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51单片机电子信息技术知识体系案例笔记

【摘要】:可以把电子信息科学技术的知识架构类比于生物系统,如图1-5所示。电子信息科学技术的知识体系与此类似。电子信息科学技术涉及的载体有电磁场、电流/电压、比特、CPU指令集、计算机的数据、网络上的数据包、包括人看到的媒体等形式。

可以把电子信息科学技术的知识架构类比于生物系统,如图1-5所示。生物系统从基本的原子、分子形成蛋白质、细胞器、细胞、组织、器官、系统到个体的人,在不同的层次上形成不同的生物,有低等生物和高等生物、植物动物,每一层次各自独立又相互联系,有着从低到高的递进关系,低层次生物的进化决定了高层次生物的特性和发展。电子信息科学技术的知识体系与此类似。电子信息学科从基础物理发展而来,从电磁场和电荷载体的相互作用开始,到电势电流、电压)和电路之间的相互关系;从电路里分化出逻辑电路,从电势与电路的关系,到比特和逻辑之间的相互关系;在逻辑电路的基础上研制出中央处理器,从比特与逻辑的关系,发展到指令集和处理器的相互关系;给中央处理器包装上操作系统以后,有了计算机,在计算机这个层面上不再讨论具体的处理器,而是讲数据和算法;计算机互联形成网络,数据包和网络的相互关系又有质的飞跃;这样一直到人的大脑处理的各种媒体,形成认知和媒体的关系。这几个层次实际上构成了电子信息科学技术整个知识的脉络,而且每一个层次对问题的描述都有质的、革命性的变化。整个体系从基本系统到多功能复杂系统,与生物系统的变革非常类似。

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图1-5 电子信息科学技术的知识架构和生物系统的类比(www.chuimin.cn)

电子信息科学技术的知识架构如图1-6所示,知识的核心概念可以归纳在“信息载体与系统的相互作用”这一整体脉络下。信息载体是携带信息的,信息不能离开载体而存在。电子信息科学技术涉及的载体有电磁场、电流/电压、比特、CPU指令集、计算机的数据、网络上的数据包、包括人看到的媒体等形式。不同的信息载体有不同的系统与之相互作用,相应的有物质、电路、处理器、算法、网络、人的大脑等。如图1-6所示,从基础的数学物理开始,围绕几个层次的信息载体与系统相互作用,具体来说是场和电子、电势与电路、比特与逻辑、程序与处理器、数据与算法、媒体和认知,把整个学科的核心概念整合到了一起。每一个层次上都是不同的信息载体与系统的相互作用,各层次之间相互关联,逐次递进。

计算机技术是电子信息科学技术的核心,嵌入式系统产品是电子信息科学技术的典型应用。