江蘇省專轉(zhuǎn)本計(jì)算機(jī)_第1章_信息技術(shù)概述

1、第一章 信息技術(shù)概述考核目標(biāo)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1.3 通信技術(shù)入門通信技術(shù)入門1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.1 信息與信息技術(shù)信息與信息技術(shù)p什么是信息什么是信息p信息處理與信息技術(shù)信息處理與信息技術(shù)p信息處理系統(tǒng)信息處理系統(tǒng) 信息的定義信息的定義 n信息同物質(zhì)和能源一樣，是人們賴以生存與發(fā)展的重要資源。人信息同物質(zhì)和能源一樣，是人們賴以生存與發(fā)展的重要資源。人類通過(guò)信息認(rèn)識(shí)各種事物，借助信息的交流溝通人與人之間的聯(lián)類通過(guò)信息認(rèn)識(shí)各種事物，借助信息的交流溝通人與人之間的聯(lián)系，互相協(xié)作，從而推動(dòng)社會(huì)前進(jìn)。系，互相協(xié)作，從而推動(dòng)社會(huì)前進(jìn)。

2、 n從客觀上看，信息事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式從客觀上看，信息事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式 。n從主觀上看，信息是認(rèn)識(shí)主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)及其變從主觀上看，信息是認(rèn)識(shí)主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用?；绞降男问?、內(nèi)容和效用。 信息的認(rèn)識(shí)信息的認(rèn)識(shí)l中國(guó)大百科全書的解釋：從認(rèn)識(shí)論層次來(lái)看，信息是指認(rèn)識(shí)主體中國(guó)大百科全書的解釋：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所感知或主體所表述的 “ “事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式” ” l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)信息因它所表達(dá)的內(nèi)容而有

3、一定的價(jià)值，也因能相互交流而體現(xiàn)其作用其作用l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)形式現(xiàn)形式( (載體載體) )l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種基本資源資源日常生活中信息的幾種解釋：日常生活中信息的幾種解釋：語(yǔ)言、文字、圖畫、照片等表示的內(nèi)容（新聞、消息或知識(shí)）語(yǔ)言、文字、圖畫、照片等表示的內(nèi)容（新聞、消息或知識(shí)）讀書、上課、交談等所學(xué)習(xí)和了解的知識(shí)、方法、事實(shí)和情況讀書、上課、交談等所學(xué)習(xí)和了解的知識(shí)、方法、事實(shí)和情況為了做判

4、斷、訂計(jì)劃或求解問(wèn)題等所需要的數(shù)據(jù)、資料為了做判斷、訂計(jì)劃或求解問(wèn)題等所需要的數(shù)據(jù)、資料.信息的主要特征信息的主要特征u可傳遞性和共享性可傳遞性和共享性u(píng) 信息必須依附于載體信息必須依附于載體u 信息的可處理性信息的可處理性信息處理信息處理l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)：l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) )l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) )l信息的存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)( (如書寫、攝影、錄音、錄像等如書寫、攝影、錄音、錄像

5、等) )l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 ) )l信息的施用信息的施用( (如控制、顯示等如控制、顯示等) ) 人工進(jìn)行信息處理的過(guò)程人工進(jìn)行信息處理的過(guò)程l人工信息處理的不足：l 算不快l 記不住l 傳不遠(yuǎn)l 看（聽）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))手手/腳腳/身身眼眼/耳耳/鼻鼻/舌舌/身身信息技術(shù)（信息技術(shù)（IT）信息技術(shù)信息技術(shù)l信息表示形式：信息表示形式：l 數(shù)據(jù)、文字、圖像、聲

6、音和視頻。數(shù)據(jù)、文字、圖像、聲音和視頻。l信息技術(shù)定義：信息技術(shù)定義：l 信息技術(shù)指的是用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功信息技術(shù)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能、協(xié)助人們更有效地進(jìn)行信息處理的一門技術(shù)。術(shù)。基本信息技術(shù)基本信息技術(shù)人的信息器官及功能：人的信息器官及功能：l 感覺(jué)器官（眼耳鼻舌身）感覺(jué)器官（眼耳鼻舌身）獲取信息獲取信息l 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息傳遞信息l 思維器官（大腦）思維器官（大腦）處理信息并再生信息處理信息并再生信息l 效應(yīng)器官（手腳）效應(yīng)器官（手腳）施用信息施用信息基本信息技術(shù)基本信息技術(shù)l感知與識(shí)別技術(shù)感知與識(shí)別技術(shù)擴(kuò)展擴(kuò)展感覺(jué)感覺(jué)器官功能

7、器官功能, , 提高人們的感知范圍、提高人們的感知范圍、感知精度和靈敏度感知精度和靈敏度l通信技術(shù)與存儲(chǔ)技術(shù)通信技術(shù)與存儲(chǔ)技術(shù)擴(kuò)展擴(kuò)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能, , 消除人們交流信息消除人們交流信息的空間和時(shí)間障礙的空間和時(shí)間障礙l計(jì)算處理技術(shù)計(jì)算處理技術(shù)擴(kuò)展擴(kuò)展思維器官功能思維器官功能, , 增強(qiáng)人們的信息加工處理增強(qiáng)人們的信息加工處理能力能力l控制與顯示技術(shù)控制與顯示技術(shù)擴(kuò)展擴(kuò)展效應(yīng)器官功能效應(yīng)器官功能，增強(qiáng)人們的信息控制能，增強(qiáng)人們的信息控制能力力信息技術(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

8、、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 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） 現(xiàn)代信息技術(shù)現(xiàn)代信息技術(shù)l3大特征：大特征：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)）進(jìn)行信息的收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、進(jìn)行信息的收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、顯示與控制顯示與控制以數(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)以軟件為核心以軟件為核心l領(lǐng)域領(lǐng)域:微電子、通信、廣播、計(jì)算機(jī)、遙感遙測(cè)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等微電子、通信、廣播、計(jì)算機(jī)、遙感遙測(cè)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等l現(xiàn)代信息技術(shù)的三大核心技術(shù)：現(xiàn)代信息

