信息技术导论.ppt

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1、信息技术导论第1章数据存储目标位、位的运算和位的存储主存储器的结构和容量各种常见海量存储器不同形式信息的表示整数的存储小数的存储数据压缩通信差错1.1位和位存储信息以0和1的模式编码，这些数字称为位（Bit，BinaryDigits）0和1是符号，可表示任意东西1.1.1布尔运算（BooleanOperation）0表示假值；1表示真值。位的运算转换成真/假值的操作，即布尔运算。3个布尔运算：AND（与）、OR（或）、XOR（异或）ANDxANDy当且仅当x和y都为1时，结果为1，其他情况为0O

2、RxORy当且仅当x和y都为0时，结果为0，其他情况为1XORxXORy当且仅当x和相异时，结果为1，其他情况为01.1位和位存储（续）1.1.2门和触发器门（Gate）是一种进行布尔运算的设备，可以多种技术制造，如微电子电路、齿轮等微电子电路实现：0和1的电压电平表示与门、或门、非门、异或门【形状及运算】门是构建计算机的基本构件触发器（Flip-flop）例子：数字电路设计、计算机工程领域、抽象工具（基本构件）；位存储方法1.1.3十六进制计数法（HexadecimalNotation）长的位

3、串称为流（Stream）用十六进制计数法简化长位串的写法，易读1.1位和位存储（续）十六进制编码系统位模式十六进制表示位模式十六进制表示0000010019000111010A001021011B001131100C010041101D010151110E011061111F01117100081.2主存储器主存储器（MainMemory）包含大量电路（如触发器），每一个电路能够存储单独的一个位。1.2.1存储器结构以存储单元（Cell）为基本单位，每Cell容量8位，一个字节（Byte）Cel

4、l的左端为高位端（High-orderEnd），右端为低位端（Low-orderEnd）最右位为最低有效位（LeastSignificantBit，LSB）,最左位为最高有效位（MostSignificantBit，MSB）Cell的标识为地址（Address），从0开始编址，顺序整个存储器里的位可以看做是一个很长的位串存放二进制位的电路+读写电路Cell可以独立存取，按照任意顺序存取主存储器称为随机存储器RAM（RandomAccessMemory）1.2主存储器（续）动态存储器DRAM（Dy

5、namicRAM）：存储快速消散的微小电子，刷新电路反复补充电子，不稳定。同步动态RAM：SDRAM1.2.2存储器容量Cell总数是2的幂2的10次方1024，Kilo，K，KB（Kilobyte）MB（Megabyte），2的20次方GB（Gigabyte），2的30次方千米km?若千（Kibi，kilobinary，Ki），2的10次方若兆（Mebi，megabinary，Mi），2的20次方Gi，Gibi，gigabinary，2的30次方1.3海量存储器海量存储器（MassStorag

6、e），辅助存储器：CD、磁盘、DVD、磁带、闪存海量存储器稳定、容量大、价格低联机（Online）和脱机（Offline）描述设备从计算上的移除联机：设备或信息已和计算机连接，不需要人工干预就可以使用脱机：必须先有人工干预，设备和信息才可以被计算机使用海量存储器一般需要机械运动，RAM通过电子器件实现磁学系统、光学系统和闪存系统1.3海量存储器（续）1.3.1磁学系统磁盘：盘片表面的磁介质涂层存储数据，读写头存取数据磁道（Track）、磁头、柱面（Cylinder）、扇区（Sector）简单磁盘

7、系统：每道相同扇区数区位记录技术（ZonedBitRecording，ZBR）：边缘磁道的扇区数多于中心磁道，相邻道组成区，一个区内磁道有相同数目的扇区道和扇区的位置通过格式化（Format）或初始化的过程磁化形成软盘（FloppyDisk）：塑料盘片，灵活性，脱机；3.5英寸1.44MB硬盘：多个刚硬的盘片，磁头不接触盘片磁盘系统性能参数寻道时间（SeekTime）：磁头从一个道移到另一个道所需时间等待时间（LatencyTime）或旋转延迟（RotationDelay）：盘片旋转一周所需时间

8、的一半1.3海量存储器（续）存取时间（AccessTime）：寻道时间+等待时间传输速率（TransferRate）：读出或写入数据的速率软盘300RPM（每秒几KB），硬盘7200RPM（每秒几M）磁盘容量：盘片数、每片磁道数、每道扇区数、每扇区字节数磁盘系统需要机械运动（千分之一秒，毫秒），和电子电路的速度（十亿份之一秒，纳秒）不匹配磁带（MagneticTape）：薄的塑料带的磁涂层上磁带和磁盘的比较：容量、可靠性、脱机联机、读写方式1.3海量存储器（续）1.3.2光学系统光盘（Compa