大学信息技术基础复习资料1.docx

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大学信息技术基础复习资料1

浦自动化、浦工管专业适用

大学信息技术基础复习资料

2008年秋

符号意义：

★了解——知道有关概念，虽然没有记住，但有印象，知道内容的范畴，若谈论有关问题，不会偏离范围。

★★熟悉——基本理解所述问题，能套用相关知识点解决类似问题，对大多数常规问题的求解比较熟练。

★★★掌握——能较为深入、全面地理解内容，融会贯通，能举一反三，能将有关要点互相联系、互相结合起来思考问题，能正确应对同一问题内容的着眼点变化和描述变化。

第一章信息技术概述

1.1信息与信息技术

●关于信息与信息处理

⏹“信息”的含义、“数据”的含义、信息与数据的关系★

⏹人的信息器官及其在信息处理过程中的功能★

⏹信息处理的含义★★★

●关于信息技术

⏹信息技术的含义★★★

⏹信息技术的基本类型★

⏹现代信息技术的特点和主要领域★★★

●关于信息处理系统

⏹信息处理系统的含义★

⏹信息处理系统的基本结构★★★

⏹信息处理系统的分类★

●判断题

⏹烽火台是一种使用光来传递信息的系统，因此，它是使用现代信息技术的信息系统。

（F）

⏹信息是一种资源。

（T）

1.2微电子技术简介

●关于微电子技术与集成电路

⏹电子电路使用的基础元件的演变和微电子技术的含义★

◆微电子技术是实现电子电路和电子系统小型化和微型化的技术，它以集成电路为核心。

⏹集成电路的含义★★★

◆集成电路是一种具有特定功能的、经过封装的、包含了大量有源元件和无源元件的微型化的电子电路。

●关于集成电路的制造

⏹集成电路的制造材料★★

◆硅（Si）和砷化镓（GaAs）。

⏹集成度的含义和集成电路的分类★★

◆集成度的含义是指单个集成电路芯片中包含的电子元件的数目。

◆按规模分类

●小规模（SSI）

●中规模（MSI）

●大规模（LSI）

●超大规模（VLSI）

●极大规模（ULSI）

◆按工艺分类

●双极型（bipolar）

●金属氧化物半导体（MOS）

●双极金属氧化物半导体（bi-MOS）

◆按信号分类

●数字：

CPU、RAM存储器、I/O控制器

●模拟：

信号放大器、功率放大器

●数模混合

●关于集成电路的发展趋势

⏹集成电路的速度与晶体管尺寸及线宽的关系★

◆尺寸越小速度越快

⏹Moore定律★★

◆单块集成电路的集成度平均18-24个月翻一番。

●关于IC卡

⏹IC卡的功能与分类★★

◆存储器卡：

用于安全性要求不高的场合，如电话卡、水电费卡、公交卡、医疗卡等

◆CPU卡：

手机中使用的SIM卡

⏹接触式IC卡和非接触式IC卡的特点★

◆接触式IC卡（如电话IC卡）：

用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、怕脏、寿命短

◆非接触式IC卡（射频卡、感应卡）：

用于读写信息较简单的场合，如身份验证等

●真题

⏹2005年秋第2题：

微电子技术是以集成电路为核心的电子技术。

在下列有关集成电路（IC）的叙述中，错误的是C。

A.现代集成电路使用的半导体材料大多数是（Si）

B.Pentium4微处理器芯片是一种超大规模集成电路，其集成度在1000万以上

C.目前PC机中所用的的电子元器件均为大规模集成电路

D.Moore定律指出（预言），集成电路的集成度平均18~24个月翻一番

[分析]

A．现代集成电路使用的半导体材料大多数是（Si），也可以是化合物半导体如砷化镓；

B．Pentium4微处理器芯片是一种超大规模集成电路，其集成度在1000万以上（现在已经上亿）；

C．现在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和极大规模集成电路；

⏹2006年春第2题：

微电子技术是以集成电路为核心的电子技术。

在下列关于集成电路（IC）的叙述中，正确的是__B__。

A.集成电路的发展导致了晶体管的发明

B.现代计算机的CPU均是超大规模集成电路

C.小规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象

D.所有的集成电路均为数字集成电路

[分析]