9、技術(shù)的三大核心技術(shù)： 微電子技術(shù)微電子技術(shù) 、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)信息處理系統(tǒng)信息處理系統(tǒng)l用于輔助人們進(jìn)行信息用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理、控制及顯示工處理、控制及顯示的綜合使用各種信息技術(shù)的綜合使用各種信息技術(shù)的系統(tǒng)的系統(tǒng)，可以通稱為信息處理系統(tǒng)，可以通稱為信息處理系統(tǒng)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)別信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)輸入輸入 輸出輸出信息處理系統(tǒng)舉例信息處理系統(tǒng)舉例u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u電視電視/ /廣播廣播：以單向、

10、點(diǎn)到多點(diǎn)（面）的信息：以單向、點(diǎn)到多點(diǎn)（面）的信息傳遞為主要目的傳遞為主要目的u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u銀行銀行：以處理金融信息為目的：以處理金融信息為目的u圖書館圖書館：以信息收藏和檢索為主要目的：以信息收藏和檢索為主要目的u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) 課堂例題講解課堂例題講解一、判斷題一、判斷題1、信息處理過(guò)程就是人們傳遞信息的過(guò)程。（信息處理過(guò)程就是人們傳遞信息的過(guò)程。（ ）2、基本的信息技術(shù)應(yīng)該包括感測(cè)（獲取）與識(shí)別、基本的信息技術(shù)應(yīng)該包括感測(cè)（獲?。┡c識(shí)別技術(shù)、通信與存儲(chǔ)技術(shù)、計(jì)算

11、（處理）技術(shù)和控技術(shù)、通信與存儲(chǔ)技術(shù)、計(jì)算（處理）技術(shù)和控制與顯示技術(shù)。（制與顯示技術(shù)。（ ）3、信息是指認(rèn)識(shí)主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)、信息是指認(rèn)識(shí)主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用。（及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用。（ ）課堂例題講解課堂例題講解4、現(xiàn)代信息技術(shù)涉及眾多領(lǐng)域，例如通信、廣、現(xiàn)代信息技術(shù)涉及眾多領(lǐng)域，例如通信、廣播、計(jì)算機(jī)、微電子、搖撼遙測(cè)、自動(dòng)控制、播、計(jì)算機(jī)、微電子、搖撼遙測(cè)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等。（機(jī)器人等。（ ） 二、填空題二、填空題5、信息處理指的是信息的收集、傳遞、加工、信息處理指的是信息的收集、傳遞、加工、 和顯示與控制。和顯示與控制。課

12、堂例題講解課堂例題講解三、單選題三、單選題6 6、信息處理系統(tǒng)是綜合使用信息技術(shù)的系統(tǒng)。下面敘、信息處理系統(tǒng)是綜合使用信息技術(shù)的系統(tǒng)。下面敘述中錯(cuò)誤的是述中錯(cuò)誤的是 。A. A. 信息處理系統(tǒng)從自動(dòng)化程度來(lái)看，有人工的、半自信息處理系統(tǒng)從自動(dòng)化程度來(lái)看，有人工的、半自動(dòng)化和全自動(dòng)化的動(dòng)化和全自動(dòng)化的B. B. 應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛。例如銀行是一種以感知與識(shí)別為應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛。例如銀行是一種以感知與識(shí)別為主要目的的系統(tǒng)主要目的的系統(tǒng)C. C. 信息處理系統(tǒng)是用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、信息處理系統(tǒng)是用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理及控制的一種系統(tǒng)存儲(chǔ)、加工處理及控制的一種系統(tǒng)D. D

13、. 從技術(shù)手段上來(lái)看，有機(jī)械的、電子的和光學(xué)的。從技術(shù)手段上來(lái)看，有機(jī)械的、電子的和光學(xué)的。從適用范圍來(lái)看，有專用的和通用的從適用范圍來(lái)看，有專用的和通用的課堂例題講解課堂例題講解四、多選題四、多選題7、信息處理是指為了更多、更有效地獲取和使、信息處理是指為了更多、更有效地獲取和使用信息而施加于信息的各種操作，包括用信息而施加于信息的各種操作，包括 的全過(guò)程。的全過(guò)程。 A信息收集信息收集 B信息加工和存儲(chǔ)信息加工和存儲(chǔ) C信息傳輸信息傳輸 D信息維護(hù)及使用信息維護(hù)及使用8、現(xiàn)代信息技術(shù)主要包括、現(xiàn)代信息技術(shù)主要包括 。 A微電子技術(shù)微電子技術(shù) B機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù) C通信通信技術(shù)技術(shù) D計(jì)算機(jī)

14、技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)真題講解1、 現(xiàn)代信息現(xiàn)代信息技術(shù)的主要特征是以數(shù)字技術(shù)為基技術(shù)的主要特征是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，以礎(chǔ)，以 為核心。為核心。（2007年）年）2、當(dāng)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)有兩項(xiàng)：一項(xiàng)是微、當(dāng)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)有兩項(xiàng)：一項(xiàng)是微電子與光纖技術(shù)；另一端是電子與光纖技術(shù)；另一端是 技術(shù)，電子技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)從一開始就采用了該技術(shù)。計(jì)算機(jī)從一開始就采用了該技術(shù)。（2008年）年） 計(jì)算機(jī)及其軟件計(jì)算機(jī)及其軟件數(shù)字?jǐn)?shù)字真題講解3、用于擴(kuò)展人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和記憶器官的功、用于擴(kuò)展人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和記憶器官的功能，消除信息交流的空間障礙和時(shí)間障礙的信能，消除信息交流的空間障礙和時(shí)間障礙的信息技術(shù)是息

15、技術(shù)是_。 （2008年）年） A感測(cè)與識(shí)別技術(shù)感測(cè)與識(shí)別技術(shù) B控制與顯示技術(shù)控制與顯示技術(shù) C計(jì)算與處理技術(shù)計(jì)算與處理技術(shù) D通信與存儲(chǔ)技術(shù)通信與存儲(chǔ)技術(shù)4、信息技術(shù)是指用來(lái)取代人的信息器官功能，、信息技術(shù)是指用來(lái)取代人的信息器官功能，代替人類進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。（代替人類進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。（ ） （2009年）年）D真題講解5、下列關(guān)于信息系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是、下列關(guān)于信息系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是 。 （2010年）年） A電話是一種雙向的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的、以信息交互為電話是一種雙向的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的、以信息交互為主要目的的系統(tǒng)主要目的的系統(tǒng) B網(wǎng)絡(luò)聊天室一種雙向的、以信息交互為主要目網(wǎng)絡(luò)聊天

