第1章1.2 数字技术基础
数字技术应用基础
比值
0.976 0.954 0.931 0.909 0.888
0.867 0.847 0.827
12
已经采用IEC建议符号的有： Mozilla Firefox，BitTornado，Linux，以及其他一些GNU自由软件
尚未采用IEC建议符号的有：微软公司等
IEC建议
二进制前缀符号
kibi-
Ki
10
十进制 前缀 103
106
二进制前缀
210 = 1,024 220 = 1,048,576
比值
0.976 0.954
109 230 = 1,073,741,824 1012 240 = 1,099,511,627,776 1015 250 = 1,125,899,906,842,624 1018 260 = 1,152,921,504,606,846,976 1021 270 = 1,180,591,620,717,411,303,424 1024 280
计算机读出或者写入移动硬盘中的文件 使用打印机打印某个文档的内容
远距离传输或者无线传输时：需要使用调制技术（参见 第4章第1节）
13
第1章 信息技术概述
比特的传输速率
传输速率表示每秒钟可传输的二进位数目，常用单 位是：
比特/秒(b/s)，也称“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
读放大器
大学计算机信息技术教程_必考点知识总结
大学计算机信息技术教程必考点知识总结第一章:信息技术基础1.2：微电子技术简介考核点:(1)现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础,以计算机及其软件为核心(2)微电子技术是实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术,以集成电路为核心(3)集成电路是20世纪50年代出现的,以半导体单晶片作为材料(4)现代集成电路使用的半导体材料主要是硅,也可以是化合物如砷化镓(5)集成电路根据它所包含的电子元件可分为小规模(小于100),中规模(100-3000)、大规模(3000-10万)、超大规模(10万-100万)和极大规模集成电路(>100万)(6)中小规模集成电路以简单的门电路或单级放大器为集成对象,大规模集成电路以功能部件、子系统为集成对象,现代PC机中使用的微处理器、芯片组、图形加速芯片等都是超大规模或极大规模集成电路(7)集成电路芯片是微电子技术的结晶,是计算机和通信设备的核心,是现代信息产业的基础(8)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,尺寸越小,极限工作频率越高,门电路的开关速度越快(9)摩尔定律:单块集成电路平均每18—24个月翻一翻(10)IC卡又称为集成电路卡,不受磁场影响,可*存储数据,IC卡分为存储器卡与CPU卡,存储器卡主要用于安全度要求不高的场合,如电话卡,水电费卡,公交卡,医疗卡。
CPU卡上除了CPU外,还配有操作系统,手机中的SIM卡就是一种特殊的CPU卡(11)经过抛光后的硅片成为硅抛光片,一个硅抛光片上有成百上千个独立的集成电路,排满了集成电路的硅片称作”晶圆”典型试题:1．在下列有关集成电路及其应用的叙述中,错误的是 ______ 。
A．集成电路的制造工序繁多,工艺复杂且技术难度高B．经过抛光后的硅片称为晶圆,每个晶圆最多可以制成一个合格的集成电路芯片C．IC卡分为接触式IC卡和非接触式IC卡,后者通常又称为射频卡或感应卡D．集成电路应用十分广泛,目前我国第2代居民身份证中就有集成电路芯片2.在下列有关集成电路的叙述中,正确的是。
电子信息技术导论-第1章
图1.1通信系统的一般模型
第1章 数字技术
在这个通信过程中，要经过一些变换。在发射 信号时，需要以下变换：
（1）编码：需要把对应的短信的汉字，变换成数 字信号。在手机中经常使用的是：信源编码、信道 编码、加密编码。 （2）调制：因为手机信号的传输信道是无线信道， 所以，需要经过调制，把原来的数字信号变成射频 调制电信号，以便在信道中传输。
Ms ( )
O 2 T
图1.5 频谱重叠
第1章 数字技术
1.3.4 脉冲调制
脉冲调制就是以时间上离散的脉冲串作为载波， 用模拟基带信号m(t)去控制脉冲串的某个参数， 使 其按m(t)的规律变化的调制方式。 1. 脉冲调制的分类 （1）脉冲振幅调制(PAM)。 （2）脉冲宽度调制(PDM)。 （3）脉冲相位调制(PPM)。 这三种脉冲调制的波形如图 1.6 所示。
（3）这样，经过N次传送，最后的误码只相当一次传送。 这就是数字信号的纠错能力。
第1章 数字技术
