第一章信息技术概述.ppt

第一章 信息技术概述 本章学习目标与要求 1. 了解什么是信息，什么是信息处理，什么是信息技术 2. 了解什么是微电子技术，它的作用和意义 3. 描述通信技术的分类和通信技术的发展前景 4. 描述计算机信息处理的特点 5. 解释什么是信息化，信息化建设有哪些主要内容 6. 了解信息化指标体系的内容与意义 1.1 信息与信息技术 1.1.1 信息与信息处理 信息定义 信息就是信息，它既不是物质也不是能量。 ——N.Wiener（控制论创始人） 事物运动的状态及状态变化的方式。 ——客观事物立场 认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用。 ——认识主体立场 信息处理过程 与信息处理相关的行为和活动 信息收集——感知、测量、识别、获取、输入等 信息加工——分类、计算、分析、综合、转换、检索、管理等 信息存储 信息传递 信息施用——控制、显示等 1.1.2 信息技术 信息技术 信息技术：用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。 人的信息器官及功能： 感觉器官（眼耳鼻舌身）——获取信息 神经网络——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 基本信息技术 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 1.1.3 信息处理系统 信息处理系统 用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使用各种信息技术的系统。 信息处理系统分类 依据自动化程度——人工的、半自动的、全自动的 依据技术手段——机械的、电子的、光学的 依据通用性——专用的、通用的 …… 信息处理系统实例 雷达是一种以感知与识别为主要目的的系统 电视/广播系统是一种单向的、点到多点（面）的以信息传递为主要目的的系统 电话是一种双向的、点到点的以信息交互为主要目的的系统 银行是一种以处理金融业务为主的系统 图书馆是一种以信息收藏和检索为主的系统 Internet是一种跨越全球的多功能信息处理系统 1.2 电子信息技术简介 概述 现代信息技术的特点： 采用电(光)子技术：进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制 以计算机为基础（computer_based） 以软件为核心（software_centric） 现代信息技术领域： 微电子、通信、广播、计算机、遥感遥测、自动控制、机器人等 1.2.1 微电子技术 微电子技术与集成电路 微电子技术： 以集成电路为核心的电子技术 是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的。 电子线路使用的基础元件的演变 真空电子管 ? 晶体管 ? 中小规模集成电路 ? 大规模超大规模集成电路 电子线路使用的基础元件的演变 真空电子管 在这个阶段产生了广播、电视、无线电通信、仪器仪表、自动化技术和第一代电子计算机 晶体管 1948年发明，再加上印制电路组装技术的使用，使电子电路在小型化方面前进了一大步，产生了第二代计算机 电子线路使用的基础元件的演变 集成电路(Integrated Circuit，简称IC) 20世纪50年代出现，以半导体单晶片作为材料，经平面工艺加工制造，将大量晶体管、电阻等元器件及互连线构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电路或系统。 现代集成电路使用的半导体材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半导体如砷化镓(GaAs)等 集成电路的规模 根据所包含的晶体管数目分为： 集成电路分类 根据所用晶体管结构、电路和工艺分为： 双极型（Bipolar）集成电路、 金属-氧化物-半导体(MOS) 集成电路 双极－金属-氧化物-半导体集成电路（Bi-MOS）等 集成电路分类 根据集成电路的功能分为： 数字集成电路（如逻辑电路、存储器、微处理器、微控制器、数字信号处理器等） 模拟集成电路（又称为线性电路，如信号放大器、功率放大器等） 集成电路分类 根据用途分为： 通用集成电路 专用集成电路（ASIC） 微电子技术与集成电路 集成电路芯片是微电子技术的结晶，它们是计算机的核心。 先进的微电子技术→→高集成度芯片→→高性能的计算机→→利用计算机进行集成电路的设计、生产过