16、室一種雙向的、以信息交互為主要目的的系統(tǒng)的的系統(tǒng) C廣播是一種點(diǎn)到面的、雙向信息交互系統(tǒng)廣播是一種點(diǎn)到面的、雙向信息交互系統(tǒng) D因特網(wǎng)是一種跨越全球的多功能信息系統(tǒng)因特網(wǎng)是一種跨越全球的多功能信息系統(tǒng)C真題講解l6、現(xiàn)代信息技術(shù)是以、現(xiàn)代信息技術(shù)是以_技術(shù)為基礎(chǔ)，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)、激以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心，采用電子技術(shù)、激光技術(shù)進(jìn)行信息的收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、光技術(shù)進(jìn)行信息的收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、顯示與控制。顯示與控制。 （2010年）年） 數(shù)字?jǐn)?shù)字1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介微電子技術(shù)簡(jiǎn)介u 微電子技術(shù)與集成電路微電子技術(shù)與集成電路u 集成電路的制造集成電路的

17、制造u 集成電路的發(fā)展趨勢(shì)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)u IC卡卡一、微電子技術(shù)與集成電路一、微電子技術(shù)與集成電路l微電子技術(shù)是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，是微電子技術(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)發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)和各項(xiàng)高技術(shù)的基礎(chǔ)l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)l現(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料主要是現(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料主要是硅硅，也，也可以是化合物半導(dǎo)體如可以是化合物半導(dǎo)體如砷化鎵砷化鎵。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)展演變晶體管晶體管(1948)(1948)中中/ /小規(guī)模小規(guī)模集成電路集成電路(1950(1950s

18、)s)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)，它是在電子元器件小為核心的電子技術(shù)，它是在電子元器件小型化、微型化的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。型化、微型化的過(guò)程中發(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(1970(1970s)s)電子電子管管(1904)什么是集成電路？什么是集成電路？n集成電路集成電路 (簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱IC)：n以以半導(dǎo)體單晶片半導(dǎo)體單晶片作為基片作為基片,采用平面工采用平面工藝，將晶體管、電阻、電容等元器件藝，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)。所構(gòu)成的一個(gè)微

19、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)：l體積小、重量輕體積小、重量輕l功耗小、成本低功耗小、成本低l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)模集成電路集成電路的分類集成電路的分類n按用途分：按用途分：l通用集成電路（通用集成電路（如：微處理器、存儲(chǔ)如：微處理器、存儲(chǔ)器芯片器芯片）l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：l數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路l模擬集成電路模擬集成電路n按晶體按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分：管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分：l雙極型（雙極型（Bipolar）電路）電路l金屬氧化物半導(dǎo)體金屬氧化物半導(dǎo)體(

20、MOS)電路電路ln按集成度按集成度(芯片中包含的元器件數(shù)芯片中包含的元器件數(shù)目目)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)二、二、集成電路的制造集成電路的制造l集成電路的制造工序繁多，從原料熔煉開始到集成電路的制造工序繁多，從原料熔煉開始到最終產(chǎn)品包裝大約需要最終產(chǎn)品包裝大約需要400多道工序，工藝復(fù)多道工序，

21、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)。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)塵廠許多工序必須在恒溫、恒濕、超潔凈的無(wú)塵廠房?jī)?nèi)完成。房?jī)?nèi)完成。l 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英寸晶圓英寸晶圓的集成電路工廠需投資人民幣的集成電路工廠需投資人民幣10億元以上。億元以上。 集成電路的制造流程集成電路的制造流程單晶硅錠經(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

22、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)，然后將晶圓切開然后將晶圓切開成小片，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

23、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硅拋光片硅拋光片單晶單晶硅錠硅錠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 常見的封裝方式：常見的封裝方式：l 單列直插式（單列直插式（SIP） l 雙列直插式雙列直插式 （DIP）l 陣列式（陣列式（PGA）l 塑料有引線芯片載體（塑料有引線芯片載體（PLCC）l 扁平貼片式扁平貼片式( QFP) l 小外形封裝（小外形封裝（SOP） 集成電路的封裝形式集成電路的封裝形式FC-PGA2 FC-PGA2 封裝方式封裝方式（Pentium 4 Pent

24、ium 4 處理器）處理器） 三、集成電路的發(fā)展趨勢(shì)三、集成電路的發(fā)展趨勢(shì)n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，相同面積的晶片可容電路的開關(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。納的晶體管數(shù)目就越多。n 所以從集成電路問(wèn)世以來(lái)，人們就一直在縮所以從集成電路問(wèn)世以來(lái)，人們就一直在縮小晶體管、電阻、電容、連接線的尺寸上下功小晶體管、電阻、電容、連接線的尺寸上下功夫。夫。 ICIC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

25、集成電路的集成度平均每單塊集成電路的集成度平均每1824個(gè)月翻一番個(gè)月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年年)但是，集成電路不可能一直以這樣的速度發(fā)展下去，但是，集成電路不可能一直以這樣的速度發(fā)展下去，Moore定律也不可定律也不可能永遠(yuǎn)成立能永遠(yuǎn)成立 。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

26、成度的發(fā)展微處理器集成度的發(fā)展集成電路技術(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(m)0.180.130.090.060.014晶體管(M)23.847.61355393500時(shí)鐘頻率(GHz)1.21.62.02.65510面積(mm2)340340390468901連線層數(shù)678910晶圓直徑(英寸)1212141618引腳數(shù)目7009573350功耗（w）90130183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l問(wèn)題：?jiǎn)栴}：l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)，其電流微弱到僅時(shí)，其電流微弱到

27、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)法正常工作常工作l出路：出路：l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，人們正在利用這些量子效應(yīng)研制具有全新功能的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，使能開發(fā)出新的發(fā)出新的納米芯片納米芯片和和量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)l同時(shí)，同時(shí)，人們還在研究將自然界傳播速度最快的人們還在研究將自然界傳播速度最快的光光作為信息的載體，作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制發(fā)展光子學(xué)，研制集成光路集成光路，或把電子與

