一、微电子技术简介 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,可靠存储数据,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”。 二、通信技术入门 1、现代通信指的是使用电波或光波传递信息的技术 2、通信的基本任务是传递信息,因而至少有三个要素组成：信源、信宿、信道。 3、通信系统中被传输的信息必须以某种电或光、信号的形式才能通过传输介质进行传输,电信号的变化有两种：连 续形式和离散形式,连续形式也称为模拟信号,例如打电话通过话筒转化的信号,离散形式的称为数字信号,例如电 报机,传真机和计算机发出的信号。 4、数字通信技术最早是被长途电话系统采用的,计算机网络全面采用了数字通信技术,发送和接受的都是数字信号。 5、信道容量：一个信道允许的最大数据传输速率称为该信道的带宽。 6、数据传输速率：指实际进行数据传输时单位时间内传送的二进制数目。 7、通信介质类型包括：双绞线：成本低,误码率高,传输距离有限,用于固定电话本地回路、计算机局域网。同轴电 缆：传输特性和屏蔽特性良好,成本高,用于固定电话中继线路,有线电视接入。光缆：传输损耗小,传输距离长,用 于电话、电视、计算机网络。 8、波分多路复用是在一根光纤中同时传输几种不同波长的光波以达到增大信道容量的目的。9、无 线 电 波可以 按 频 率 分 为 中 波、短 波、超 短 波 和 微 波,中波沿地面传播,绕射能力强,适用于广播和海上通信,短波具有较 强的电离层反射能力,适用于环球通信,超短波和微波的绕射能力差,只能作为视距或超视距中继通信,微波是一种 具有极高频率的电磁波,波长很短,通常在 1m 至 1mm。 10、第一代是模拟数字,第二代是数字通信,第三代简称 3G，主要包括声音，影像等。 三、数字技术基础 1、比 特 的 取 值 只 有 1 和 0，这两个值不是数量上的概念,而是表示两种不同的状态。 2、逻辑代数中最基本的逻辑运算有三种：逻辑加 or、、逻辑乘 and、、逻辑非 not、 逻辑加运算规则：0or0=0 逻辑乘运算规则：0and0=0 逻辑非运算规则：not0=1 3、十进制转换成二进制：采用”除以 2 逆序取余法”。 4 、 二 进 制 转 换 成 十 进 制 ： 只 需 将 二 进 制 的 每 一 位 乘 上 其 对 应 的 权 值 然 后 累 加 起 来 即 可 如 ： 110101=1*2^0+0*2^1+1*2^2+0*2^3+1*2^4+1*2^5=53。 1or1=1 0or1=1 0and1=0 1and0=0 1and1=1 1or0=1 not1=0 

5、八进制与十六进制八进制使用 01234567 八个数,十六进制采用：0—9ABCDEF 共十六个数,A 表示 10,B 表示 11。 八进制与二进制转化：将每一个八进制数字改写成等值的 3 位二进制数。十六进制与二进制转化：将每一个十六进 制数字改写成等值的 4 位二进制数。 6、计算机中的数值分为整数与实数,整数可以精确的转换为不同的进制,而实数不能精确转换,只能近似。 一、CPU 结构与原理 1、CPU 由三个部分组成：寄存器组、运算器对数据进行加、减、乘、除等算术运算、、控制器指挥中心。 2、指令有两个部分组成：操作码和操作数地址。 3、每一种 CPU 都有它自己的指令系统,CPU 所能执行的全部指令称为该 CPU 的指令系统,,通常采用”向下兼容方式” 来开发新的处理器,即在新处理器中保留老处理器的所有指令,不同公司生产的 CPU 各有自己的指令系统,他们未必 互相兼容。 4、当前主流的 CPU 是 Intel 公司与 AMD 公司出品的。 5、CPU 的性能指标主要包括：字长位数、：CPU 中整数寄存器和定点运算器的宽度,现在大多数是 32 位,有的已经是 64 位主频：指 CPU 中电子线路的工作频率,决定着 CPU 芯片内部数据传输与操作速度的快慢。 6、双核是指一块集成芯片上有两个处理内核,比如 Core 酷睿、2,赛扬双核、奔腾双核。 