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第三章 信息技术

第三章 信息技术. 大连电大 张宝弘. 办公室： 84337101 手机电话： 13942641155. bhzhang@dl.cn. 第一节 信息技术的内涵与体系. 1. 技术 人们把人类在认识自然和改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验和知识称为 “ 技术 ” ，有时也泛指这些经验和知识物化的结果；技术的本质或其存在的价值在于它能拓展人类器官的功能。 2 、 信息技术

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第三章 信息技术

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  1. 第三章 信息技术 大连电大 张宝弘 办公室：84337101 手机电话：13942641155 bhzhang@dl.cn

  2. 第一节 信息技术的内涵与体系 1.技术 人们把人类在认识自然和改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验和知识称为“技术”，有时也泛指这些经验和知识物化的结果；技术的本质或其存在的价值在于它能拓展人类器官的功能。 2、信息技术 从广义上来说，信息技术就是能够扩展人类信息器官功能的各种技术的总称，是涉及信息的生产、获取、检测、识别、变换、传递、处理、存储、显示、控制、利用和反馈等信息活动的所有技术的集合。

  3. 信息传递 （神经系统） 信息加工 （大脑） 信息传递 （神经系统） 信息获取 （感觉器官） 信息施效 （效应器官） 事物客体 第一节 信息技术的内涵与体系 • 3.人的信息器官 • 人的信息器官主要包括以下四类： • 感觉器官（眼耳鼻舌身）——获取信息 • 神经系统——传递信息 • 思维器官（大脑）——处理信息并再生信息 • 效应器官（手脚）——施用信息

  4. 第一节 信息技术的内涵与体系 • 4.信息技术的典型代表 • 感知与识别技术——扩展感觉器官功能, 提高人们的感知范围、感知精度和灵敏度 • 通信技术与存储技术——扩展神经网络功能, 消除人们交流信息的空间和时间障碍 • 计算处理技术——扩展思维器官功能, 增强人们的信息加工处理能力 • 控制与显示技术——扩展效应器官功能，增强人们的信息控制能力

  5. 第一节 信息技术的内涵与体系 5.信息技术的体系 信息技术的体系由基础技术(材料与能源技术)、支撑技术(机械，电子，激光，空间，生物技术)、主体技术(“nC”技术)和应用技术组成。 6.信息技术的简称 “1C”就是把信息技术简单地归结为计算机技术。 “2C”是指计算机和通信。 “3C”是指计算机、通信和控制。 “4C”是指收集（感测技术）、通信、计算机和控制。

  6. 人类信息活动的四次变革 • 语言和文字：语言标志着人类信息活动的范围和效率的飞跃性提高，人类的信息活动从具体走向抽象。文字实现了信息的共享。打破了时间和空间的限制，使信息可以传得更久，传得更远。 • 造纸术和印刷术：印刷术的发明使人类信息传递的速度和范围急剧地扩展，人类信息的存储能力进一步加强，并初步实现了广泛的信息共享 • 电磁波：电信革命的实现，是人类划时代的进步，加快了信息传递的速度。 • 计算机和网络技术：新型计算机与网络技术的出现，以及与通信技术的结合，使信息处理速度、传递速度得到了极大的提高。

  7. 第二节 信息技术的类型 按照是否可以物化为实物形态划分为： “硬”信息技术和“软”信息技术两大类。 按照信息活动的基本环节可以划分为 ： 信息获取技术、信息处理技术、信息传递技术、信息存储技术、信息检索技术等。

  8. 第二节 信息技术的类型 按照人们日常所使用的信息设备的种类或其用途可划分为 ： 电话技术、电报技术、电视技术、广播技术、缩微技术、复制技术、卫星技术、计算机技术等众多的门类。 按信息系统功能分类可划分为 ： 信息输入输出技术、信息描述技术、信息存贮和检索技术、信息处理技术。