A．发展历史：

电子管、晶体管、集成电路；

C．中、小规模的集成电路一般以简单的门电路或单级放大器为集成对象，大规模集成电路则以功能部件、子系统为集成对象。

D．集成电路可按集成度、工艺、信号分类

⏹2006年秋第1题：

在下列有关集成电路的叙述中，错误的是D。

A.集成电路的规模是根据其所包含的电子元件数目进行划分的

B.大规模集成电路一般以功能部件和子系统为集成对象

C.现代集成电路使用的半导体材料主要是硅（Si）

D.集成电路技术发展很快，至2005年初已达到线宽0.001μm的工艺水平

[分析]

D．至2005年初，主流技术达到12-14英寸晶圆、0.09μm（微米）的工艺水平，并还在进一步提高。

根据美国半导体协会推测，到2010年能达到18英寸晶圆和0.07—0.05μm的工艺水平。

在未来的10多年里，集成电路的技术还将得到进一步的发展。

问题：

线宽进一步缩小后，晶体管线条小到纳米级时，其电流微弱到仅有几十个甚至几个电子流动，晶体管将逼近其物理极限而无法正常工作。

出路：

在纳米尺寸下，纳米结构会表现出一些新的量子现象和效应，人们正在利用这些量子效应研制具有全新功能的量子器件，使能开发出新的纳米芯片和量子计算机；同时，正在研究将光作为信息的载体，发展光子学，研制集成光路，或把电子与光子并用，实现光电子集成。

⏹2007年春第1题：

微电子技术是信息技术领域的关键技术，它以集成电路（IC）为核心。

在下列有关叙述中，错误的是B。

A.目前IC芯片（如CPU芯片）的集成度可达数千万个电子元件

B.Moore定律指出，单块IC的集成度平均每半年翻一番

C.从原料熔炼到最终产品包装，IC的制造工序繁多，工艺复杂，技术难度非常高

D.非接触式IC卡采用电磁感应方式无线传输数据，所以又称为射频卡或感应卡

[分析]

B．单块集成电路的集成度平均18-24个月翻一番。

D．接触式IC卡（如电话IC卡）表面有方型镀金接口，共8个或6个镀金触点。

使用时必须将IC卡插入读卡机，通过金属触点传输数据。

用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、怕脏、寿命短。

非接触式IC卡（射频卡、感应卡）采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中无电源）和免接触问题，操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，使用寿命长用于读写信息较简单的场合，如身份验证等。