28、光子并用，實(shí)現(xiàn)，或把電子與光子并用，實(shí)現(xiàn)光電子光電子集成集成集成電路的發(fā)展趨勢(shì)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)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，甚至效果更光能夠像電一樣來(lái)傳遞信息，甚至效果更好。而且，更重要的一個(gè)特點(diǎn)在于它不會(huì)和周好。而且，更重要的一個(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。圍環(huán)境發(fā)生相互干擾的作用。四、四、ICIC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IC卡打交道，例如我們的身卡打交道，例如我們的身份證、手機(jī)份證、手機(jī)SIM卡、交通卡、飯卡等等，什么卡、交通卡、飯卡等等，什么是是IC卡？它有哪些類型和用途？工作原理大致卡？它有哪些類型和用途？工作原理大致是怎樣的？

29、下面是簡(jiǎn)單介紹。是怎樣的？下面是簡(jiǎn)單介紹。什么是什么是 IC卡？卡？lIC卡卡(chip card、smart card)，又稱為集成電路卡，它是把集成電，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)的載體數(shù)據(jù)的載體l特點(diǎn)：特點(diǎn)：l存儲(chǔ)信息量大存儲(chǔ)信息量大l保密性能強(qiáng)保密性能強(qiáng)l可以防止偽造和竊用可以防止偽造和竊用l抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)l可靠性高可靠性高l應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：l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、考，記錄持卡人的信息，用作身份識(shí)別（如身份證、

30、考勤卡、醫(yī)療卡、住房卡等）勤卡、醫(yī)療卡、住房卡等）l作為作為電子錢包電子錢包（如電話卡、公交卡、加油卡等）（如電話卡、公交卡、加油卡等）IC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)期保存，也可通：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。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。用于安全性要求不高的場(chǎng)過(guò)讀卡器改寫。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、公交卡、醫(yī)療卡等合，如電話卡、水電費(fèi)卡、公交卡、醫(yī)療卡等（帶加密邏輯的存（帶加密邏輯的存儲(chǔ)器卡儲(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

31、器（：封裝的集成電路為中央處理器（CPU）和存儲(chǔ)器，還配）和存儲(chǔ)器，還配有操作系統(tǒng)有操作系統(tǒng)(Chip Operating System)，處理能力強(qiáng)，保密性更好，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卡就是一種特殊的卡就是一種特殊的CPU卡。卡。IC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)l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)。l用于信

32、息量大、讀寫操作比較復(fù)雜的場(chǎng)合用于信息量大、讀寫操作比較復(fù)雜的場(chǎng)合,但但易磨損、怕臟、壽命短易磨損、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)l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l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)l用于讀寫信息較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合，如身份驗(yàn)證等用于讀寫信息較簡(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卡卡非接觸式非接觸式IC卡在身

33、份證中的使用卡在身份證中的使用l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 ：l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)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。需要時(shí)還可以將人體生物特征如可通過(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)一步提高防偽性能指紋等保存在芯片中，以進(jìn)一步提高防偽性能l數(shù)字管理功能：數(shù)字管理功能：l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

34、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l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)等方面發(fā)揮重要作用共安全、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 真題講解1、根據(jù)摩爾（根據(jù)摩爾（Moore）定律，單塊集成電路的）定律，單塊集成電路的集成度平均每集成度平均每 翻一番。翻一番。 （2007年）年） A.814個(gè)月個(gè)月 B.1824個(gè)月個(gè)月 C.2834個(gè)月個(gè)月 D.3844個(gè)月個(gè)月2、集成電路按用途可以分為通用集成電路與專集成電路

35、按用途可以分為通用集成電路與專用集成電路，存儲(chǔ)器芯片屬于通用集成電路。用集成電路，存儲(chǔ)器芯片屬于通用集成電路。（ ） （2007年）年）3、下列關(guān)于集成電路的敘述，正確的是下列關(guān)于集成電路的敘述，正確的是 。 （2009年）年） A. 集成電路的集成度將永遠(yuǎn)符合集成電路的集成度將永遠(yuǎn)符合Moore定律定律 B. 集成電路的工作速度主要取決于組成邏輯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，通常尺寸越小，門電路的晶體管的尺寸，通常尺寸越小， 速度越快速度越快 C.集成電路是集成電路是20世紀(jì)的重大發(fā)明之一，在此世紀(jì)的重大發(fā)明之一，在此 基礎(chǔ)上出現(xiàn)了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上出

36、現(xiàn)了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) D. 集成電路是在金屬基片上制作完成的集成電路是在金屬基片上制作完成的4、下列關(guān)于下列關(guān)于IC卡的敘述，錯(cuò)誤的是卡的敘述，錯(cuò)誤的是 。（2010年）年） A. IC卡按卡中鑲嵌的集成電路芯片不同可卡按卡中鑲嵌的集成電路芯片不同可 分為存儲(chǔ)卡和分為存儲(chǔ)卡和CPU卡卡 B. 現(xiàn)在許多城市中使用的公交卡屬于非接現(xiàn)在許多城市中使用的公交卡屬于非接 觸式觸式IC卡卡 C. 只有只有CPU卡具有數(shù)據(jù)加密的能力卡具有數(shù)據(jù)加密的能力 D. 手機(jī)中使用的手機(jī)中使用的SIM卡是一種特殊的卡是一種特殊的CPU卡卡1.3 通信技術(shù)入門通信技術(shù)入門 通信的基本原理通信的基本原理模擬通信與數(shù)字

37、通信模擬通信與數(shù)字通信光纖通信和無(wú)線通信光纖通信和無(wú)線通信移動(dòng)通信移動(dòng)通信通信的基本原理通信的基本原理n 通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)的基本模型n 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)n 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)什么是通信什么是通信(communication)？l通信就是信息的通信就是信息的(遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)距離)傳遞與交流傳遞與交流l現(xiàn)代通信現(xiàn)代通信使用使用電波或光波傳遞信息電波或光波傳遞信息的技術(shù)，也稱的技術(shù)，也稱為電信（為電信（telecommunication），如電報(bào)、電話、傳真、），如電報(bào)、電話、傳真、電子郵件、電子郵件、BBS、QQ等等l通信的發(fā)展歷史：通信的發(fā)展歷史：l1836年，英國(guó)建成第一條電報(bào)線

