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电子信息技术应用基础 图书简介 本书旨在为初学者提供一个全面而实用的电子信息技术基础知识框架。随着信息时代的飞速发展，电子信息技术已渗透到社会生活的方方面面，无论是工业制造、商业运作还是个人生活，都离不开对电子信息技术的理解和应用。掌握这些基础知识，是迈向更高层次技术学习和实际应用的关键第一步。 第一部分：信息技术基础与计算机系统 本部分将系统介绍信息技术的基本概念、发展历程以及现代计算机系统的核心组成。 第一章：信息与信息技术概述 信息的本质与特征： 深入探讨信息在物理学、数学和工程学中的不同定义，以及信息熵、信息量化等核心概念。讨论信息在存储、传输和处理过程中的关键特征，如真实性、时效性和有效性。 信息技术的发展历程： 回顾从机械计算到电子计算，再到互联网和移动计算的技术演进脉络。重点分析每一次技术飞跃对社会结构和生产力带来的深刻变革。 信息技术在社会中的应用领域： 综述信息技术在教育、医疗、金融、交通等关键行业的应用现状与趋势，为后续专业学习奠定宏观认识。 第二章：计算机硬件系统基础 本章聚焦于构成现代计算机的物理实体。 中央处理器（CPU）的工作原理： 详细阐述CPU的结构，包括运算器、控制器和寄存器组。解释指令的取指、译码、执行和写回等基本周期，并介绍流水线技术对性能提升的作用。 存储系统层次结构： 区分主存（RAM/ROM）与辅存（硬盘、固态硬盘）的特性差异。深入讲解高速缓存（Cache）的工作机制，包括局部性原理和缓存替换算法，这是理解计算机性能瓶颈的关键。 输入/输出（I/O）设备与接口技术： 介绍常见的输入设备（键盘、鼠标、扫描仪）和输出设备（显示器、打印机）的工作原理。重点解析I/O接口标准（如USB、PCIe）及其数据传输模式。 总线结构与系统互连： 阐述系统总线（数据总线、地址总线、控制总线）在数据交换中的作用，以及不同硬件组件间如何协同工作。 第三部分：计算机软件与程序设计入门 软件是赋予硬件生命力的关键。本部分将从操作系统原理入手，并引导读者接触程序设计的基本思维。 第三章：操作系统基础 操作系统的核心功能： 介绍操作系统作为资源管理者的角色，包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。 进程与线程的概念： 清晰区分进程和线程，讲解它们在并发执行中的区别和联系。探讨进程同步与互斥的基本方法，如信号量和管程。 内存管理机制： 讲解内存分配的基本策略（如首次适应、最佳适应）。深入剖析虚拟内存的概念，包括分页和分段机制，以及缺页中断的处理流程。 文件系统结构： 描述文件和目录的逻辑组织结构，介绍FAT、NTFS等常见文件系统的基本特征。 第四章：程序设计基础思维与方法 本章旨在培养读者的计算思维，为后续深入学习编程语言打下坚实基础。 算法与数据结构概述： 介绍算法的特性（正确性、效率、可行性）。初步认识线性表、栈、队列等基本数据结构，理解它们在解决实际问题中的适用性。 程序的基本结构与控制流： 讲解顺序结构、选择结构（if-else, switch）和循环结构（for, while）在程序设计中的应用。 面向过程的编程思想： 通过简单的流程图和伪代码示例，展示如何将复杂问题分解为一系列可执行的步骤。 程序调试与测试基础： 介绍程序开发过程中发现和修复错误的常用方法，强调逻辑错误与语法错误的区分。 第四部分：计算机网络与通信技术 本部分是理解现代信息交互的基石，重点介绍网络的基本结构、协议和应用。 第五章：计算机网络基础理论 网络拓扑结构与分类： 介绍总线型、星型、环型、网状型等常见物理拓扑结构，并根据覆盖范围（局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN）进行分类。 网络协议与分层模型： 详细讲解OSI七层参考模型和TCP/IP四层/五层模型，明确每一层的功能和主要协议（如物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层）。 IP地址与子网划分： 阐述IPv4地址的结构、分类（A/B/C/D/E类）及私有地址。初步介绍子网掩码的概念及其在网络划分中的作用。 第六章：网络互联与应用层协议 核心网络层协议： 重点分析IP协议的数据包结构和路由选择的基本概念。介绍ICMP协议在网络诊断中的应用（如Ping）。 传输层两大支柱： 详细对比TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）的特性，包括连接的建立（三次握手）、可靠数据传输机制（确认、重传）和拥塞控制。 常用应用层协议解析： 介绍HTTP（万维网协议）、SMTP（邮件发送协议）、DNS（域名系统）的工作流程，理解客户端与服务器之间如何交互以实现特定功能。 第五部分：信息安全与数据表示 本部分关注信息在计算机内部的表示方式以及如何保护信息安全。 第七章：数制与数据编码 常用数制系统： 深入学习二进制、八进制、十六进制与十进制之间的相互转换方法，这是所有底层计算的基础。 计算机中的数据表示： 讲解定点数和浮点数的表示方法（如IEEE 754标准），探讨它们在精度和范围上的局限性。 字符编码标准： 介绍ASCII码、汉字编码（如GB2312、Big5）以及国际通用的Unicode编码（UTF-8/UTF-16）的原理和相互兼容性。 第八章：信息安全初步 安全威胁概述： 识别常见的安全威胁，如病毒、蠕虫、木马、拒绝服务攻击（DoS）等。 基础加密技术： 初步了解对称加密（如AES的原理概念）和非对称加密（如RSA的公私钥思想）的基本概念，理解它们在数据保护中的角色。 防火墙与访问控制： 介绍防火墙作为网络边界安全设施的功能和基本工作模式，以及如何通过访问控制列表（ACL）管理网络权限。 本书结构清晰，理论与实践相结合，旨在帮助读者建立起对现代电子信息技术领域全面而坚实的认知基础，为后续深入学习数字逻辑、微机原理或专业编程打下不可或缺的基石。
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