●判断题

⏹集成电路是现代信息产业的基础。

（T）

⏹制造集成电路的材料只能是硅。

（F）

⏹集成电路的工作速度与组成逻辑门电路的晶体管的尺寸密切相关。

（T）

1.3通信技术入门

●关于通信

⏹通信与现代通信技术的概念★★★

◆通信三要素：

信源、信道、信宿

◆现代通信技术是指使用电波或光波通过特定传输媒体完成信息传递的技术。

⏹通信的发展历史★

⏹通信系统模型★★★

◆终端设备、传输介质、中继器、交换设备

⏹模拟信号与数字信号的含义★

●关于模拟传输技术

⏹模拟传输技术的含义与主要传输过程★

⏹信号的调制与解调★

◆基带信号→频带信号→基带信号

⏹模拟信号调制的三种方法（调频、调幅、调相）★

⏹多路复用技术的含义★

◆频分多路复用（FDM）

◆时分多路复用（TDM）

◆码分多路复用（CDM）

◆波分多路复用（WDM）

⏹频分多路复用的基本原理★★

◆传统的模拟通信大都采用频分复用技术。

⏹模拟传输技术的主要优点和缺点★

●关于数字传输技术

⏹数字传输技术的含义及其主要优点★★

⏹基带传输的含义★★

⏹频带传输技术的含义及数字调制的三种方法★

⏹时分多路复用的基本原理★★

⏹数字传输技术在电话通信中的应用★

⏹卫星通信、电视转播、数字电视等应用频带传输技术的大致过程★

⏹信道的带宽、信道的数据传输速率及其计量单位★★

●关于传输介质

⏹双绞线、同轴电缆的种类、特性与应用★

⏹光纤的传输原理与特性★

⏹光纤的通信的基本原理与特点★

⏹波分多路复用的基本原理★

⏹中波、短波、超短波和微波的特点★

⏹微波通信的三种方式★

⏹卫星通信系统的基本原理★

●关于移动通信

⏹蜂窝移动通信系统的组成及各部分的功能★★

⏹第1代蜂窝移动通信系统：

模拟技术

⏹第2代蜂窝移动通信系统：

欧洲的GSM系统、美国的IS-95、日本的JDC

⏹第3代蜂窝移动通信系统：

IMT-2000、TD-SCDMA（国产）

⏹第3代个人移动通信系统的主要目标★

（统一频段、统一标准，达到全球无缝隙覆盖，提供多媒体业务，传输速率最高应达到2Mb/s，其中车载为144kb/s、步行为384kb/s、室内为2Mb/s；频谱利用率高、服务质量优，保密性好；易于发展，终端价格低）

●真题

⏹2005年秋第3题：

多路复用技术和交换技术的发展极大地提高了通信线路的利用率。

在下列的一些叙述中，错误的是D。

A.数字传输技术采用的多路复用技术是时分多路复用技术

B.目前有线电视采用频分多路复用技术在同一电缆上传输多套电视节目

C.交换技术主要有两种类型，即电路交换和分组交换

D.采用分组交换技术传递信息的速度比采用电路交换技术快

[分析]

⏹2006年春第3题：

通信技术的发展促进了信息的传播。

在下列有关通信与通信技术的叙述中，错误的是_A__。

A.通信系统必有“三要素”，即信源、信号与信宿

B.现代通信指的是使用电（光）波传递信息的技术

C.数据通信指的是计算机等数字设备之间的通信

D.调制技术主要分为三种，即调幅、调频和调相

[分析]

A．通信三要素：

信源、信道、信宿

⏹2006年秋第2题：

在下列有关通信技术的叙述中，错误的是A。

A.电视节目的传输目前采用的还都是模拟传输技术

B.模拟调制的方法有3种，即调频、调幅和调相

C.数字信号不经过调制就在信道上直接进行传输，称为“基带传输”

D.用户使用MODEM通过电话线上网时，采用的是数字调制技术

[分析]

A．数字有线电视采用数字频带传输技术。

如果广播电台和电视台制作的声音节目和电视节目本身就是数字形式的，它们使用数字传输技术进行传播后，由数字收音机和数字电视机直接接收进行收听和收看，这种全面采用数字技术的系统就分别称为“数字广播”和“数字电视”，这是最近几年广播电视技术的发展趋势。