38、路年，英國(guó)建成第一條電報(bào)線路(Morse電報(bào)電報(bào))l1876年，美國(guó)人年，美國(guó)人A.G.Bell研制成可供實(shí)用的電話研制成可供實(shí)用的電話l20世紀(jì)初，馬可尼實(shí)現(xiàn)了跨越大西洋的無(wú)線電報(bào)通信世紀(jì)初，馬可尼實(shí)現(xiàn)了跨越大西洋的無(wú)線電報(bào)通信l1918年出現(xiàn)收音機(jī)和無(wú)線電廣播年出現(xiàn)收音機(jī)和無(wú)線電廣播l1938年第一個(gè)電視臺(tái)開始播出年第一個(gè)電視臺(tái)開始播出l1940s 出現(xiàn)彩色電視出現(xiàn)彩色電視l1960s 出現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信系統(tǒng)的一般要求對(duì)通信系統(tǒng)的一般要求n遠(yuǎn)距離：傳輸距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離：傳輸距離要遠(yuǎn)n低成本：傳輸成本要低低成本：傳輸成本要低n高速度：從發(fā)生到接收延遲時(shí)間要短高速度：從發(fā)生到接收

39、延遲時(shí)間要短n可靠：傳輸?shù)男畔⒉荒苡绣e(cuò)誤可靠：傳輸?shù)男畔⒉荒苡绣e(cuò)誤n方便：任何時(shí)間和地點(diǎn)都能通信方便：任何時(shí)間和地點(diǎn)都能通信n安全：傳輸?shù)男畔⒁Ｃ埽荒苄孤┌踩簜鬏數(shù)男畔⒁Ｃ埽荒苄孤┩ㄐ畔到y(tǒng)的三要素通信系統(tǒng)的三要素l通信的三要素：信信 道道信源信源(宿宿)信宿信宿(源源)信信號(hào)號(hào)信信號(hào)號(hào)l舉例:信息的載體與傳播媒介。信道信息的載體與傳播媒介。信道的任務(wù)是迅速、可靠而準(zhǔn)確地的任務(wù)是迅速、可靠而準(zhǔn)確地將信號(hào)從信源傳輸?shù)叫潘迣⑿盘?hào)從信源傳輸?shù)叫潘薇粋鬏數(shù)男畔⒍急仨氁员粋鬏數(shù)男畔⒍急仨氁阅撤N電某種電(或光或光)信號(hào)的形信號(hào)的形式才能進(jìn)行傳輸式才能進(jìn)行傳輸發(fā)送信息發(fā)送信息的設(shè)備的設(shè)備接收信息接收

40、信息的設(shè)備的設(shè)備有線電話移動(dòng)電話計(jì)算機(jī)通信信源/信宿電話座機(jī)手機(jī)計(jì)算機(jī)信號(hào)話音經(jīng)電話機(jī)轉(zhuǎn)換成為變化的電流信號(hào)話音經(jīng)電話機(jī)轉(zhuǎn)換成為壓縮編碼后的數(shù)字信號(hào)編碼、打包后的數(shù)字信號(hào)信道電話線和中繼器等傳輸設(shè)備無(wú)線電波、基站等雙絞線、集線器、路由器、光纖等信道的種類信道的種類按傳輸?shù)男盘?hào)類型可將信道分為：按傳輸?shù)男盘?hào)類型可將信道分為：l模擬信道：傳輸連續(xù)的模擬信號(hào)的信道模擬信道：傳輸連續(xù)的模擬信號(hào)的信道，即通過(guò)連，即通過(guò)連續(xù)變化的物理量（如信號(hào)的幅度）來(lái)表示信息，例續(xù)變化的物理量（如信號(hào)的幅度）來(lái)表示信息，例如人們打電話或者播音員播音時(shí)聲音經(jīng)話筒如人們打電話或者播音員播音時(shí)聲音經(jīng)話筒(麥克麥克風(fēng)風(fēng))轉(zhuǎn)換得

41、到轉(zhuǎn)換得到 的電信號(hào)；的電信號(hào)；特點(diǎn)：頻帶窄，信道利用率高；受噪聲干擾大特點(diǎn)：頻帶窄，信道利用率高；受噪聲干擾大例如：傳輸語(yǔ)音信號(hào)的架空明線、雙絞線，傳輸廣例如：傳輸語(yǔ)音信號(hào)的架空明線、雙絞線，傳輸廣播電視信號(hào)的寬帶同軸電纜播電視信號(hào)的寬帶同軸電纜l數(shù)字信道：傳輸離散的數(shù)字信號(hào)，即數(shù)字信道：傳輸離散的數(shù)字信號(hào)，即使用有限個(gè)狀使用有限個(gè)狀態(tài)態(tài)( (一般是一般是2 2個(gè)狀態(tài)個(gè)狀態(tài)) )來(lái)表示（編碼）信息，例如電來(lái)表示（編碼）信息，例如電報(bào)機(jī)、傳真機(jī)和計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)報(bào)機(jī)、傳真機(jī)和計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)都是數(shù)字信號(hào) 。特點(diǎn)：信號(hào)不失真，準(zhǔn)確性高；數(shù)字設(shè)備可大規(guī)模特點(diǎn)：信號(hào)不失真，準(zhǔn)確性高；數(shù)字

42、設(shè)備可大規(guī)模集成，價(jià)格便宜；易于加密；要求頻帶寬，信道利集成，價(jià)格便宜；易于加密；要求頻帶寬，信道利用率低用率低例如：傳輸計(jì)算機(jī)通信所用的信號(hào)的基帶例如：傳輸計(jì)算機(jī)通信所用的信號(hào)的基帶 同軸電同軸電纜、光纜等纜、光纜等信道的種類信道的種類l按信號(hào)的傳輸媒體可將信道分為：l有線信道：電纜、光纜l無(wú)線信道：自由空間模擬信號(hào)如何傳輸？模擬信號(hào)如何傳輸？l近距離傳輸：l直接傳輸 (如：MP3播放器 耳機(jī) ；計(jì)算機(jī)輸出信號(hào) 投影儀)l遠(yuǎn)距離傳輸：l通過(guò)載波載波來(lái)傳輸模擬信號(hào)(如：廣播電臺(tái)收音機(jī))l什么是載波載波？ l研究發(fā)現(xiàn)，高頻振蕩的正弦波信號(hào)在長(zhǎng)距離通信中能夠比其他信號(hào)傳送得更遠(yuǎn)。因此若把高頻振蕩的