  9. 第二节 信息技术的类型 按照扩展人类信息器官的功能分类可划分为 ： 扩展人类感觉器官的感测技术、扩展人类神经系统的通信技术、扩展人类思维器官的信息处理技术和扩展人类效应器官的控制技术。

  10. 第三节 计算机技术 计算机技术是现代信息技术的核心 1.计算机的产生 1820年，法国人德科马采用莱布尼茨的原理，制造了可以进行加、减、乘、除四则运算的机械计算器，这是第一种大量生产的计算器。 1945年, 美国数学家冯.诺依曼博士发表《电子计算工具逻辑设计》论文，提出二进制表达方式和存储程序控制计算机构想。

  11. 掌上电脑(2000) ENIAC (1946) 第三节 计算机技术 一、计算机技术的发展 1.计算机的产生 1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC（The Electronic Numerical Integrator And Computer）在费城面世。重28吨，耗电150kW，占地170平米，用电子管18800个，每秒5000次加法。

  12. “拆拆拼拼”生物计算机 第三节 计算机技术 计算机技术是现代信息技术的核心 2.计算机的发展阶段 计算机从诞生至今已有60年了。随着数字科技的革新，计算机差不多每10年就更新换代一次。 第一代：电子管计算机；（46-57）第二代：晶体管计算机；（57-64） 第三代：集成电路计算机；（65-70） 第四代：大规模集成电路计算机（65-71） 第五代：智能计算机；（81起） 第六代：生物计算机。

  13. 发展趋势: • 智能化（本质） • 小型化 • 价格急剧下降 • 功耗降低 • 故障率降低

  14. 运算器 控制器 CPU 主机 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器 内存 硬件 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机 外存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等 计算机系统 外部设备 操作系统：Windows、Unix、Linux 语言处理程序：C、Pascal、VB等 实用程序：诊断程序、排错程序等 系统软件 软件 办公软件包、数据库管理系统 应用软件 二、计算机系统的组成

  15. 控制整个计算机所有部件的工作 微 处 理 器 控制器 运算器 存储器 执行算术运算和逻辑运算 大容量存储器 I/O设备 I/O子系统 微处理器 存放程序 和数据

  16. 硬盘 软盘 光盘(只读光盘、一写多读、可擦写光盘) （3）存储器 外存储器(磁盘和光盘)

  17. （3）存储器 • 内存储器 只读存储器(Read-Only Memory,ROM) 随机存储器(Random Access Memory,RAM)

  18. （4）运算器 运算器是计算机实施算术运算和逻辑判断的主要部件。 （5）控制器 控制器是指挥、控制计算机运行的中心。 运算器和控制器合称为中央处理器（简称cpu），它是微型计算机的核心。 我们习惯于用CPU型号来表示计算机的档次.

  19. 应用软件 计算机软件系统 系统软件 系统软件 应用软件 软件 系统 硬件 DOS WINDOS Wps OFFICE

  20. 通信线路 信道 信源 信宿 接收信息的一端 产生和发送信息的一端 噪声 外界的干扰 第四节 通信技术 • 通信： 广义上讲，是指各种信息的传递 • 现代通信：使用电波或光波双向传递信息的技术（电信） • 通信三要素： 信源（信息的发送者） 信宿（信息的接收者） 信道（信息的载体与传播媒介）

  21. 第四节 通信技术 • 通信系统（电信网）组成： • 终端设备（例如：电话机） • 传输设备（例如：电话线） • 交换设备（例如：程控交换机） • 通信系统分类: • 有线载波通信 • 光纤通信 • 微波通信 • 卫星通信 • 移动通信 有线传输 无线传输

