產(chǎn)品包裝大約需要終產(chǎn)品包裝大約需要400400多道工序多道工序，工藝復(fù)雜且技，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。須在恒溫、恒濕、超潔凈的無(wú)塵廠房?jī)?nèi)完成。 目前興建一個(gè)有兩條生產(chǎn)線能加工目前興建一個(gè)有兩條生產(chǎn)線能加工8 8英寸晶圓的英寸晶圓的集成電路工廠需投資人民幣集成電路工廠需投資人民幣1010億元以上。億元以上。 23集成電路的制造流程集成電路的制造流程硅拋光片硅拋光片單單晶晶硅硅錠錠單晶硅錠經(jīng)切單晶硅錠經(jīng)切割、研磨和拋割、研磨和拋光后制

15、成鏡面光后制成鏡面一樣光滑的圓一樣光滑的圓形薄片，稱為形薄片，稱為“硅拋光片硅拋光片”硅平面工藝包括氧化、光刻、硅平面工藝包括氧化、光刻、摻雜和互連等工序，最終在摻雜和互連等工序，最終在硅片上制成包含多層電路及硅片上制成包含多層電路及電子元件的集成電路。通常電子元件的集成電路。通常每一硅拋光片上可制作成百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種整整齊齊排滿了集成電路的硅片稱作的硅片稱作“晶圓晶圓”對(duì)晶圓上的每個(gè)對(duì)晶圓上的每個(gè)電路進(jìn)行檢測(cè)，電路進(jìn)行檢測(cè)，然后將晶圓切開(kāi)然后將晶圓切開(kāi)成小片，把合格成小片，把合格的電路分類，再的電路分類，再封

16、裝成一個(gè)個(gè)獨(dú)封裝成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的集成電路立的集成電路進(jìn)行成品測(cè)試，進(jìn)行成品測(cè)試，按其性能參數(shù)按其性能參數(shù)分為不同等級(jí)，分為不同等級(jí)，貼上規(guī)格型號(hào)貼上規(guī)格型號(hào)及出廠日期等及出廠日期等標(biāo)簽，成品即標(biāo)簽，成品即可出廠可出廠24集成電路的封裝集成電路的封裝 集成電路封裝目的：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)功能電功能、散熱功能、機(jī)械與化學(xué)保護(hù)功能 常見(jiàn)的封裝方式：常見(jiàn)的封裝方式：n 單列直插式（單列直插式（SIP） n 雙列直插式雙列直插式 （DIP）n 陣列式（陣列式（PGA）n 塑料有引線芯片載體（塑料有引線芯片載體（PLCC）n 扁平貼片式扁平貼片式( QFP) n 小外形封裝

17、（小外形封裝（SOP） 25FC-PGA2 FC-PGA2 封裝方式封裝方式（Pentium 4 Pentium 4 處理器）處理器） 集成電路的封裝形式集成電路的封裝形式(3)(3)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)集成電路的發(fā)展趨勢(shì) 集成電路的工作速度主要取決于晶體管的尺寸。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。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所以從集成電路問(wèn)世以來(lái)，人們就一直在縮小晶體管

18、、電阻、電容、連接線的尺寸上下功夫。體管、電阻、電容、連接線的尺寸上下功夫。 27IC集成度提高的規(guī)律集成度提高的規(guī)律Moore定律定律：?jiǎn)螇K集成電路的集成度平均每：?jiǎn)螇K集成電路的集成度平均每18個(gè)月個(gè)月翻一番翻一番 (Gordon E.Moore,1965年年)19701975198019851990199520001,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,0004004800880808086802868038680486PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶體管數(shù)晶體管數(shù)例例：Intel微處理器集成度的

19、發(fā)展微處理器集成度的發(fā)展n安騰安騰 Itanium 2（2002） 221M晶體管晶體管n安騰雙核安騰雙核 Itanium 2 Dual-Core（2006） 1.7B 晶體管晶體管28集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)19992001200420082014工藝工藝(m)0.180.130.090.060.014晶體管晶體管(M)23.847.61355393500時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率(GHz)1.21.62.02.65510面積面積(mm2)340340390468901連線層數(shù)連線層數(shù)678910晶圓直徑晶圓直徑(英寸英寸)1212141618引腳數(shù)目引腳數(shù)目7009573350功

20、耗（功耗（w）9013018329進(jìn)一步提高集成度的問(wèn)題與出路進(jìn)一步提高集成度的問(wèn)題與出路n問(wèn)題：?jiǎn)栴}：n線寬進(jìn)一步縮小后，晶體管線條小到線寬進(jìn)一步縮小后，晶體管線條小到納米級(jí)納米級(jí)時(shí)，其電流微弱時(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)法正常工作而無(wú)法正常工作n出路：出路：n在在納米尺寸納米尺寸下，納米結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出一些新的下，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)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量子器件，使能開(kāi)發(fā)出新的使能開(kāi)發(fā)出新的納米芯