43、正弦波信號(hào)作為攜帶信息的載波載波，把模擬信號(hào)放在(調(diào)制調(diào)制在)載波上傳輸，則可比直接傳輸遠(yuǎn)得多模擬信號(hào)如何進(jìn)行載波傳輸？模擬信號(hào)如何進(jìn)行載波傳輸？調(diào)制后的調(diào)制后的載波信號(hào)載波信號(hào)傳輸傳輸信號(hào)信號(hào)調(diào)制器調(diào)制器載波信號(hào)載波信號(hào)調(diào)制后的調(diào)制后的載波信號(hào)載波信號(hào)傳輸傳輸信號(hào)信號(hào)解調(diào)器解調(diào)器載波信號(hào)載波信號(hào)調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)(連續(xù)信號(hào)連續(xù)信號(hào))調(diào)幅調(diào)幅(AM)調(diào)頻調(diào)頻(FM)調(diào)相調(diào)相(PM)載波信號(hào)載波信號(hào)(高頻正弦波高頻正弦波)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備分別稱為實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備分別稱為“調(diào)制器調(diào)制器”和和“解調(diào)器解調(diào)器”：數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制/ /解調(diào)技術(shù)解調(diào)技術(shù)l調(diào)制l解調(diào)l調(diào)制解調(diào)器l模擬調(diào)制的三

44、種方法： l （1）調(diào)幅l （2）調(diào)頻l （3）調(diào)相l(xiāng)多路復(fù)用多路復(fù)用l （1 1）頻分頻分多路復(fù)用多路復(fù)用l （2 2）時(shí)分時(shí)分多路復(fù)用多路復(fù)用l （3 3）波分波分多路復(fù)用多路復(fù)用l模擬傳輸技術(shù)的應(yīng)用模擬傳輸技術(shù)的應(yīng)用l 有線載波電話有線載波電話模擬通信的特點(diǎn)模擬通信的特點(diǎn) l 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本低結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本低l 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：信號(hào)的調(diào)制和傳輸過(guò)程不可避免受信號(hào)的調(diào)制和傳輸過(guò)程不可避免受到噪音信號(hào)的干擾，傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定。到噪音信號(hào)的干擾，傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定。l 模擬通信已經(jīng)越來(lái)越多被數(shù)字通信所取代。模擬通信已經(jīng)越來(lái)越多被數(shù)字通信所取代。數(shù)字通信數(shù)字通信l將信源產(chǎn)生的模擬信

45、號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（或信將信源產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（或信源直接產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)）之后，直接進(jìn)行傳輸或源直接產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)）之后，直接進(jìn)行傳輸或通過(guò)用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制來(lái)傳輸信通過(guò)用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制來(lái)傳輸信息的技術(shù)稱為息的技術(shù)稱為數(shù)字通信。數(shù)字通信。兩類數(shù)字信號(hào)兩類數(shù)字信號(hào)n基帶信號(hào)： 用兩種不同的電壓值表示數(shù)字1和0的信號(hào)，需在數(shù)字信道上傳輸。n寬帶信號(hào)： 將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將其頻譜搬移到較高的頻率處而形成的模擬信號(hào)，這種模擬信號(hào)可以采用頻分復(fù)用技術(shù)在模擬信道上傳輸。數(shù)字信號(hào)如何傳輸？數(shù)字信號(hào)如何傳輸？雙絞線雙絞線計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)NRZ 碼碼曼徹斯特曼徹斯特編碼編碼

46、碼型碼型變換器變換器碼型碼型變換器變換器曼徹斯特曼徹斯特編碼編碼NRZ 碼碼（網(wǎng)卡）（網(wǎng)卡）（網(wǎng)卡）（網(wǎng)卡）二進(jìn)位信號(hào)的二進(jìn)位信號(hào)的曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼二進(jìn)位信號(hào)的二進(jìn)位信號(hào)的不歸零制不歸零制(NRZ)編碼編碼0 0 1 1 0 1含有直流成分，含有直流成分，不便于同步，不不便于同步，不適合直接傳輸適合直接傳輸 平均直流電平為平均直流電平為0，電平的變化可作電平的變化可作為同步信號(hào)為同步信號(hào) 電平從低到高表示0,從高到低表示1 l遠(yuǎn)距離傳輸方法通過(guò)載波來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)(頻帶傳輸)l近距離傳輸方法基帶傳輸l近距離傳輸時(shí)：不加處理直接進(jìn)行（如：USB連接）l較長(zhǎng)距離傳輸：需作碼型轉(zhuǎn)換（如：以太網(wǎng)

47、中傳輸數(shù)字信號(hào)）數(shù)字信號(hào)的三種調(diào)制方法數(shù)字信號(hào)的三種調(diào)制方法幅移鍵控幅移鍵控頻移鍵控頻移鍵控 調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào) (兩個(gè)狀態(tài)兩個(gè)狀態(tài))相移鍵控相移鍵控載波信號(hào)載波信號(hào)(高頻正弦波高頻正弦波)數(shù)字調(diào)制、解調(diào)器：數(shù)字調(diào)制、解調(diào)器：調(diào)制后的調(diào)制后的載波信號(hào)載波信號(hào)傳輸傳輸信號(hào)信號(hào)解調(diào)器解調(diào)器載波信號(hào)載波信號(hào)調(diào)制后的調(diào)制后的載波信號(hào)載波信號(hào)傳輸傳輸信號(hào)信號(hào)調(diào)制器調(diào)制器載波信號(hào)載波信號(hào)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)l （1 1）信道帶寬）信道帶寬l （2 2）數(shù)據(jù)傳輸速率）數(shù)據(jù)傳輸速率 （數(shù)據(jù)速率）（數(shù)據(jù)速率）l （3 3）誤碼率）誤碼率l （4 4）端）端- -端延遲端延遲傳輸介質(zhì)的類型與