5. 综合业务数字网 对于模拟信号来说，不同的信号形式，比如： 语音、文字、图象、视频，需要不同的处理系统。 如果把各种模拟信号，统统转换成数字信号， 就可以使用同一个系统来处理了，这就是综合业 务数字网的初衷。 因此，数字技术得到了普遍使用，我们已经 进入数字时代。
第1章 数字技术
1.2.2 数字通信系统的优点
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
频谱利用率高，有利于提高系统容量。 能提供多种业务服务，提高通信系统的通用性。 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强。 能实现更有效、灵活的网络管理和控制。 便于实现通信的安全保密。 可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量。
第1章 数字技术
1.3 模数变换 1.3.1 模数变换的概念 自然界的许多信息都是模拟量，若要利用数字通信 系统传输模拟信号，一般需三个步骤： （1） 把模拟信号数字化，模数（A/D）变换。
数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解
(1)Y=A+B
(2)YABCABC
解：BCABCCABC（A＋A＝）
(5)Y=0
(2)(1101101)2=(6D)16=(109)10
(4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10
(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16
(4) (25.7)10(11001.1011 0011)2(19.B3)16
1.12
将下列各函数式化为最大项之积的形式
(1)Y(ABC)(ABC)(ABC)
(3)YM0⋅M3⋅M4⋅M6⋅M7
(5)YM0⋅M3⋅M5
(2)Y(ABC)(ABC)(ABC)
(4)YM0⋅M4⋅M6⋅M9⋅M12⋅M13
1.13
用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：
(3)Y(AB)(AC)ACBC
(2)Y
ACD
解：(AB)(AC)ACBC[(AB)(AC)AC]⋅BC
(ABACBCAC)(BC)BC
(5)YADACBCDC
解：Y(AD)(AC)(BCD)CAC(AD)(BCD)
ACD(BCD)ABCD
(4)YABC
(6)Y0
1.11
将函数化简为最小项之和的形式
(3)Y=1
(4)YAB CDABDAC D
解：YAD(B CBC)AD(BCC)AD
(7)Y=A+CD
(6)YAC(C DA B)BC(BADCE)
解：YBC(B⋅ADCE)BC(BAD)⋅CEABCD(CE)ABCDE
（8）YA(BC)(ABC)(ABC)
解：YA(B⋅C)(ABC)(ABC)A(AB CB C)(ABC)
第1章 认识数据与大数据 1.2数字化与编码-高中教学同步《信息技术-数据与计算》(教案)
强调数据编码的基本方式的重要性，并指导学生如何合理使用数字化工具解决问题。
2.教学内容准备
a.数字化及其作用
准备相关案例，如数字图书馆、数字医疗设施的实际应用，以展示数字化对社会各方面的影响。
收集和创建模拟信号与数字信号转换的图表和动画，以便在课堂上演示。
动画和视频演示：
展示模拟信号如何转换为数字信号的过程，例如语音信号从模拟转换为数字的步骤（采样、量化、编码）。
视频示例展示数字化工具的使用，如数字温度计和数字照相机的工作原理。
互动式学习工具：
在线工具或应用程序，允许学生实践数制转换，例如将十进制数转换为二进制、八进制和十六进制数。
声音和图像的采样与编码模拟器，让学生亲自操作并观察结果。
5.学生指导和支持
预习教材，准备针对低、中、高不同水平学生的辅导材料。
设置在线论坛或学习管理系统，供学生提问和分享资源。
教学媒体
文本教材和幻灯片：
提供关于数字化及其作用、模拟信号与数字信号转换、二进制与数制转换以及数据编码等主题的详细解释。
包含图表和示意图，如模拟信号与数字信号的对比图、二进制与十进制数的转换示例。
二进制及其数制转换
二进制的概念对初学者来说可能比较抽象，尤其是进位规则和权值概念。教师需要设计互动练习和游戏来增强学生的理解和兴趣。
数据编码的多样性和复杂性
字符编码、声音编码、图像与视频编码各自有不同的方法和标准，学生可能会感到信息量过大。教师需要通过分步骤讲解和实际案例来帮助学生逐步掌握。
无损压缩和有损压缩的理解
活动四：
巩固练习
素质提升
分配包含理论问题和实际计算的练习题，涉及数据编码和压缩的概念。
数字电子技术——第1章数字电子技术基础ppt