⏹2007年春第2题：

在下列有关通信中使用的传输介质的叙述中，错误的C。

A.计算机局域网中大多使用无屏蔽双绞线，其无中继有效传输距离大约100m

B.同轴电缆可用于传输电视信号

C.光纤价格高，一般不在校园网和企业网中使用

D.微波的波长很短，适合于长距离、大容量无线通信

[分析]A．

双绞线分类

3类线（10Mb/s）；5类线（100Mb/s）；6类线（200Mb/s）

无屏蔽双绞线（UTP）；屏蔽双绞线（STP）

有屏蔽双绞线可用于较远距离传输，但价格稍高

双绞线的特点：

成本低，易受外部高频电磁波干扰，误码率较高；传输距离有限。

同轴电缆分类

基带同轴电缆（50Ω）：

传输数字信号,用在局域网中，距离大约200--500m，传输速率可达50Mb/s；

宽带同轴电缆（75Ω）：

传输模拟信号,有线电视电缆，带宽更宽，主要用于传输电视信号，最大传输距离可达几公里甚至几十公里；

光纤分类

单模光纤：

传输距离远，速率高（100km距离时速率可达10Gbps），适合远程通信使用；

多模光纤：

传输距离近，速率低（例如1km距离内速率为1Gbps），一般在局域网内使用。

无线通信：

无线电波、微波、红外线、激光

数字通信系统的主要性能指标

数据传输速率（简称数据速率,datarate）

指实际进行数据传输时单位时间内传送的二进位数目

计量单位：

“位/秒”（bps）、“千位/秒”（kbps）、“兆位/秒”（Mbps）或“千兆位/秒”（Gbps）等

信道带宽（也称为信道容量,bandwidth）

一个信道允许的最大数据传输速率

信道带宽与采用的传输介质、传输距离、多路复用方法、调制解调方法等密切相关

误码率（errorrate）

指数据传输中规定时间内出错数据占被传输数据总数的比例

端－端延迟（end-enddelay）

指数据从信源传送到信宿所花费的时间。

建设费用低，抗灾能力强，容量大，易被窃听和受到干扰

●判断题

⏹在通信系统中，信道的带宽就是信道的容量。

（F）

⏹在数字通信系统中，信道的带宽就是信道的容量。

（T）

⏹信息在光纤中传输时，每隔一定距离需要加入中继器，将信号放大后再传输。

（T）

⏹第1代个人移动通信采用的是模拟通信技术。

（T）

⏹目前广泛使用的GSM手机采用了数字通信技术，属于第2代移动通信系统。

（T）

⏹移动通信系统中，移动电话交换中心直接接收手机的无线信号，并负责向手机发送信号。

（F）

⏹第3代移动通信系统将实现高质量的多媒体通信，包括语音通信、数据通信和高分辨的图像通信等。

（T）

⏹计算机网络中采用的最基本的多路复用技术是时分复用技术。

（T）

⏹CDMA是个人移动电话系统中采用的一种信道复用技术的简称。

（T）

⏹在蜂窝移动通信系统中，每个移动台始终只能与一个固定的基站通过无线电传输信息。

（F）

1.4数字技术基础

●关于比特

⏹比特的含义和特点★★★

⏹比特的逻辑运算★★★

⏹比特的存储★

⏹存储器容量的计算单位及其含义★★★

⏹比特传输速率的计量单位及其含义★★★

⏹用比特表示信息的优点★★

●关于二进制数与八进制数、十进制数、十六进制数

⏹二进制数的表示及其含义★★★

⏹数的二进制表示及与十进制表示的相互转换★★★

⏹二进制的加减运算★★★

⏹数的八进制、十六进制表示及与二进制表示的相互转换★★★

●关于整数的编码表示

⏹整数的编码方法、编码长度与可表示数值范围的关系★★★

⏹补码表示的特点★

●关于实数的编码表示

⏹实数的浮点表示法★★

⏹浮点表示法中尾数位数与可表示数值精度的关系★

●真题

⏹2005年秋第4题：

在下列有关计算机中数值信息表示的叙述中，错误的是B。

A.正整数无论是采用原码表示还是补码表示，其编码都是相同的

B.相同位数的二进制补码和原码，他们能表示的数的个数也是相同的

原码补码优缺点分析：

原码表示法

优点：

与日常使用的十进制表示方法一致，简单直观

缺点：

加法与减法运算规则不统一，增加了成本；整数0有“00000000”和“”两种表示形式，不方便

原码可表示的整数范围

8位原码：

-27+1～27-1（-127～127）

16位原码：

-215+1～215-1（-32767～32767）

n位原码：

-2n-1+1～2n-1-1

补码表示法

优点：

加法与减法运算规则统一，没有“-0”,可表示的数比原码多一个

缺点：

不直观，人使用不方便

补码可表示的整数范围

8位补码：

-27～27-1（-128～127）

n位补码：

-2n-1～2n-1-1

结论：

带符号整数在计算机内不采用“原码”而采用“补码”的形式表示！

C.在实数的浮点表示中，阶码是一个整数

D.从精度上看，Pentium处理器支持多种类型的浮点数

[分析]