  22. 第四节 通信技术 1.有线载波通信：主要传输电话，电报、传真、数据 也可传输广播、可视电话、电视节目 • 传输的信号：电信号（模拟信号，数字信号）

  23. 包层 纤芯 光纤的构成 第四节 通信技术 2.光纤通信:传输介质是光纤（光缆），它用于所有固定设备（电话、传真机、计算机）通信 • 传输介质：光纤（光缆） • 传输的信号：光信号（数字信号，有光脉冲相当于1，无光脉冲相当于0） • 传输速率：1 Gb/s 以上

  24. 发信设备 收信设备 光缆 中继器 发信电路 激励电路 收信电路 放大电路 调制器 解调器 信息 信息 第四节 通信技术 2.光纤通信 • 光纤通信系统

  25. 第四节 通信技术 3.无线通信：利用电磁波可以在空间自由传播的特性，通过调节电磁波的振幅、频率或相位实现远距离传输信息。 电磁波的种类与频率范围： 无线电波：104 ～ 108 (Hz) 微波：108 ～ 1011 (Hz) 红外线：1011 ～ 1014 (Hz) 可见光：1014 (Hz) 紫外线：1014 ～ 1016 (Hz) X射线：1016 ～ 1022 (Hz) 伽玛射线：1022 ～ 1024(Hz)

  26. 第四节 通信技术 (1)微波通信:微波通信是众多无线通信形式中的一种。 • 微波：一种具有较高频率(300MHz～300GHz)的电磁波。 • 波长很短，通常为1m至1mm； • 主要是直线传播,是无线通信的一种。 • 微波通信方式 ： • 地面微波接力通信 • 卫星通信 • 对流层散射通信

  27. 通信卫星 对流层 不均匀体 第四节 通信技术 (1)微波通信 地面微波接力通信 如终端站A，通过地面中继站C，D，E, F，...，与另一终端站B 进行通信。一般为50公里左右。 B

  28. 通信卫星 对流层 不均匀体 第四节 通信技术 (1)微波通信 卫星通信 地球站 G 经通信卫星（空中微波中继站）与另一地球站 H 进行通信。是微波接力通信向太空的延伸。

  29. 通信卫星 对流层 不均匀体 第四节 通信技术 (1)微波通信 对流层散射通信 终端站X发出的微波信号经对流层散射传到另一终端站Y进行通信。

  30. 通信卫星 地 球 地面站1 地面站2 第四节 通信技术 (2)卫星通信: 利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，实现两或多个地球站之间的通信。是微波接力通信技术与空间技术相结合的产物。 从地面站1发出的无线电信号，被卫星通信天线接收后，首先在通信转发器中进行放大、变频和功率放大，然后由卫星的通信天线把放大后的信号重新发向地面站2，从而实现两个地面站或多个地面站的远距离通信。

  31. 基站的有效区域 移动电话网 3.蜂窝移动通信系统组成 • 移动台：是移动的通信终端，它是接收无线信号的接收机，包括手机，呼机，无绳电话等。 • 基站：是与移动台联系的一个固定收发机，它接收移动台的无线信号，每个基站负责与一个特定区域（10km ～20km的区域）的所有的移动台进行通信。 • 移动交换中心：与基站之间通过无线微波、电缆或光缆交换信息，移动交换中心再与公共电话网进行连接。 • 每个基站的有效区域既相互分割，又彼此有所交叠，整个移动通信网就像是蜂窝，所以也称为“蜂窝式移动通信”。

  32. 3. 移动通信系统 (1) 第一代：传输模拟信号 蜂窝式模拟移动通信系统,使用频段800/900MHz 20～50年代：航海、飞机、军用通信 50～60年代：公安、消防、新闻 70～80年代：开始进入个人领域

  33. 3. 移动通信系统 (2)第二代：数字蜂窝无线电通信系统 GSM——全球可移动通信系统 • 在提供语音和低速数据业务方面取得成功 • 移动网与Internet之间进行数据传递 • 主要采用技术：TDMA——时分多址 • CDPD——蜂窝数字分组数据 • CDMA——码分多址 • 蜂窝移动通信系统组成: • 移动台、基站、移动电话交换中心