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后得 到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后得 到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
课程说明
主要内容：
• 数字逻辑基础 • 逻辑门电路 • 组合逻辑电路 • 触发器 • 时序逻辑电路 • 半导体存储器 • 脉冲波形的产生与整形 • 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 • 数/模和模/数转换
课程意义：
数字电路是一门硬件方面的重要基础课。 其任务是使同学们获得数字电路的基本理论、 基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本 分析方法和设计方法，培养学生分析问题、 解决问题能力以及工程实验能力。
学习本门课程应注意的问题：
• ⑴ 应着重抓好基本理论、基本知识、基 本方法的学习。
• ⑵能熟练运用数字电路的分析方法和设 计方法。
• ⑶重视实验技术。
教材及参考书：
1. 数字电子技术基础简明教程 (第二版) 余孟尝 主编 高等教育出版社 1998
2012秋理论试题(按章节)
第一章信息技术概述1.1 信息与信息技术一、选择题1、扩展人们眼、耳、鼻等感觉器官功能的信息技术中，一般不包括___D____。
A.感测技术B.识别技术C.获取技术D.存储技术2、日常所说的“IT行业”一词中，“IT”的确切含义是__B____。
A.交互技术B.信息技术C.信息技术D.控制技术3、下列说法中，比较合适的是：“信息是一种_____C_____”。
A.物质B.能量C.资源D.知识4、下列有关信息技术和信息产业的叙述中，错误的是______B________ 。
A、信息技术与传统产业相结合，对传统产业进行改造，极大提高了传统产业的劳动生产率B、信息产业专指生产制造信息设备的行业与部门，不包括信息服务业C、信息产业已经成为世界范围内的朝阳产业和新的经济增长点D、我国现在已经成为世界信息产业的大国5、现代信息技术的主要特征是：以_____A______为基础、以计算机及其软件为核心、采用电子技术（包括激光技术）进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制。
A.数字技术B.模拟技术C.光子技术D.量子技术6、信息技术可以帮助扩展人们信息器官的功能，例如，使用___C_____最能帮助扩展大脑的功能。
A.控制技术B.通信技术C.计算与存储技术D.显示技术7、信息技术是指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，其中____C____主要用于扩展手、眼等效应器官的功能。
A.计算技术B.通信与存储技术C.控制与显示技术D.感知与识别技术8、与信息技术中的感测、通信等技术相比，计算与存储技术主要用于扩展人的___C_____的功能。
A.感觉器官B.神经系统C.大脑D.效应器官1.2 数字技术基础一、选择题1、存储在U盘和硬盘中的文字、图像等信息，都采用____B____代码表示。
A.十进制B.二进制C.八进制D.十六进制2、在网络上传输的的文字、图像、声音等信息，都采用___D_____代码表示。
2011年春计算机基础理论汇编答案
2011年春计算机基础理论汇编第1章信息技术概述1.1 信息与信息技术1．现代信息技术涉及众多领域，例如通信、广播、计算机、微电子、遥感遥测、自动控制、机器人等。
（正确）（正确错误）2．信息处理过程就是人们传递信息的过程。
（错误）（正确错误）3．信息技术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。
（正确）（正确错误）4．信息技术是指用来取代人的信息器官功能，代替人们进行信息处理的一类技术。
（错误）（正确错误）5．信息技术主要包括信息获取与识别技术、通信与存储技术、计算技术、控制与显示技术等内容。
（正确）（正确错误）6．信息是人们认识世界和改造世界的一种基本资源。
（正确）（正确错误）7．信息是事物运动的状态及状态变化的方式，世间一切事物都会产生信息。
（正确）（正确错误）8．信息系统的感测与识别技术可用于替代人的感觉器官功能，但不能增强人的信息感知的范围和精度。
（错误）（正确错误）9．信息系统的计算与处理技术可用于扩展人的思维器官功能，增强对信息的加工处理能力。
（正确）（正确错误）10．以下几种信息传输方式中，（ D ）不属于现代通信范畴。
（A）电报（B）电话（C）传真（D）DVD影碟1.2 数字技术基础1．采用某种进制表示时，如果4×5＝17，那么3×6＝15 。