⏹2006年春第4题：

在计算机中，数值为负的整数一般不采用“原码”表示，而是采用“补码”方式表示。

若某带符号整数的8位补码表示为10000001,则该整数为_C_。

A.129  B.-1  C.-127  D.127

[分析]掌握整数的原码、反码、补码的运算规则

⏹2006年秋第3题：

所谓“变号操作”,是指将一个整数变成绝对值相同但符号相反的另一个整数。

假设使用补码表示的8位整数X=,则经过变号操作后，结果为D。

A.01101010

B.00010101

C.

D.01101011

[分析]掌握整数的原码、反码、补码的运算规则

⏹2007年春第3题：

二进制数（1010）2与十六进制数（B2）16相加，结果B。

A.（273）8B.（274）8C.（314）8D.（313）8

[分析]掌握进制转换

●判断题

⏹所有的十进制数都可以精确转换为二进制数。

（F）例如0.63

⏹比特是组成信息的最小单位。

（T）

⏹比特只有“0”和“1”两个符号。

（T）

⏹比特既可以表示数值和文字，也可以表示图像或声音。

（T）

⏹比特“1”大于比特“0”。

（F）

⏹对二进制数实施逻辑运算的等式

－（11011010∧00100011）=10111100∨01011001是成立的。

（T）

⏹比特没有颜色，但有大小。

（F）

⏹表示比特需要使用具有两个状态的物理器件。

（T）

第二章计算机组成原理

2.1计算机的组成与分类

●关于计算机的发展、特点与作用

⏹第1至4代计算机的特点、划分标志及新一代计算机的目标★

⏹计算机的三种应用模式★

⏹计算机信息处理的特点★

⏹计算机对人类社会发展的作用★

●关于计算机的逻辑结构及主要部件的功能

⏹计算机系统的组成★★★

⏹计算机硬件的逻辑结构及主要部件的功能★★★

⏹并行处理与多处理系统★

●关于计算机的分类

⏹计算机的分类★★

⏹个人计算机的特点与分类★★

●关于微处理器

⏹微处理器和嵌入式计算机的概念★

⏹Pentium微处理器的发展★

2.2CPU的结构与原理

●关于CPU及cache的作用

⏹计算机的基本工作原理★★★

⏹CPU的任务及主要组成部件的作用★★★

⏹Cache的作用与简单原理★★

●关于指令和指令系统

⏹指令的含义、格式及各组成部分的作用★★★

⏹指令的执行过程★★

⏹指令系统的含义及指令系统的兼容性★

●关于CPU的性能指标

⏹影响CPU运行程序速度的主要因素及CPU速度的度量单位★★

●真题

⏹2006年春第5题：

在下列有关CPU（中央处理器）与Pentium微处理器的叙述中，错误的是__D__。

A.CPU除包含运算器和控制器以外，一般还包含若干个寄存器

B.CPU所能执行的全部指令的集合，称为该CPU的指令系统

C.Pentium系列处理器在其发展过程中，其指令系统越来越丰富

D.Pentium处理器与PowerPC处理器虽然产自不同的厂商，但其指令系统相互兼容

[分析]指令系统：

同一厂商，向下兼容；不同厂商，未必兼容

⏹2006年秋第5题：

在下列关于指令和指令系统的叙述中，错误的是C。

A.指令是构成程序的基本单元，它用来规定计算机执行什么操作

B.指令由操作码和操作数组成，操作数的个数由操作码决定

C.Intel公司Pentium系列的各种微处理器，其指令完全不同

D.Pentium处理器的指令系统包含数以百计的不同指令

⏹2007年春第5题：

在下列有关CPU的叙述中，错误的是D。

E.CPU的主要组成部分有运算器、控制器和寄存器组

F.CPU的主要功能是执行指令，不同类型CPU的指令系统通常有所不同

G.为了加快运算速度，CPU中可包含多个算术逻辑部件（ALU）

H.目前PC机所用的CPU芯片均为Intel公司的产品

[分析]