21、片納米芯片和和量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)n同時(shí)，正在研究將同時(shí)，正在研究將光光作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制集集成光路成光路，或把電子與光子并用，實(shí)現(xiàn)，或把電子與光子并用，實(shí)現(xiàn)光電子集成光電子集成 (4) IC卡簡(jiǎn)介卡簡(jiǎn)介幾乎每個(gè)人每天都與幾乎每個(gè)人每天都與ICIC卡打交道，例如我們的身份卡打交道，例如我們的身份證、手機(jī)證、手機(jī)SIMSIM卡、交通卡、飯卡等等，什么是卡、交通卡、飯卡等等，什么是ICIC卡？卡？它有哪些類型和用途？工作原理大致是怎樣的？下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。面是簡(jiǎn)單介紹。31什么是什么是 IC卡？卡？nIC卡卡(

22、chip card、smart card)，又稱為集成電路卡，它是把，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、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)的載體處理和傳遞數(shù)據(jù)的載體n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n存儲(chǔ)信息量大存儲(chǔ)信息量大n保密性能強(qiáng)保密性能強(qiáng)n可以防止偽造和竊用可以防止偽造和竊用n抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)n可靠性高可靠性高n應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：n作為作為電子證件電子證件，記錄持卡人的信息，用作身份識(shí)別（如身份證、，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）考勤卡、醫(yī)療卡、住房卡等）n作為作為電子錢包電子錢包（如

23、電話卡、公交卡、加油卡等）（如電話卡、公交卡、加油卡等）32IC卡的類型卡的類型(按芯片分類按芯片分類)n存儲(chǔ)器卡：存儲(chǔ)器卡：封裝的集成電路為存儲(chǔ)器，信息可長(zhǎng)期保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。用存，也可通過(guò)讀卡器改寫(xiě)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。用于安全性要求不高的場(chǎng)合，如電話卡、水電費(fèi)卡、公于安全性要求不高的場(chǎng)合，如電話卡、水電費(fèi)卡、公交卡、醫(yī)療卡等交卡、醫(yī)療卡等（帶加密邏輯的存儲(chǔ)器卡（帶加密邏輯的存儲(chǔ)器卡增加了加密電路增加了加密電路）nCPU卡：卡：封裝的集成電路為中央處理器（封裝的集成電路為中央處理器（CPU）和存）和存儲(chǔ)器，還配有操作系統(tǒng)儲(chǔ)器，

24、還配有操作系統(tǒng)(Chip Operating System)，處，處理能力強(qiáng)，保密性更好，常用作證件和信用卡使用。理能力強(qiáng)，保密性更好，常用作證件和信用卡使用。手機(jī)中使用的手機(jī)中使用的SIM卡就是一種特殊的卡就是一種特殊的CPU卡?？?。33IC卡的類型卡的類型(按使用方式分類按使用方式分類)n接觸式接觸式IC卡卡(如電話如電話IC卡卡)n表面有方型鍍金接口，共表面有方型鍍金接口，共8個(gè)或個(gè)或6個(gè)鍍金觸點(diǎn)。個(gè)鍍金觸點(diǎn)。使用時(shí)必須將使用時(shí)必須將IC卡插入讀卡機(jī)，通過(guò)金屬觸點(diǎn)卡插入讀卡機(jī)，通過(guò)金屬觸點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。傳輸數(shù)據(jù)。n用于信息量大、讀寫(xiě)操作比較復(fù)雜的場(chǎng)合用于信息量大、讀寫(xiě)操作比較復(fù)雜的場(chǎng)合,但易

25、但易磨損、怕臟、壽命短磨損、怕臟、壽命短n非接觸式非接觸式IC卡卡(射頻卡、感應(yīng)卡射頻卡、感應(yīng)卡)n采用電磁感應(yīng)方式無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)，解決了無(wú)源采用電磁感應(yīng)方式無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)，解決了無(wú)源（卡中無(wú)電源）和免接觸問(wèn)題（卡中無(wú)電源）和免接觸問(wèn)題n操作方便，快捷，采用全密封膠固化，防水、操作方便，快捷，采用全密封膠固化，防水、防污，使用壽命長(zhǎng)防污，使用壽命長(zhǎng)n用于讀寫(xiě)信息較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合，如身份驗(yàn)證等用于讀寫(xiě)信息較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合，如身份驗(yàn)證等 接觸式接觸式IC卡卡接觸式接觸式IC卡的結(jié)構(gòu)卡的結(jié)構(gòu)非接觸式非接觸式IC卡卡34非接觸式非接觸式IC卡的工作原理（選學(xué)）卡的工作原理（選學(xué)）讀卡器發(fā)出一組固定讀卡器發(fā)出一組固