2．从取样图像的获取过程可以知道，一幅取样图像由M行×N列个取样点组成，每个取样点是组成取样图像的基本单位，称为像素。
3．对两个1位的二进制数1与1分别进行算术加、逻辑加运算，其结果用二进制形式分别表示为（ C ）。
（A）1、10 （B）1、1 （C）10、1 （D）10、104．计算机使用二进制的原因之一是，具有（ B ）个稳定状态的电子器件比较容易制造。
（A）1 （B）2 （C）3 （D）45．计算机在进行以下运算时，某一位的运算结果可能会受到其它位影响的是（ D ）操作。
（A）两个数作“逻辑加”（B）两个数作“逻辑乘”（C）对一个数作按位“取反”（D）两个不同符号的数“相减”7．十进制数205.5的八进制数表示为(315.4)8 。
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第1章 信息技术概述
存储容量的计量单位
8个比特＝1个字节（byte，用大写B表示） 计算机内存储器容量的计量单位：
KB: 1 KB=210字节=1024 B （千字节）
MB: 1 MB=220字024 MB（吉字节、千兆字节）
十进制数 二进制数
转换方法：
2 29 2 2 2 2 14 7 3 1 0 0.6875 ×2 高位 1. 0. 1. 低位
23
1 低位 0 1 1 1 高位
余数
整数和小数放开转换 整数部分：除以2逆序取余 小数部分：乘以2顺序取整
例如：29.6875
整 数 部 分
11101.1011 B 注意：十进制小数（如0.63） 小 在转换时会出现二进制无穷 数 部 小数，这时只能取近似值
TB: 1 TB=240字节=1024 GB（太字节、兆兆字节） 1MB＝103 KB ＝1 000 KB 1GB＝106 KB ＝1 000 000 KB 1TB＝ 109 KB = 1 000 000 000 KB
第1章 信息技术概述
辅助存储器容量经常使用10的幂次来计算：
8
例：手机容量
第1章 信息技术概述
尚未采用IEC建议符号的有：微软公司、苹果公司等
12
比特的传输
信息是可以传输的，信息只有通过传输和交流才能发挥
它的作用
在数字通信技术中，信息的传输是通过比特的传输来实
现的
近距离传输时：直接将用于表示“0/1”的电信号或光信
号（称为基带信号）进行传输（称为基带传输），例如：
辅助存储器（硬盘、DVD光盘、U盘、存储卡
等）容量：
厂商标注的容量使用十进制前缀
操作系统显示的容量使用二进制前缀
第1章 信息技术概述
11
解决方案：使用两种不同的前缀符号
前缀 名称 前缀 符号
十进 制值 10 10 10 10 10
3 6 9
二进制值 2 2 2 2
10 20 30 40 50
位数字”、“二进位” 或简称为 “位”
比特只有 2 种取值：0和1，一般无大小之分 如同DNA是人体组织的最小单位、原子是物质的最
小组成单位一样，比特是组成数字信息的最小单位
数值、文字、符号、图像、声音、命令· · · · · · 都可以
使用比特来表示
3
第1章 信息技术概述
比特在计算机中如何表示？
十进制 前缀 10 10 10
3 6
比值 0.976 0.954 0.931
kilo meg a giga
k/K M G
2 2 2 2
10 20
= 1,024 = 1,048,576 = 1,073,741,824
9
30 40 50
tera
peta
T
P
10
10 10
12 15
2
= 1,099,511,627,776
八进制
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
十六进制
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
第1章 信息技术概述
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
不同进制数的相互转换
熟练掌握不同进制数相互之间的转 换，在编写程序和设计数字逻辑电路 时很有用 只要学会二进制数与十进制数之间 的转换，与八进制、十六进制数的转 换就不在话下了
4位
5位 6位
26
104 = 10000
105 = 100000
9999
99999
16 16位 2 = 32 32位 2 = 64 64位 2 =
11···111 =65535
11····111 = 232 -1
106 = 999999 1000000
11······111 1844674407 = 264 -1
0.375
0.625 0.875
第1章 信息技术概述
举例：二进制整数的表示范围
十进 制数
可表示数 的数目
可表示的 二进 最大数 制数
2位 3位
102= 100 103 = 1000
99 999
4位 8位
可表示数的 数目 24= 16 28 = 256 65536