二、PC 机的主机 1、主板上有两块特别有用的集成电路： 一块是 BIOS,是 pc 机软件中最基础的部分 一块是 CMOS 存储器,存放着与计算机硬件相关的一些参数,包括当前的日期时间等,CMOS 芯片是易失性存储器,必须 电池供电。 2、为了便于不同 PC 机主板的互换,主板的物理尺寸已经标准化。 3、BIOS 包括四个程序：加电自检、系统主引导、CMOS 设置程序、基本外围设备的驱动程序。 4、RAM 分为 DRAM 和 SRAM 两种： DRAM 芯片的电路简单,集成度高,功耗小,成本低,适合于内存储器的主体部分,速度慢 SRAM 与 DRAM 比,电路较复杂,集成度低,功耗大,成本高,价格贵,但工作速度快,适合用作高速缓冲存储器 Cache 5、只读存储器 ROM、是一种能够永久或半永久地保存数据的存储器,分为两种：不可在线改写内容的 ROMFlashROM： 工作原理是：低电压下存储的信息可读不可写,较高电压下,存储的信息可以更改和删除,在 PC 机中用于存储 BIOS 程序。 6、存储器的存储时间指的是从 CPU 给出存储器地址开始到存储器读出数据并送到 CPU 所需要的时间,存取时间的单 位是 ns。 7、I/O 总线可以传输三类信号：数据信号、地址信号、控制信号。 8、PC 机可以连接许多不同种类的 I/O 设备,有串行一位一位传输、和并行 8 位或 16 或 32 位一起传、之分常用 I/O 接口： (1)USB 接口：传输速率在 1、5MB/S—60MB/S (2)IEEE-1394 接口：50MB/S—100MB/S (3)IDE 接口：传输速率在 66—133MB/S (4)SATA 接口：150MB/S—300MB/S (5)PS/2 接口：低速 (6)红外接口：传输速率在 4Mbps 9、USB 接口最多可连接 127 个设备 三、常用输入设备 1、数码相机将影像聚焦在成像芯片 CCD 或 CMOS、上,数码相机使用的成像芯片目前采用 CCD 器件具多,像素在 200W —300W 以下的普及型相机大多采用 CMOS 芯片。 

2、液晶显示器 LCD、是借助液晶对光线进行调制而显示图像的一种显示器,与 CRT 显示器比,LCD 具有工作电压低, 没有辐射危害,主要性能参数包括：显示器的尺寸：传统显示屏的宽高比为 4：3 液晶显示器的宽高比 16：9 或 16： 10 刷新速度：指所显示的图像每秒钟更新的次数,一般在 60Hz 以上。 3、现在显示控制卡越来越多的集成在芯片组中,不再需要独立的插卡。 四、外部存储器 1、一块硬盘一般由 1—5 张盘片组成,其速度为每分钟几千转甚至上万装,磁盘盘片的直径为 3、5、2、5 和 1、8 英 寸,磁盘片表面由外向里分成许多同心圆,每个圆称为一个磁道,每个单碟一般都有几千个磁道,每条磁道还要分成 几千个扇区,每个扇区的容量通常为 512 字节,磁盘上的一块数据要用三个参数来定位：柱面号、扇区号和磁头号。 2、硬盘完成一次读写操作大约需要 10ms 左右,为此,硬盘通过将数据暂存在一个比其速度快得多的缓冲区中来提高 交换数据的速度,这个缓冲区就是硬盘的高速缓存,高速缓存由 DRAM 芯片组成。 3、硬盘与主机的接口主要有两种：IDE 接口和串行 SATA 接口。 4、硬盘的主要性能指标：容量：PC 机硬盘中的存储碟片一般在 1—4 片,其存储容量为所有单碟容量之和,碟片数 目宜少不宜多,因此提高单碟容量是提高硬盘容量的关键。平均存储时间：硬盘存储器的平均存取时间由硬盘的旋 转速度、磁头的寻道时间和数据的传输速率所决定,目前大约在几毫秒至几十毫秒之间。缓存容量：越快越好,越大 越好。数据传输速率：分为外部传输速率和内部传输速率,硬盘的内部传输速率小于外部传输速率,所以内部传输速 率的高低才是评价硬盘整体性能的决定性因素。 5、光盘存储器读出速度和数据传输速度比硬盘慢很多。 