26、定頻率的無(wú)線電波頻率的無(wú)線電波(射頻射頻信號(hào)信號(hào))，通過(guò)天線向外，通過(guò)天線向外發(fā)射發(fā)射IC卡激活后，通過(guò)輻射電卡激活后，通過(guò)輻射電磁信號(hào)將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出磁信號(hào)將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去去(或接收讀卡器送來(lái)的數(shù)或接收讀卡器送來(lái)的數(shù)據(jù)據(jù))當(dāng)當(dāng)IC卡處在讀卡器有效范圍卡處在讀卡器有效范圍(一般為一般為510cm)內(nèi)時(shí)，卡內(nèi)的一個(gè)內(nèi)時(shí)，卡內(nèi)的一個(gè)LC串聯(lián)諧串聯(lián)諧振電路振電路(諧振頻率相同的諧振頻率相同的)便產(chǎn)生電磁便產(chǎn)生電磁共振，使電容充電，從而為卡內(nèi)其它共振，使電容充電，從而為卡內(nèi)其它電路提供電路提供2V的工作電壓的工作電壓讀卡器收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)接口將讀卡器收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)接口將IC卡數(shù)據(jù)傳送給卡數(shù)據(jù)傳送給

27、PC，PC將判斷該卡將判斷該卡的合法性，作出相應(yīng)處理的合法性，作出相應(yīng)處理35非接觸式非接觸式IC卡在身份證中的使用卡在身份證中的使用n第二代身份證使用非接觸式第二代身份證使用非接觸式CPU卡，可實(shí)現(xiàn)卡，可實(shí)現(xiàn)“電子防偽電子防偽”和和“數(shù)字管理數(shù)字管理”兩大功能兩大功能 ：n電子防偽措施：個(gè)人數(shù)據(jù)和人臉圖像經(jīng)過(guò)加密后存儲(chǔ)在芯電子防偽措施：個(gè)人數(shù)據(jù)和人臉圖像經(jīng)過(guò)加密后存儲(chǔ)在芯片中，需要時(shí)可通過(guò)非接觸式讀卡器讀出進(jìn)行驗(yàn)證。需要片中，需要時(shí)可通過(guò)非接觸式讀卡器讀出進(jìn)行驗(yàn)證。需要時(shí)還可以將人體生物特征如指紋等保存在芯片中，以進(jìn)一時(shí)還可以將人體生物特征如指紋等保存在芯片中，以進(jìn)一步提高防偽性能步提高防偽

28、性能n數(shù)字管理功能：數(shù)字管理功能：n存儲(chǔ)器能儲(chǔ)存多達(dá)幾兆字節(jié)的信息，采用分區(qū)存儲(chǔ)，按不同安存儲(chǔ)器能儲(chǔ)存多達(dá)幾兆字節(jié)的信息，采用分區(qū)存儲(chǔ)，按不同安全等級(jí)授權(quán)讀寫(xiě)全等級(jí)授權(quán)讀寫(xiě)n采用數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)快速查詢和身份識(shí)別，采用數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)快速查詢和身份識(shí)別，將使二代證在公共安全、社會(huì)管理、電子政務(wù)、電子商務(wù)等方將使二代證在公共安全、社會(huì)管理、電子政務(wù)、電子商務(wù)等方面發(fā)揮重要作用面發(fā)揮重要作用 36集成電路的發(fā)展趨勢(shì)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)u光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)光能夠像電一樣來(lái)傳遞信息，光能夠像電一樣來(lái)傳遞信息，甚至效果更好。而且，更重要的一甚至效果更好。而且，更重要的一個(gè)特點(diǎn)

29、在于它不會(huì)和周圍環(huán)境發(fā)生個(gè)特點(diǎn)在于它不會(huì)和周圍環(huán)境發(fā)生相互干擾的作用。因?yàn)楫?dāng)電子計(jì)算相互干擾的作用。因?yàn)楫?dāng)電子計(jì)算機(jī)芯片越來(lái)越趨向于機(jī)芯片越來(lái)越趨向于0.18m0.18m時(shí)，時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題就會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題, ,而光子計(jì)算而光子計(jì)算機(jī)就可以避免。機(jī)就可以避免。37集成電路的發(fā)展趨勢(shì)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)u量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)是運(yùn)用量子力學(xué)來(lái)設(shè)計(jì)的，它們的特點(diǎn)是其潛在的運(yùn)算速度是運(yùn)用量子力學(xué)來(lái)設(shè)計(jì)的，它們的特點(diǎn)是其潛在的運(yùn)算速度將更大于電子計(jì)算機(jī)。從理論上說(shuō)，它們的速度提高可以說(shuō)是沒(méi)有將更大于電子計(jì)算機(jī)。從理論上說(shuō)，它們的速度提高可以說(shuō)是沒(méi)有止境的，因?yàn)榱孔佑?jì)算技術(shù)可以在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時(shí)止境的，因?yàn)榱孔佑?jì)算技術(shù)可以在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時(shí)有足夠的能