48、特點(diǎn)介質(zhì)介質(zhì)類型類型特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用金屬金屬導(dǎo)體導(dǎo)體雙絞線雙絞線成本低，易受外部高頻電磁波干成本低，易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率較高；傳輸距離有限擾，誤碼率較高；傳輸距離有限固定電話本地回固定電話本地回路、計(jì)算機(jī)局域路、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)網(wǎng)同軸電纜同軸電纜傳輸特性和屏蔽特性良好，可作傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長(zhǎng)距離傳輸載波信號(hào)，為傳輸干線長(zhǎng)距離傳輸載波信號(hào)，但成本較高但成本較高固定電話中繼線固定電話中繼線路、有線電視接路、有線電視接入入光導(dǎo)光導(dǎo)纖維纖維光纜光纜傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)，容量傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)，容量大，大，屏蔽特性非常好，屏蔽特性非常好，不易被竊不易被竊聽，重量輕，便于

49、運(yùn)輸和鋪設(shè)。聽，重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè)。缺點(diǎn)是精確連接兩根光纖很困難缺點(diǎn)是精確連接兩根光纖很困難電話、電視等通電話、電視等通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干線，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的干線的干線無(wú)線電波無(wú)線電波微波微波紅外線紅外線激光激光建設(shè)費(fèi)用低，抗災(zāi)能力強(qiáng)，容量建設(shè)費(fèi)用低，抗災(zāi)能力強(qiáng)，容量大，無(wú)線接入使得通信更加方便大，無(wú)線接入使得通信更加方便. .但易被竊聽、易受干擾但易被竊聽、易受干擾廣播，電視，移廣播，電視，移動(dòng)通信系統(tǒng)，計(jì)動(dòng)通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)無(wú)線局域網(wǎng)算機(jī)無(wú)線局域網(wǎng)光纖的優(yōu)點(diǎn)：l（1 1）傳輸頻帶非常寬，通信容量大（速度最快）；）傳輸頻帶非常寬，通信容量大（速度最快）；l（2 2）抗雷

50、電和電磁干擾、抗輻射能力強(qiáng)；）抗雷電和電磁干擾、抗輻射能力強(qiáng)；l（4 4）無(wú)串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽或截?。o(wú)串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)；l（3 3）傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)。）傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)。l光纖的缺點(diǎn)：光纖的缺點(diǎn)：精確連接兩根光纖比較困難。精確連接兩根光纖比較困難。l無(wú)線通信無(wú)線通信l 中波、短波、微波中波、短波、微波l微波通信特點(diǎn)：微波通信特點(diǎn)：l （1 1）直線傳播直線傳播，不能沿地球表面?zhèn)鞑?，不能沿地球表面?zhèn)鞑ィo(wú)繞射性），需要每隔幾十公里設(shè)立一個(gè)（無(wú)繞射性），需要每隔幾十公里設(shè)立一個(gè)中繼站。中繼站。l （2 2）容量大、可靠性高）容量大、可靠性高l

51、 （3 3）建設(shè)費(fèi)用低）建設(shè)費(fèi)用低l （4 4）抗災(zāi)能力強(qiáng)）抗災(zāi)能力強(qiáng)l微波通信應(yīng)用微波通信應(yīng)用l 長(zhǎng)途電話、蜂窩移動(dòng)電話、全數(shù)字高清晰度電視長(zhǎng)途電話、蜂窩移動(dòng)電話、全數(shù)字高清晰度電視（HDTVHDTV）等。）等。l微波通信的三種方式微波通信的三種方式l （1 1）地面微波接力通信）地面微波接力通信l （2 2）衛(wèi)星通信）衛(wèi)星通信l （3 3）對(duì)流層散射通信）對(duì)流層散射通信 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信l衛(wèi)星通信: 中繼站在人造地球衛(wèi)星上的一種微波通信l優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)、頻帶寬、容量大、抗干擾強(qiáng)、通信穩(wěn)定l缺點(diǎn)：造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜、有較大延時(shí)、同步軌道衛(wèi)星數(shù)目?jī)H180顆赤道上方高度為赤道上方高度為35800

52、公里的地方為公里的地方為地球同地球同步軌道步軌道，衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的周期相同周期相同，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動(dòng)。一顆同步軌道衛(wèi)星覆蓋約動(dòng)。一顆同步軌道衛(wèi)星覆蓋約120， 3顆顆同步定點(diǎn)軌道衛(wèi)星同步定點(diǎn)軌道衛(wèi)星可以覆蓋地球的幾乎全部可以覆蓋地球的幾乎全部面積，進(jìn)行二十四小時(shí)的全天候通信面積，進(jìn)行二十四小時(shí)的全天候通信l移動(dòng)通信移動(dòng)通信l 處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象相互間的通信，如處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象相互間的通信，如手機(jī)、無(wú)繩電話、尋呼系統(tǒng)等。手機(jī)、無(wú)繩電話、尋呼系統(tǒng)等。n 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：克服通信終端位置對(duì)用戶的限制，快克服通信終端

53、位置對(duì)用戶的限制，快速和及時(shí)地傳遞信息速和及時(shí)地傳遞信息l我國(guó)使用的我國(guó)使用的2 2種標(biāo)準(zhǔn)種標(biāo)準(zhǔn)l （1 1）GSMGSM（全球移動(dòng)通信）（全球移動(dòng)通信）l （2 2）CDMACDMA（碼分多址）（碼分多址）l移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)l 移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)：是移動(dòng)的通信終端，是接收無(wú)線信號(hào)的：是移動(dòng)的通信終端，是接收無(wú)線信號(hào)的接收機(jī)，包括手機(jī)，呼機(jī)，無(wú)繩電話等。接收機(jī)，包括手機(jī)，呼機(jī)，無(wú)繩電話等。l 基站基站：是與移動(dòng)臺(tái)聯(lián)系的一個(gè)固定收發(fā)機(jī)，它接：是與移動(dòng)臺(tái)聯(lián)系的一個(gè)固定收發(fā)機(jī)，它接收移動(dòng)臺(tái)的無(wú)線信號(hào)，每個(gè)基站負(fù)責(zé)與一個(gè)特定區(qū)域收移動(dòng)臺(tái)的無(wú)線信號(hào)，每個(gè)基站負(fù)責(zé)與一個(gè)特定區(qū)域（10km 10km 20

