【正文】 第 1 頁 共 26 頁 大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程 課后習(xí)題答案 第第 一一 章章 信信 息息 技技 術(shù)術(shù) 概概 述述 信息與信息技術(shù) 1） 從通常意義上說，什么是信息？信息處理包含那些行為和活動(dòng)？ 答：從客觀的立場來看，信息是指：“事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式”。 從認(rèn)識主體立場來看，信息是指：“認(rèn)識主體所感知或所表述的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用”。 信息處理指的是與下列內(nèi)容相關(guān)的行為和活動(dòng)：信息的收集、信息的加工、信息的存儲(chǔ)、信息的施用。 2） 什么是信息技術(shù)？他包括哪些方面？你所學(xué)的專業(yè)與信息技術(shù)有什么聯(lián)系？ 答：信息技術(shù)指是的用來擴(kuò)展人們信息器官功 能、協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。 基術(shù)的信息技術(shù)包括：擴(kuò)展感覺器官功能的感測（獲?。┡c識別技術(shù)；擴(kuò)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的通信與存儲(chǔ)技術(shù)；擴(kuò)展思維器官功能的計(jì)算（處理）技術(shù)；擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)。 略。 3） 列舉一至兩種常用（見）的信息處理系統(tǒng)，花出它們的系統(tǒng)組成圖。 答：火車、飛機(jī)售票系統(tǒng)。圖略。 微電子技術(shù) 1） 什么是集成電路？什么是超大規(guī)模集成電路？你能列舉出常用電子設(shè)備中的一些集成電路嗎？ 答：集成電路是一半導(dǎo)體單晶體作為材料，經(jīng)平面工藝加工制造，將大量晶體管、電阻等元器件及互連線構(gòu)成的電子 線路集成在基片上，構(gòu)成一微型化的電路或系統(tǒng)。 超大規(guī)模集成電路超過 100 萬個(gè)電子元件的集成電路。 如：電腦中的主板、顯示卡、 CPU 等。 2） 集成電路的發(fā)展趨勢如何？微電子技術(shù)會(huì)達(dá)到極限嗎？ 答：集成電路的特點(diǎn)是體積小，重量輕，可靠性高。集成電路的工作速度主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸，晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開關(guān)速度就越快。 不會(huì)達(dá)到極限， Intel 公司的創(chuàng)始人之一 Gordon E Moore 1965 年在《電子學(xué)》雜志上曾發(fā)表論文預(yù)測，單塊集成電路的集成度平均每 18~24 個(gè)月翻一番，這就是有名的 Moore 定律。 3） IC 卡有哪些類型？它們的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景如何？ 答： IC 卡從功能上分為三類：（ 1）存儲(chǔ)器卡：主要用于安全性要求不高的場合。（ 2）帶加密邏輯的存儲(chǔ)器卡：用于安全性要求高的場合。（ 3） CPU 卡：用于作為證件和信用卡等場合。 IC 卡從使用方式上分為兩類：（ 1）接觸式 IC 卡：用于存儲(chǔ)信息量的場合、讀寫操作比較復(fù)雜的場合。（ 2）非接觸式 IC 卡：用于身份驗(yàn)證等場合。 IC 卡不但可以存儲(chǔ)大量信息，而且具有極強(qiáng)的保密性能，可以防止偽造和竊用，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性 高。它既可以作為電子證件，用來記錄持卡人的信息，作為身份識別之用，也可以作為電子錢包使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。 通信技術(shù)入門 1） 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由哪些部分組成？解釋信道容量、傳輸速率、誤碼率和端 _端延遲等參數(shù)的含義。 答： 通信系統(tǒng)需由三個(gè)要素組成，即信息的發(fā)送者（稱為信源），信息的接收者（稱為信宿）以及信息的載體與傳播媒介（稱為信道）。 信道的定義：傳輸數(shù)據(jù)的一個(gè)物理路徑或是一種載波信信號頻率。 傳輸速率：實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時(shí)單位時(shí)間內(nèi)傳送的二進(jìn)位數(shù)目。 