計算機硬件組成教案

計算機硬件系統(tǒng)的組成教案計算機硬件系統(tǒng)的組成教案 預(yù)備知識 1 第一臺計算機 ENIAC 電子微分計算機 中文名稱 埃尼阿克 1946 年由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功 是世界上第一 臺數(shù)字計算機 掀開了計算機的發(fā)展史 它占地 300 多平方米 重量 30 噸 由 15000 多個電子管組成 每小時耗電量 150KW 2 馮 諾依曼機 EDVAC 機 1946 年美馮 諾依曼提出了存儲程序的概念并建立了一個完整的計算機模型 在此基礎(chǔ)上研制了 EDVAC 它奠定了計算機的馮 諾依曼結(jié)構(gòu)形式 3 計算機的發(fā)展 計算機從誕生到目前的狀況 其發(fā)展可分為四類 請看 flash 4 計算機的分類 A 按計算機處理數(shù)據(jù)的類型劃分 數(shù)字計算機 模擬計算機 數(shù)字模擬計算機 B 按計算機的處理能力及體積劃分 巨型計算機 大型計算機 小型計算機 微型計算機 注 現(xiàn)在我們通常所說的計算機是指 電子數(shù)字微型計算機 又稱個人電腦 Personal Computer 微機 它包括臺式電腦 和掌上電腦 筆記本電腦 兩大類 若干個品牌 5 現(xiàn)在流行的電腦 A 多媒體計算機 B 網(wǎng)絡(luò)計算機 C 家庭數(shù)碼處理計算機 D 無線移動通訊筆記本電腦 按其功能劃分 6 未來的計算機 電子計算機發(fā)展成光子計算機 或生物計算機 速度更快 更節(jié)能 更便捷 更人性化和個性化 新課導(dǎo)入 通過前面兩節(jié)的學(xué)習(xí) 同學(xué)們已經(jīng)了解了計算機是信息技術(shù)研究和發(fā)展的基石 是我們獲取信息 處理信息 存儲信息和傳輸信 息的重要工具 是當(dāng)今信息社會不可缺少的生活 工作和學(xué)習(xí)工具 那么 計算機是什么 它 由什么東西構(gòu)成 這就是今天我 們所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容 計算機系統(tǒng)的組成 計算機系統(tǒng)由計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成 計算機的硬件系統(tǒng)是計算機運作的物質(zhì)基礎(chǔ) 它就好象一個人的軀體 是看 得見摸得著的 計算機的軟件 指為了運行 管理 維護和開發(fā)計算機而編制的各種程序及相關(guān)資料的總和 是指計算機上的數(shù)據(jù) 文件 程序等 可將它比作人的精神和思想 硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩者是相互依存 不可分割的 沒 有硬 件 軟件就沒有用武 之地 沒有軟件 硬件就象一堆廢鐵 好 接下來我們就來看看計算機系統(tǒng)的構(gòu)成 新課內(nèi)容 一 馮 諾依曼原理 知識要求 掌握 1945 年 6 月美籍匈牙利著名數(shù)學(xué)家馮 諾依曼與勃克斯等聯(lián)合發(fā)表的 101 頁報告 中提出了 儲存程序 的設(shè)計思想 并建立 了一個完整的計算機模型 至今仍不失其開創(chuàng)性的指導(dǎo)意義 我們目前所使用的計算機大都仍采用馮 諾依曼原理 馮 諾依曼 儲存程序 的設(shè)計思想包含三個方面 1 用二進制代替十進制運算 2 將計算機硬件劃分為五大部件 運算器 控制器 存儲器 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備 3 提出了 存儲程序 思想 即在計算機中引入了存儲器 馮 諾依曼 儲存程序 計算機工作原理圖 了解 flash 演示 計算機工作原理圖 略 參見課件 二 計算機系統(tǒng)概述 1 從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看計算機的組成 學(xué)術(shù)劃分 即按馮 諾依曼原理劃分 