D．Intel是老大，但也有AMD，中国的龙芯等

●判断题

⏹计算机的性能与CPU的速度密切相关，因此在其他配置相同时，一台使用3GHzPentium4作为CPU的PC机比另一台使用1.5GHzPentium4作为CPU的PC机在完成同一项任务时速度快1倍。

（F）

⏹机器指令是一种使用二进制编码表示的操作命令，它用来规定计算机执行什么操作以及操作数所在的位置。

一条机器指令是由运算符和操作数组成的。

（F）

⏹微处理器通常以单片集成电路制成。

（T）

⏹微处理器具有运算和控制功能，但不具备数据存储功能。

（T）

⏹Pentium4及与其兼容的微处理器是目前PC机中使用最广泛的一种微处理器。

（F）

⏹Intel公司是国际上研制、生产微处理器最有名的公司。

（T）

⏹为了暂存中间结果，CPU中包含几十个甚至上百个寄存器，用来临时存放数据。

（T）

⏹CPU是PC机中不可缺少的部件，它担负着运行系统软件和应用软件的任务。

（T）

⏹所有PC机的CPU都具有相同的指令系统。

（F）

⏹一台计算机至少必须包含1个CPU，也可以包含2个、4个、8个甚至更多个CPU。

（T）

⏹只有CPU才能运行程序。

（F）

⏹CPU是直接与总线连接的部件。

（T）

⏹CPU能直接读取外存储器上存储的数据。

（F）

⏹Cache和主存都用半导体芯片作为存储介质，因此它们的存取速度相差不大。

（F）

⏹在程序中不能用数据传送指令读出cache中某个单元中存储的内容。

（T）

⏹Cache存储容量的大小对计算机的运行速度会产生影响。

（T）

⏹只有将一个程序的全部指令从内存装入cache才能在CPU中运行该程序。

（F）

⏹CPU中指令计数器的作用是统计已经执行过的指令的数目。

（F）

⏹不同公司生产的CPU，其指令系统必定是完全不相同的。

（F）

2.3PC机的主机

●关于主板上的主要部件

⏹主板上内置的主要部件★★★

⏹芯片组的作用及主要集成块的功能★★

⏹BIOSROM芯片中存储的内容及作用★★★

⏹CMOSRAM芯片中存储的内容及作用★★

⏹CMOS设置程序的启动方法与启动时机★

●关于主存储器

⏹计算机存储器的层次结构中各种存储器的性能★★

⏹半导体存储器芯片的主要类别与特性★★

⏹主存储器的结构和有关概念（存储器单元的大小、存储单元的地址码长度与存储容量的关系，主存储器与CPU的速度匹配）★

⏹常见内存条的规格与使用（SIMM、DIMM）★

●关于I/O操作及I/O控制器.

●

⏹I/O操作的任务与特点★★★

⏹I/O控制器的作用及I/O操作的过程★

●关于I/O总线及I/O接口

⏹I/O总线的作用、包含的信号线类型与总线带宽的计算★★★

⏹PCI总线的性能★

⏹I/O接口的作用、类型与特点（传输方式、传输速率、连接设备、标准化）★★

⏹PC机常用各类I/O接口的特性（串行口、并行口、视频接口、IDE、PS/2、IEEE1394）★

⏹USB的作用、特性与传输速率★★

●真题

⏹2005年秋第5题：

根据存储器芯片的功能及物理特性，目前通常用作高速缓冲存储器（Cache）的是A。

A.SRAMB.DRAMC.SDRAMD.FlashROM

⏹2006年春第6题：

根据存储器芯片的功能及物理特性，目前用作优盘存储器芯片的是_D__。

A.SRAMB.DRAMC.SDRAMD.FlashROM

⏹2005年秋第6题：

I/O接口指的是计算机中用于连接I/O设备的各种插头