  34. 3. 移动通信系统 (3) 第三代移动通信——IMT-2000 意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。 目标： • 全球漫游，以低成本的多种模式的手机来实现 • 适应多种环境，将地面移动通信系统和卫星移动通信系统结合在一起 • 提供高质量的多媒体业务，包括高质量的话音通信、数据通信和高分辨率的图像通信等 • 提供足够的信息容量，具有高保密性和优质的服务

  35. 概述 • 计算机网络的发展 终端 中央主机 终端 终端 前置处理机 中央主机 集中器 终端 50年代 计算机-终端 第五节 计算机网络 多机系统

  36. 概述 • 计算机网络的发展 前置处理机 中央主机 前置处理机 中央主机 前置处理机 中央主机 60年代末 计算机-计算机 典型代表ARPA网 第五节 计算机网络

  37. 概述 • 计算机网络的发展 70年代中期 局域网 80年代局域网迅速发展 90年代网络互连，Internet崛起

  38. 概述 • 计算机网络的定义 第五节 计算机网络 “广义的”计算机网络是指在协议控制下由一台或多台计算机、若干台终端设备、数据传输设备，以及用于终端和计算机之间或者若干台计算机之间数据流动的通信控制处理机等所组成的系统的集合。 定义

  39. 概述 • 计算机网络的功能 打印文件mail 共享资源 我的东西 丢失了！！ 实现数据传输 没关系！ 给你发E-mail 分布式数据处理 提高可靠性

  40. 概述 • 网络协议 打印文件mail 协议是指通信双方必须遵循的控制信息交换的规则之集合。 喂，请用中文, 慢一点！ 出错了， 请重发！ 发E-mail 语法 语义 定时规则

  41. 局域网和广域网 计算机网络的类型 采用局域网，传输速率较高，误码率较低。组网方便，技术简单。 传输距离远，传输速率较低，误码率较高。机制复杂。 局域网 指十几公里的地理范围内将计算机、外设和通信设备互连在一起的网络系统。 广域网涉及的范围较大，通常可以达到几十公里、几百公里，甚至更远。

  42. 按网络拓扑结构分类 计算机网络的类型 中心处理机 拓扑是研究点和线组成的几何图形的特性的学科 总线型 环型 星型 树型

  43. 按网络拓扑结构分类 计算机网络的类型 终端 终端 终端 节点 节点 节点 终端 终端 节点 终端 终端 终端 终端 网状结构

  44. 计算机网络系统的组成 • 网络硬件 服务器 服务器 工作站 网络接口卡 集中器 前置处理机 工作站 工作站 工作站 调制解调器 网络结构示意 终端 传输介质

  45. 计算机网络系统的组成 • 网络硬件-MODEM 调制解调器 电话网 内置式 数字信号 外置式 PC卡式 数字信号与模拟信号转换 模拟信号

  46. 计算机网络系统的组成 • 网络硬件-MODEM 调制解调器 重要指标 传输速率，即每秒传送的位数，单位是bit/s，简写为bps。目前常用19.2Kbps 、33.6Kbps、56Kbps.

  47. 计算机网络系统的组成 • 网络硬件-传输介质 同轴电缆 双绞线 光纤 卫星通信 微波

  48. 计算机网络系统的组成 • 网络软件 Windows NT 网络协议软件 NETWARE 网络通信软件 TCP/IP 网络操作系统 IPX

  49. Internet概述 • Internet介绍 Internet 90年代初 主要协议：TCP/IP 60年代末 ARPA网 40多万个网络 近2000万台计算机 1亿多个用户

  50. Internet概述 • 中国的公用网络 中国公用计算机互连网CHINANET http://www.nic.chinanet.cn.net 中国科学技术计算机网CSTNET http://www.cnc.ac.net 中国教育和科研计算机网络CERNET 国家公用经济信息通信网GBNET http://www.edu.cn

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