54、km20km的區(qū)域）的所有的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。的區(qū)域）的所有的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。l 移動(dòng)交換中心移動(dòng)交換中心：與基站之間通過(guò)無(wú)線微波、電纜：與基站之間通過(guò)無(wú)線微波、電纜或光纜交換信息，移動(dòng)交換中心再與公共電話網(wǎng)進(jìn)行或光纜交換信息，移動(dòng)交換中心再與公共電話網(wǎng)進(jìn)行連接。連接。 l第一代移動(dòng)通信第一代移動(dòng)通信l 采用采用模擬模擬技術(shù)技術(shù)l第二代移動(dòng)通信第二代移動(dòng)通信l 采用采用數(shù)字?jǐn)?shù)字技術(shù)技術(shù)l第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信l 第三代移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：全球漫游；第三代移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：全球漫游；適應(yīng)多種環(huán)境；提供高質(zhì)量適應(yīng)多種環(huán)境；提供高質(zhì)量多媒體多媒體業(yè)務(wù)，包括業(yè)務(wù)，包括語(yǔ)音通信語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通

55、信和和圖像通信圖像通信 ；提供大容；提供大容量、高保密性和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。量、高保密性和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。真題講解一、判斷題一、判斷題1、信息系統(tǒng)常常在信號(hào)的發(fā)送端用調(diào)制解調(diào)器信息系統(tǒng)常常在信號(hào)的發(fā)送端用調(diào)制解調(diào)器對(duì)發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制只是改變了信息對(duì)發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制只是改變了信息的表達(dá)方式，并沒(méi)有改變了信息的內(nèi)容。（的表達(dá)方式，并沒(méi)有改變了信息的內(nèi)容。（ ）（2007年）年）l2 2、移動(dòng)通信指的是處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間、移動(dòng)通信指的是處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間的通信，目前廣泛使用的的通信，目前廣泛使用的GSMGSM是第是第2 2代移動(dòng)通信代移動(dòng)通信系統(tǒng)。系統(tǒng)。 （ ） （20082008年）年）

56、l3.3.載波信號(hào)是頻率比被傳輸信號(hào)高得多的正弦載波信號(hào)是頻率比被傳輸信號(hào)高得多的正弦波。（）波。（） （20102010年）年）l二、單選題二、單選題l4 4下列關(guān)于多路復(fù)用技術(shù)的敘述，正確的是下列關(guān)于多路復(fù)用技術(shù)的敘述，正確的是_。（20082008年）年）l A A將多路信號(hào)沿同一信道傳輸，以提高利用率將多路信號(hào)沿同一信道傳輸，以提高利用率 l B B將多路信號(hào)沿多條線路傳輸，以減少干擾將多路信號(hào)沿多條線路傳輸，以減少干擾l C C將同一信號(hào)多次傳輸，以提高傳輸正確性將同一信號(hào)多次傳輸，以提高傳輸正確性l D D將同一信號(hào)沿多條線路傳輸，以提高可靠性將同一信號(hào)沿多條線路傳輸，以提高可靠性

57、l5. 5. 人們往往用人們往往用“我用的是我用的是10M10M寬帶上網(wǎng)來(lái)說(shuō)明寬帶上網(wǎng)來(lái)說(shuō)明自己計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的性能，這里的自己計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的性能，這里的10M10M指的是數(shù)指的是數(shù)據(jù)通信中的據(jù)通信中的 指標(biāo)。指標(biāo)。（20092009年）年）l A. A. 信道帶寬信道帶寬 B. B. 數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率 l C. C. 誤碼率誤碼率 D. D. 端到端延遲端到端延遲l6 6所謂移動(dòng)通信指的是處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象所謂移動(dòng)通信指的是處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間的通信，下列之間的通信，下列 不是移動(dòng)通信系不是移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成部分。統(tǒng)的組成部分。 （20092009年）年）l A. A. 移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái) B

58、. B. 固定電話交換局固定電話交換局 l C. C. 移動(dòng)電話交換中心移動(dòng)電話交換中心D. D. 基站基站l三、多選題三、多選題l7.7. 微波是一種具有極高頻率的電磁波，波長(zhǎng)很短。微波是一種具有極高頻率的電磁波，波長(zhǎng)很短。利用微波可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，下列利用微波可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，下列 _為微為微波通信的幾種方式。波通信的幾種方式。（20082008年）年）l A A地面微波接力通信地面微波接力通信 B B衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信l C C對(duì)流層散射通信對(duì)流層散射通信 D D光纖通信光纖通信l8.8.下列關(guān)于光纖通信的敘述，正確的是下列關(guān)于光纖通信的敘述，正確的是_。l （20102010年）年）

59、l A A光纖不會(huì)受高壓線和雷電電磁感應(yīng)影光纖不會(huì)受高壓線和雷電電磁感應(yīng)影響，抗核輻射能力強(qiáng)響，抗核輻射能力強(qiáng)l B B光纖有很大的通信容量光纖有很大的通信容量l C C由于光纖傳輸損耗很小，所以光纖通由于光纖傳輸損耗很小，所以光纖通信是信是l 一種無(wú)中繼通信方式一種無(wú)中繼通信方式l D D光纖幾乎不漏光，因此保密性強(qiáng)光纖幾乎不漏光，因此保密性強(qiáng)l四、填空題四、填空題l9 9、通信中使用的傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)。通信中使用的傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)。有線介質(zhì)有有線介質(zhì)有 、同軸電纜和光纖等，無(wú)線介、同軸電纜和光纖等，無(wú)線介質(zhì)有無(wú)線電波、微波、紅外線和激光等。質(zhì)有無(wú)線電波、微波、紅

60、外線和激光等。 （20072007年）年）l1010、使用、使用_技術(shù)后，同軸電纜、光線等傳技術(shù)后，同軸電纜、光線等傳輸線路可以同時(shí)傳輸成千上萬(wàn)路不同信源的信號(hào)。輸線路可以同時(shí)傳輸成千上萬(wàn)路不同信源的信號(hào)。 （20102010年）年）數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)比特比特比特與二進(jìn)制數(shù)比特與二進(jìn)制數(shù)整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）的表示實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）的表示小結(jié)小結(jié)信息的基本單位信息的基本單位-比特比特(bit)u 什么是比特什么是比特u 比特的邏輯比特的邏輯u 比特的存儲(chǔ)比特的存儲(chǔ)什么是比特？什么是比特？l比特（bit，binary digit的縮寫）中文翻譯為“二進(jìn)位數(shù)字”、