誤碼率：數(shù)據(jù)傳輸中出錯(cuò)數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比 例。 端 _端延遲：指數(shù)據(jù)從信源傳送到信宿所發(fā)費(fèi)的時(shí)間。 2） 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)為什么需要采用調(diào)制、多路復(fù)用和交換技術(shù)？調(diào)制技術(shù)有哪些？復(fù)用技術(shù)又有哪幾種？ 答：調(diào)制是為了信號可以在信道中傳輸，多路復(fù)用是為了提高信道的利用率，交換技術(shù)是為了數(shù)據(jù)能在信道順利的傳輸。 第 2 頁 共 26 頁 調(diào)制技術(shù)有：調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相。 復(fù)用技術(shù)有：時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用、波分復(fù)用、碼分復(fù)用。 3） 對比有線通信和無線通信所使用的傳輸介質(zhì)的性能，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)。 答： 有線通信，它使用明線、對稱電纜或同軸電纜、光纖等作為傳輸介質(zhì)，利用頻率分割原理，實(shí)現(xiàn)在 有線信道上的多路復(fù)用。 無線通信：利用電磁波可以在空間自由傳播的特性，通過調(diào)節(jié)電磁波的振幅、頻率或相位實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸信息。 優(yōu)缺點(diǎn)：無線通信的通信距離遠(yuǎn)，頻帶很寬，容量很大，信號受到的干擾也較小，通信比較穩(wěn)定。 4） 有線載波通信、光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信等各有什么特點(diǎn)？你估計(jì)移動(dòng)通信的進(jìn)一步發(fā)展趨勢會(huì)是怎樣的？ 答： 有線電載波通信，它使用明線、對稱電纜或同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，利用頻率分割原理，實(shí)現(xiàn)在有線信道上的多路復(fù)用。其過程為：發(fā)信端的各路信號對不同載波頻率進(jìn)行調(diào)制，分別 搬移到不同頻帶后，同時(shí)在同一線路上傳輸。 光纖通信是利用光纖傳導(dǎo)信號來進(jìn)行通行的一種技術(shù)。光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，它由直徑大約為 的細(xì)石英玻璃絲構(gòu)成，透明、纖細(xì)、比頭發(fā)絲還細(xì)，具有把光封閉在其中并沿軸向進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。光纖由折射較高的纖芯和折射率較低的包層組成。通常為了保護(hù)光纖，包層外還往往覆蓋一層塑料加以保護(hù)。光纖通信系統(tǒng)中，在發(fā)信端信息被轉(zhuǎn)換和處理成便于傳輸?shù)碾娦盘?，電信號控制一光源，使發(fā)出的光信號具有所傳輸信號的特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信號的電 光轉(zhuǎn)換。發(fā)信端發(fā)出的光信號通過 光纖傳輸?shù)焦饫w通信系統(tǒng)的接收端，經(jīng)光接收機(jī)的檢測和放大轉(zhuǎn)換成電信號，最后由電接收機(jī)恢復(fù)出與原發(fā)信端相同的信息。為了補(bǔ)償光纖線路的損耗，消除信號的失真和噪聲干擾，每隔一定的距離要接入光中繼器。 無線電波可以接頻率（或波長）分成中波、短波、超短波和微波。 微波是一種具有極高頻率（通常為 300MHz~300GHz）的電磁波，波長很短，通常為 1m 至 1mm。 衛(wèi)星通信的主要特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，頻帶很寬，容量很大，信號受到的干擾也較小，通信比較穩(wěn)定。 所謂 移動(dòng)通信指的是處于移動(dòng)狀態(tài)的對象之間的通信，它包括蜂窩移動(dòng)、集群調(diào)度、無繩電話、尋呼系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。 移動(dòng)通信的目標(biāo)有四個(gè)：全球漫游；適應(yīng)多種環(huán)境；提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)； 提供足夠的系統(tǒng)容量。 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1） 什么是比特？