6、光驱类型：CD 只读光驱 CD-ROM、,DVD 只读光驱 DVD-ROM、,CD 光盘刻录机,DVD 光盘刻录机,组合光驱既有 DVD 只读光驱功能,又有 CD 光盘刻录机的功能,蓝光光驱 BD、,DVD 驱动器的光头是发出红色激光波长为 650nm、来读取 或写入信息的,而蓝光光驱则利用波长更短 405nm、的蓝色激光在光盘上读写信息 7、不同 DVD 的存储容量：（1）蓝光光盘的存储容量为：25GB,读写速度达到每秒 4、5—9MB,适合全高清晰影片（2） 120mm 双面双层 DVD 存储容量为 17GB。（3）80mm 双面双层 DVD 存储容量为 32G 一、计算机软件的分类 1、系统软件：泛指给应用软件开发与运行提供支持,如：基本输入/输出系统 BIOS、,操作系统如 Windows、,程序 设计语言处理系统如 C 语言编译器、,数据库管理系统如 ORACLEAccess 等、,常用的实用程序如磁盘清理程序,备份 程序等。 2、商品软件、共享软件和自由软件的区别：商品软件指用户需要付费才能得到其使用权,它除了受版权保护之外, 通常还受到软件许可证的保护,软件许可证是一种法律合同,它确定了用户对软件的使用方式,扩大了版权法给予用 户的权利共享软件是一种”买前免费试用”具有版权的软件,它通常允许用户试用一段时间,也允许拷贝和散发,但 过了试用期若还要使用,则必须交一笔注册费自由软件的原则是：用户可共享自由软件,允许自由拷贝、修改其源代 码,允许销售和自由传播,但是对软件源代码的任何修改都必须向所有用户公开,还必须允许此后的用户享有进一步 拷贝和修改的自由,如 Apache 服务器软件和 Linux 操作系统 二、操作系统原理 1、多任务处理：为了提高 CPU 的利用率,操作系统一般都支持若干个程序同时运行。 2、Windows 操作系统采用并发多任务方式支持系统中多个任务的执行,并发多任务是指不管是前台任务还是后台任 务,它们都能分配到 CPU 的使用权,从宏观上看,这些任务是”同时”执行,从微观上看,任何时刻只有一个任务正在 被 CPU 执行,为了支持多任务处理,操作系统中有一个处理器调度程序负责把 CPU 时间分配给各个任务,调度程序一 般采用时间片轮转的策略。 3、在 Windows 操作系统中,虚拟存储器是由计算机中的物理内存和硬盘上的虚拟内存联合组成的,页面的大小是 4KB, 采用”最近最少使用”算法。 4、在 Windows 中,文件名可以长达 255 个字符。 5、常用的操作系统：Windows 操作系统、Linux 操作系统、Unix 操作系统。 

6、从汇编语言到机器语言的翻译程序,称为汇编程序。 三、数据结构与算法 1、算法的基本要素：确定性、有穷性、能行性、输出 2、算法的一个显著特征是：它解决的不是一个问题而是一类问题 3、数据机构包含三个内容数据的抽象逻辑、结构、数据的物理存储、结构、在数据结构上定义的运算 一、计算机局域网 1、局域网中的每个节点都有一个唯一的物理地址,称为介质访问地址 Mac 地址、,以便区别。 2、网卡的任务是负责在传输介质上发送帧和接受帧,CPU 将它视同为输入/输出设备,不同类型的局域网,其 Mac 地 址的规定和数据帧的格式不相同,因此连入不同局域网的节点需要使用不同类型的网卡,网卡已经都集成在芯片组 中。 3、共享以太网以集线器 hub、为中心构成,共享式局域网任何时间只允许一对节点进行通信,因而在节点数目较多 且通信频繁时,网络会发生拥塞,性能急剧下降。 4、交换式以太网以以太网交换机为中心构成,使用交换式以太网是一种星型拓扑结构的网络,每一个节点各自独享 一定的带宽,交换式以太网与共享以太网两者使用的网卡是一样的。 5、无线局域网采用的协议主要是 802、11 及蓝牙,IEEE802、11 是无线局域网最常用的传输协议,蓝牙是短距离无 线数字通信技术,蓝牙的最高传输速率为 1Mbps,距离在 10cm—10m,适用在居室内 二、因特网的组成 1、TCP/IP 协议标准主要层： 应用层：如电子邮件程序使用 SMTP，Web 浏览器使用 HTTP。 