掌握 A 計算機系統(tǒng) 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) B 硬件系統(tǒng) 運算器 控制器 構(gòu)成中央處理器 CPU 存儲器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 C 存儲器 內(nèi)存儲器 Ram Rom 和外存儲器 D 內(nèi)存儲器 隨機儲存器 Ram 只讀存儲器 Rom E 外存儲器 硬盤 軟盤 光盤 指盤 其他 F 輸入設(shè)備 鍵盤 鼠標 掃描儀 手寫筆 麥克風(fēng) 觸摸屏等 G 輸出設(shè)備 顯示器 投影儀 打印機 音箱 繪圖儀等 I 軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 II 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)和各種匯編 編譯程序 III 應(yīng)用軟件 文字處理軟件 圖形圖像處理軟件 動畫制作軟件 游戲軟件等 2 從外部結(jié)構(gòu)看計算機的組成 通用劃分 知識要求 了解 技能要求 識別 目的 達到熟悉計算機系統(tǒng) 圖略 參見課件 三 實物講解通用劃分 知識要求 了解 技能要求 識別 目的 實物展示 提高直觀感受 便于理解 識記 圖略 參見課件 四 硬件系統(tǒng)各硬件介紹 圖略 參見課件 知識要求 掌握 技能要求 識別 1 主板 主板是計算機硬件中最重要的部件之一 是整個計算機工作的基礎(chǔ) 它是計算機中最大的集成電路板 它上面集成上百萬電子芯 片及線路 如果用一幢樓房來比喻的話 主板就像是地基 其他所有房屋設(shè)備都是建立在地基上 同樣 計算機的其他所有設(shè)備 都必須和主板直接或間接連接在一塊 計算機系統(tǒng)才能正常運行 無論那種類型的主板 上面都有許多插槽和連接端口 以便于各種硬件和數(shù)據(jù)線與之連接 如 ISA 插槽 PCI 插槽 BIOS 軟盤 硬盤數(shù)據(jù)線接口 2 主機接口 參考教材 P11 圖 1 6 主機箱后端接口 3 CPU 重點掌握 中央處理器一般也稱 CPU Central Process Unit 由運算器和控制器組成 是計算機的核心部件 猶如人體的大腦一樣思考 各種問題 控制人的各種器官 CPU 是決定計算機速度的決定性因素 衡量 CPU 的速度是通過它的時鐘頻率 也稱主頻 常 用單位有 MHz 和 GHz 時鐘頻率越大 計算機速度就越快 如 PIII 800MHz 500MHz MHz 每秒執(zhí)行百萬條計算機指令 GHz 每秒執(zhí)行十億條計算機指令 CPU 類型 Intel 8080 80486 Pentium 4 2 8 GHz Pentium 4 3 6 GHz AMD 80286 80386 80486 K5 K6 K7 IBM 80486 工作頻率 Pentium 4 3 6GHz 工作頻率越大速度越快 運算器的功能 負責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算 即數(shù)據(jù)的加工處理 控制器的功能 計算機的控制中心 分析從存儲器取出的信息 然后向計算機各個部分發(fā)出各種控制信號 指揮與協(xié)調(diào)計算機自動 有序地 工作 4 內(nèi)存儲器 重點掌握 存儲器分為內(nèi)存儲器和外存儲器 內(nèi)存儲器與外存儲器比較 內(nèi)部存儲器訪問速度快 信息存儲具有暫時性 存儲容量小 相對價格高 外部存儲器訪問速 度慢 信息永久性 存儲容量大 相對價格低 內(nèi)存儲器分為 RAM 隨機存儲器和 ROM 只讀存儲器 隨機存儲器 RAM Random Access Memory 儲存的信息可以讀出 也可以寫入 斷電后存儲的信息會丟失 隨機儲存器 RAM 在物理硬件上又叫 內(nèi)存條 只讀存儲器 ROM Read Only Memory 儲存的信息只能讀出 不能寫入 斷電后信息不會丟失 CPU 直接與隨機存儲器 內(nèi)存條 