4294967296
可表示的 最大数 1111 =15 11111111 =255
80
0.827
第1章 信息技术概述
不同进位制前缀的使用场合
内存、cache、半导体存储器芯片的容量均使
用二进制前缀：
512MB的内存条（其中 1M＝220 ）
256KB 的cache（其中 1K＝ 210 ）
文件和文件夹的大小使用二进制前缀
频率、传输速率等使用十进制前缀：
主频 1GHz（1G＝109） 传输速率 100Mbps（其中 1M＝106）
19
3×82
第1章 信息技术概述
十六进制数
每一位使用十六个数字和符号表示（ 0、1、2、3、
4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F ）
逢16进1, 基数为16
各位的权值是16的整数次幂（基数是16 ）
标志：尾部加H
例：
4×16－1
F5.4H=
240 ＋ 5 ＋ 4/16 ＝ 245.25
= 1,125,899,906,842,624
0.909
0.888
exa
zetta
E
Z
10 10
18
21
2 = 1,152,921,504,606,846,976
2 = 1,180,591,620,717,411,303,424
70
60
0.867
0.847
yotta
10
Y
24
2 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176
0.0V
+2v V 0
5
1
0
第1章 信息技术概述
例2：磁盘中比特的表示与存储
磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的
磁化状态分别表示0和1
磁头，用 于写入和 读出信息 磁性材 料粒子 磁 盘 片
“ 0” “ 1”
旋转方向
6
第1章 信息技术概述
例3：内存储器中比特的存储
计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两
4×100 6×101
17
2×102
第1章 信息技术概述
二进制数
每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每一
位使用 1 个“比特”表示
低位与高位的关系是：逢2进1
各位的权值是 2 的整数次幂（基数是2 ）
标志： 尾部加B
例：
1×20
0×21
0×2－1 1×2－2
101.01 B = 4 ＋ 0 ＋1 ＋ 0 ＋1/4 ＝ 5.25
32GB 的机身存储
16GB 的附加SD卡
为什么32GB显示出来的容量只有24.61GB？16GB的SD卡显示出来的容 量只有14.83GB？
9
第1章 信息技术概述
厂商标注的容量 使用十进制前缀
原 因:
二进制前缀
操作系统显示的容 量使用二进制前缀
相同的符号，有两种不同的含义！
前缀 名称 前缀 符号
在计算机中表示与存储二进位的方法：
电路的高电平状态或低电平状态(CPU) 电容的充电状态或放电状态(RAM) 两种不同的磁化状态(磁盘) 光盘面上的凹凸状态(光盘) ···
4
第1章 信息技术概述
例1：CPU内部比特的表示
CPU内部通常使用高电平表示1，低电平表示0
0 2.3V 1.8V 0.4V 1 0
···
记住常用二进制 小数的值！
二进制 十进制值
0.1 0.01 0.11 0.001
0.5 0.25 0.75 0.125
27=128 28=256
29=512
210=1024=1K
25
220=1M 230=1G 240=1T 250=1P 260=1E 270=1Z
0.011
0.101 0.111
计算机读/写移动硬盘中的文件；
打印机打印文档的内容； 计算机通过投影仪进行显示
远距离传输或者无线传输时：需要使用调制技术（参见
第4章第1节）
13
第1章 信息技术概述
比特的传输速率
传输速率表示每秒钟可传输的二进位数目，常用单
位是：
比特/秒(b/s)，也称“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
＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3＋1×2－4
= 29.6875
24
第1章 信息技术概述
记住2n的值很有用！
21=2
22=4
23=8
24=16
25=32 26=64
211=2048 212=4096 213=8192 214=16384 215=32768 216=65536
极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充电状态仍 可保持一段时间，因而1个电容可用来存储1个比特