比特是如何表示和存儲(chǔ)的？ 答：數(shù)字技術(shù)的處理對象是“比特”，中文意譯為“二進(jìn)位數(shù)字”或“二進(jìn)位”。它是計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字系統(tǒng)處理、存儲(chǔ)和傳輸信息的最小單位。一般用小寫的字母：“ b”表示。 存儲(chǔ) 1 個(gè)比特需要使用具有兩種具有穩(wěn)定狀態(tài)的設(shè)備。在計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)中，比特的存儲(chǔ)經(jīng)常使用一種稱為觸發(fā)器 的雙穩(wěn)態(tài)電路完成。 2） 存儲(chǔ)器的容量是如何度量的？有哪些不同的度量單位？ 答：是按照能存儲(chǔ)多少二進(jìn)制位來度量的。 經(jīng)常使用的度量單位有： “千字節(jié) ”(KB)， 1KB = 210 字節(jié) = 1024B “兆字節(jié) ”(MB)， 1MB = 220 字節(jié) = 1024KB “吉字節(jié) ”(GB)， 1GB = 230 字節(jié) = 1024MB（千兆字節(jié)） “太字節(jié) ”(TB)， 1TB = 240 字節(jié) = 1024GB（兆兆字節(jié)） 3） 比特的邏輯運(yùn)算有哪幾種？門電路是什么？使用門電路可以做什么？ 答：邏輯運(yùn)算有三種：邏輯加、邏輯乘、取反。 門 電路就是用于基本完成邏輯運(yùn)算的電路。 任何復(fù)雜的邏輯運(yùn)算都可以用門電路的組合來實(shí)現(xiàn)。 4） 二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)如何相互轉(zhuǎn)換？二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)如何相互轉(zhuǎn)換？ 答：二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)只需要將二進(jìn)制數(shù)的每一位乘上其對應(yīng)的權(quán)值然后累加起來既可。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)可以采取“除以 2 取余法”。 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)只要每一個(gè)八進(jìn)制數(shù)改寫成等值的 3 位二進(jìn)制即可。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，整數(shù)部分從低位向高位方向每 3 位用一個(gè)等值的八進(jìn)制數(shù)來替換，最后不足 3 位時(shí)在高位補(bǔ) 0 湊滿 3 位。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn) 換成二進(jìn)制數(shù)只要每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)改寫成等值的 4 位二進(jìn)制即可。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，整數(shù)部分從低位向高位方向每 4 位用一個(gè)等值的十六進(jìn) 第 3 頁 共 26 頁 制數(shù)來替換，最后不足 4 位時(shí)在高位補(bǔ) 0 湊滿 4 位。 5） Pentium 處理器中有哪幾種整數(shù)類型？ 7086 在這幾種整數(shù)類型中是怎樣表示的？ 6） 在 Pentium 處理器中使用 32 為浮點(diǎn)數(shù)是怎樣表示的？為什么 32 位浮點(diǎn)數(shù)可表示的數(shù)值范圍是 10 38? ~1038 ？ 自測題 1 一、 是非題 現(xiàn)實(shí)世界中存在著 多種多樣的信息處理系統(tǒng)、圖書館就是一種以收藏、管理和檢索為主要目的的信息處理系統(tǒng)。 N 集成電路根據(jù)它所包含的晶體管數(shù)目可以分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路，現(xiàn)在 PC 機(jī)中使用的微處理器屬于大規(guī)模集成電路。 N 信息在光纖中傳輸時(shí)，每隔一定距離需要加入中繼器，將信號放大后繼續(xù)傳輸。 