传输层：分为 TCP 和 UDP 协议,TCP 协议负责可靠的完成数据的传输,如电子邮件的传送,UDP 协议只是尽力而为的进 行快速数据传输,不保证传输的可靠性,例如音频和视频数据的传输。 2、IP 地址：IP 地址组成：类型号+网络号+主机号 A 类主机用于有大量主机的网络,全球只有 126 个,B 类 IP 地址 首个字节大于 128 但小于 192,规模适中<=65535 台、的网络使用 B 类,C 类地址用于主机数量不超过 254 台的小型 网络特殊的 IP 地址：主机地址每一位都为”0”的 IP 地址,称为网络地址,用来表示一个物理网络,主机地址每一位 都为”1”的 IP 地址,称为直接广播地址 3、用来连接异构网络的基本设备是：路由器。 4、网站域名的总长不超过 255 个字符,一台主机通常只有一个 1 个 IP 地址,但可以有多个域名,把域名翻译成 IP 地 址的软件称为域名系统 DNS。 5、因特网的接入方式包括：ADSL 接入：ADSL 不改变电话的本地环路,使用普通电话线作为传输介质,数据的下载速 度大于上传速度,传输距离在 3—5km。有线电视网接入：CableModem 拥有廉价和带宽比较充裕,缺点是用户数较多 时,带宽会显著下降。光纤接入：使用光纤作为主要传输介质的因特网接入技术。 三、因特网提供的服务 1、电子邮箱举例：just@126.com 每个电子邮箱有两部分组成,第一部分是邮箱名,如：just 第二部分为邮箱所在邮 件服务器的域名,两者用@隔开，如：126.com。电子邮件有三部分组成：一是邮件的头部,而是邮件的正文,三是邮 件的附件。电子邮件使用 MIMe 协议,可发送图像,一方面执行 SMTP 协议,检查有无邮件需要发送和接收,一方面执行 POP3 协议,判断是否有用户需要取信。 2、大多数网页是一种采用 HTML 超文本标记语言描述的超文本文档,后缀名是、html 或、htm,http 表示客户端和服 务器短执行 http 传输协议。 3、FTP：把网络上的一台计算机中的文件移动或拷贝到另外一台计算机上的协议 Telnet：表示远程登录协议。 四、网络信息安全 1、由于没有绝对安全的网络,常采用的安全措施是： 真实性鉴别：对通信双方的身份和所传送信息的真伪能准确的进行鉴别。 

访问控制：控制用户对信息等资源的访问权限,防止未经授权使用资源。 数据加密：保护数据秘密,未经授权其内容不会显露。 数据完整性：保护数据不被非法修改,使数据在传送前,后保持完全相同。 数据可用性：保护数据在任何情况下不会丢失。 一、汉字编码 1、西文字符的编码：目前计算中最广泛使用的是西文字符集及其编码是 Ascii 字符集和 Ascii 码,基本的 Ascii 字 符集共有 128 个字符 2、汉字的编码： GB2312 编码：是我国 1981 年颁布的第一个国标,该标准选出 6763 个常用汉字和 682 个非汉字字符。 GBK 汉字编码：GBK 是我国 1995 年发布的,共有 21003 个汉字,还收录了繁体字,与 GB2312 保持向下兼容。 UCS：国际标准化组织 ISO、制定了一个将全世界所有文字与符号集中进行统一编码,称为 UCS。 GB18030：为了既能与国际标准 UCS 接轨,是包含汉字最多的标准,与 GB2312 与 GBK 保持兼容。 BIG5：台湾、香港地区专用。 二、图形与图像 1、图像获取过程的核心是模拟信号的数字化,处理步骤为：：扫描、分色、取样、量化。 2、图像数据量=图像水平分辨率 X 图像垂直分辨 X 像数深度位数／8（单位：KB） 2、数据压缩分两种类型：一是无损压缩,二是有损压缩,有损压缩是指使用压缩后的图像数据进行还原时,重建的图 像与原始图像虽有一定的误差,但不影响人们对图像含义的正确理解 3、常用的图像格式：GIF 无损压缩广泛适用于因特网上 JPEG 有损压缩因特网、数码相机 三、数字视频及应用 1、视频卡能将输入的模拟视频信号进行数字化 2、数字视频压缩编码标准有 MPEG-1 适用于 VCD、数码相机、数字摄像机等,MPEG-2 适用于 DVD、数字有线电视、 MPEG-4 适用于手机、MP4 播放器等