發(fā)生數(shù)據(jù)交換 常見的內(nèi)存條有 SDR 和 DDR 兩種 容量有 16MB 32MB 64MB 128M 256MB 512MB 5 外存儲器 重點掌握 常見的外存儲器有 硬盤 軟盤 光盤 指盤 閃存 和磁帶等 需要有驅(qū)動器 硬盤 也叫溫盤 是采用溫徹斯特技術(shù)的小型密封組合式磁盤的簡稱 優(yōu)點 精度高 容量大 讀寫速度快 缺點 不易攜帶 容易損傷并丟失數(shù)據(jù) 目前流行硬盤的大小為 40GB 60GB 80GB 120GB 轉(zhuǎn)速為 7200 轉(zhuǎn) 秒 軟盤 5 25 英寸 低密容量 360KB 高密容量 1 2MB 3 5 英寸 低密容量 720KB 高密容量 1 44MB 使用軟盤的注意事項 1 切勿受熱 受潮 受壓或彎曲 2 勿用手觸摸讀寫槽 3 在磁盤讀寫期間 千萬不要拔出磁盤 4 對存放重要信息的軟盤 應(yīng)定期作備份 光盤 只讀型 CD ROM 只寫一次型 WORM 可擦寫型 CD Rewriteable 想一想 你知道光驅(qū)上標明的 52X 是什么含義嗎 6 數(shù)據(jù)的存儲單位 重點掌握 數(shù)據(jù)存儲的最小單位 位 bit 數(shù)據(jù)存儲的最基本單位 字節(jié) Byte 計算機處理數(shù)據(jù)的基本單位 字 word 1KB 1024B 2 的 10 次方 1MB 1024KB 1GB 1024MB 1TB 1024GB 內(nèi)存以字節(jié)為單位編址 目前 內(nèi)存的容量一般為 128M 256M 512M 等 7 輸入設(shè)備 重點掌握 常見輸入設(shè)備 鍵盤 鼠標 手寫筆 麥克風(fēng) 掃描儀 磁盤驅(qū)動器 觸摸屏 數(shù)碼相機 條形碼閱讀器等 主要作用 向計算機系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù) A 鍵盤 Keyboard 是計算機的標準輸入設(shè)備 也是最常用 最基本的一種輸入設(shè)備 常見的鍵盤有 101 鍵盤 104 鍵盤 108 鍵盤 現(xiàn)在隨著一些廠商開發(fā)的多功能鍵盤 其按鍵數(shù)量遠遠超過了 108 鍵 鍵盤可劃分為四個區(qū) 標準鍵盤區(qū) 功能鍵盤區(qū) 輔助鍵盤區(qū) 小鍵盤區(qū) 鍵盤有機械式 薄膜式 電容式 按結(jié)構(gòu) AT 傳統(tǒng)式 PS 2 式 按接頭 及無線鍵盤 B 鼠標 Mouse 是計算機的標準輸入設(shè)備 在圖形界面中 鼠標可進行光標定位或完成某些特定的操作功能 最大優(yōu)點是可更快 更準確的 移動光標 鼠標的種類 機械式鼠標 光電式鼠標 機械光電式鼠標 無線鼠標 3D 鼠標 4D 鼠標等 C 掃描儀 可以將彩色照片 圖像輸入計算機 或可將印刷文字輸入后用 OCR 光學(xué)字符識別 軟件進行字符識別 D 觸摸屏 是一種輸入 定位設(shè)備 集顯示器和鼠標功能于一體 其它設(shè)備內(nèi)容請看課件中的 知識擴展 部分 8 輸出設(shè)備 重點掌握 常見輸入設(shè)備 顯示器 打印機 投影儀 繪圖儀 刻字機 音箱 磁盤驅(qū)動器等 主要作用 是計算機向人們提供數(shù)據(jù) 信息 A 顯示器 是計算機的主要輸出設(shè)備 它能人們看到計算機處理的數(shù)據(jù) 文本 圖像 視頻等 目前常用的顯示器是陰極射線管 CRT 純平高亮顯示器和液晶 LCD LED 顯示器 顯示器的尺寸規(guī)格有 14 寸 15 寸 17 寸 19 寸等 顯示器優(yōu)劣相關(guān)的幾個重要概念 顯示器的點距 像素和分辨率 刷新率 顯示卡 顯存 VRAM 真彩色 點距和像素是兩個相互關(guān)聯(lián)的指標 像素是指電子束打在顯示器的光點 每一點稱之為一個像素 而點距就是指打在屏幕上 的兩個光點之間的距離 顯示上的文本或圖像是由點 像素 組成的 點距越小 單位面積內(nèi) 比如 17 寸 的像素點就越多 顯示出來的圖像的越細膩 越清晰 分辨率是指屏幕上像素的數(shù)目 分辨率越高 顯示的