Y 二、 選擇題 下面關(guān)于個(gè)人移動(dòng)通信的敘述中，錯(cuò)誤的是 （ C ） （ A）第一代個(gè)人移動(dòng)通信采用的是模擬通信技術(shù) （ B）目前廣泛使用的 GSM 手機(jī)采用了數(shù)字通信技術(shù)，屬于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) （ C）移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)電話交換中直接接收手機(jī)（移動(dòng)臺）的無線電信號，并負(fù)責(zé)向手機(jī)發(fā)送信號 （ D）第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的多媒體通信，包括話音通信、數(shù)據(jù)通信和高分辨率通信等 數(shù)據(jù)通信中數(shù)據(jù)傳輸速率是最重要的性能指標(biāo)之一，它指單位時(shí)間內(nèi)傳送的二進(jìn)位數(shù)目，下面是一些計(jì)量單位： ① kb/s ② MB/s ③ Mb/s ④ Gb/s 其中常用的是 B （ A） ① (B) ②和④ (C ) ①、③和④ (D) ①、②、③和④ 下面關(guān)于比特的敘述中，錯(cuò)誤的是 D （ A）比特是組成信息的最小單位 （ B）比特只有“ 0”和“ 1”兩個(gè)符號 （ C）比特既可以表示 數(shù)值和文字，也可以表示圖象和聲音 （ D）比特“ 1”大于比特“ 0” 使用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)二進(jìn)位信息時(shí)，存儲(chǔ)容量是一項(xiàng)很重要的性能指標(biāo)。存儲(chǔ)容量的單位有多種，下面哪一種不是存儲(chǔ)容量的單位？ A （ A） LB （ B） KB （ C） GB （ D） MB 與十六進(jìn)制數(shù) (BC)16 等值的八進(jìn)制數(shù)是 B (A) 273 (B) 274 (C) 314 (D) 313 所謂“變號操作”是指將一個(gè)整數(shù)變成絕對值相同但符號相反的另一個(gè)整數(shù)。假設(shè)使用補(bǔ)碼表示的 8 位整數(shù) X=10010101，則經(jīng)過變號操作后結(jié)果為 D (A) 01101010 (B) 00010101 (C) 11101010 (D) 01101011 三、 填空題 衛(wèi)星通信是當(dāng)前遠(yuǎn)距離通信中的一中手段，它利用 人造衛(wèi)星 作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無 線電信號，實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)或多個(gè)地球之間的通信。 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸二進(jìn)位信息時(shí)，傳輸速率的度量單位是每秒多少比特。某校校院網(wǎng)的主干網(wǎng)傳輸速率是每秒 10 000 000 000 比特，它可以簡寫為 10 Gb/s。 十進(jìn)制數(shù) 的八進(jìn)制表示是 （ ） 8 。 Pentium 處理器中的一個(gè) 16 位帶符號整數(shù)，如果它的十六進(jìn)制表示是 (FFF0)16 ，那么它的實(shí)際數(shù)值是 — 16 （十進(jìn)制表示 ）。 第第 二二 章章 計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 組組 成成 原原 理理 計(jì)算機(jī)的發(fā)展與作用 1）計(jì)算機(jī)在邏輯上是由哪些部分組成的？各部分的主要功能是什么？ 答： 從邏輯上（功能上）來講，計(jì)算機(jī)硬件主要包括中央處理器（ CPU）、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，它們通過系統(tǒng)總線互相連接。 CPU、主存儲(chǔ)器、總線等構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的“主機(jī)”，輸入 /輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器通常稱為計(jì)算機(jī)的“外圍設(shè)備”，簡稱“外設(shè)”。 輸入設(shè)備：“輸入”（ imput）是把信息送入計(jì)算機(jī)的過程。 中央處理器（ CPU）：負(fù)責(zé)對輸入信息進(jìn)行各種處理的部件。 內(nèi)存儲(chǔ) 器和外存儲(chǔ)器：能夠把程序和數(shù)據(jù)（包括原始數(shù)據(jù)、中間運(yùn)算結(jié)果與最終結(jié) 第 4 頁 共 26 頁 果等）存儲(chǔ)起來。 輸出設(shè)備：“輸出”（ output）表示把信息送出計(jì)算機(jī)。 系統(tǒng)總線與 I/O 端口：系統(tǒng)總線（ system bus）是用來連接 CPU、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)施并協(xié)調(diào)它們工作的一個(gè)控制部件，其主要組成部分是用于在各部件間運(yùn)