计算机硬件组成教案

计算机硬件系统的组成教案计算机硬件系统的组成教案 预备知识 1 第一台计算机 ENIAC 电子微分计算机 中文名称 埃尼阿克 1946 年由美国宾夕法尼亚大学研制成功 是世界上第一 台数字计算机 掀开了计算机的发展史 它占地 300 多平方米 重量 30 吨 由 15000 多个电子管组成 每小时耗电量 150KW 2 冯 诺依曼机 EDVAC 机 1946 年美冯 诺依曼提出了存储程序的概念并建立了一个完整的计算机模型 在此基础上研制了 EDVAC 它奠定了计算机的冯 诺依曼结构形式 3 计算机的发展 计算机从诞生到目前的状况 其发展可分为四类 请看 flash 4 计算机的分类 A 按计算机处理数据的类型划分 数字计算机 模拟计算机 数字模拟计算机 B 按计算机的处理能力及体积划分 巨型计算机 大型计算机 小型计算机 微型计算机 注 现在我们通常所说的计算机是指 电子数字微型计算机 又称个人电脑 Personal Computer 微机 它包括台式电脑 和掌上电脑 笔记本电脑 两大类 若干个品牌 5 现在流行的电脑 A 多媒体计算机 B 网络计算机 C 家庭数码处理计算机 D 无线移动通讯笔记本电脑 按其功能划分 6 未来的计算机 电子计算机发展成光子计算机 或生物计算机 速度更快 更节能 更便捷 更人性化和个性化 新课导入 通过前面两节的学习 同学们已经了解了计算机是信息技术研究和发展的基石 是我们获取信息 处理信息 存储信息和传输信 息的重要工具 是当今信息社会不可缺少的生活 工作和学习工具 那么 计算机是什么 它 由什么东西构成 这就是今天我 们所要学习的内容 计算机系统的组成 计算机系统由计算机硬件系统和软件系统构成 计算机的硬件系统是计算机运作的物质基础 它就好象一个人的躯体 是看 得见摸得着的 计算机的软件 指为了运行 管理 维护和开发计算机而编制的各种程序及相关资料的总和 是指计算机上的数据 文件 程序等 可将它比作人的精神和思想 硬件系统和软件系统两者是相互依存 不可分割的 没 有硬 件 软件就没有用武 之地 没有软件 硬件就象一堆废铁 好 接下来我们就来看看计算机系统的构成 新课内容 一 冯 诺依曼原理 知识要求 掌握 1945 年 6 月美籍匈牙利著名数学家冯 诺依曼与勃克斯等联合发表的 101 页报告 中提出了 储存程序 的设计思想 并建立 了一个完整的计算机模型 至今仍不失其开创性的指导意义 我们目前所使用的计算机大都仍采用冯 诺依曼原理 冯 诺依曼 储存程序 的设计思想包含三个方面 1 用二进制代替十进制运算 2 将计算机硬件划分为五大部件 运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备 3 提出了 存储程序 思想 即在计算机中引入了存储器 冯 诺依曼 储存程序 计算机工作原理图 了解 flash 演示 计算机工作原理图 略 参见课件 二 计算机系统概述 1 从内部结构看计算机的组成 学术划分 即按冯 诺依曼原理划分 掌握 A 计算机系统 硬件系统 软件系统 B 硬件系统 运算器 控制器 构成中央处理器 CPU 存储器 输入设备 输出设备 C 存储器 内存储器 Ram Rom 和外存储器 D 内存储器 随机储存器 Ram 只读存储器 Rom E 外存储器 硬盘 软盘 光盘 指盘 其他 F 输入设备 键盘 鼠标 扫描仪 手写笔 麦克风 触摸屏等 G 输出设备 显示器 投影仪 打印机 音箱 绘图仪等 I 软件系统 系统软件和应用软件 II 系统软件 操作系统和各种汇编 编译程序 III 应用软件 文字处理软件 图形图像处理软件 动画制作软件 游戏软件等 2 从外部结构看计算机的组成 通用划分 知识要求 了解 技能要求 识别 目的 达到熟悉计算机系统 图略 参见课件 三 实物讲解通用划分 知识要求 了解 技能要求 识别 目的 实物展示 提高直观感受 便于理解 识记 图略 参见课件 四 硬件系统各硬件介绍 图略 参见课件 知识要求 掌握 技能要求 识别 1 主板 主板是计算机硬件中最重要的部件之一 是整个计算机工作的基础 它是计算机中最大的集成电路板 它上面集成上百万电子芯 片及线路 如果用一幢楼房来比喻的话 主板就像是地基 其他所有房屋设备都是建立在地基上 同样 计算机的其他所有设备 都必须和主板直接或间接连接在一块 计算机系统才能正常运行 无论那种类型的主板 上面都有许多插槽和连接端口 以便于各种硬件和数据线与之连接 如 ISA 插槽 PCI 插槽 BIOS 软盘 硬盘数据线接口 2 主机接口 参考教材 P11 图 1 6 主机箱后端接口 3 CPU 重点掌握 中央处理器一般也称 CPU Central Process Unit 由运算器和控制器组成 是计算机的核心部件 犹如人体的大脑一样思考 各种问题 控制人的各种器官 CPU 是决定计算机速度的决定性因素 衡量 CPU 的速度是通过它的时钟频率 也称主频 常 用单位有 MHz 和 GHz 时钟频率越大 计算机速度就越快 如 PIII 800MHz 500MHz MHz 每秒执行百万条计算机指令 GHz 每秒执行十亿条计算机指令 CPU 类型 Intel 8080 80486 Pentium 4 2 8 GHz Pentium 4 3 6 GHz AMD 80286 80386 80486 K5 K6 K7 IBM 80486 工作频率 Pentium 4 3 6GHz 工作频率越大速度越快 运算器的功能 负责数据的算术运算和逻辑运算 即数据的加工处理 控制器的功能 计算机的控制中心 分析从存储器取出的信息 然后向计算机各个部分发出各种控制信号 指挥与协调计算机自动 有序地 工作 4 内存储器 重点掌握 存储器分为内存储器和外存储器 内存储器与外存储器比较 内部存储器访问速度快 信息存储具有暂时性 存储容量小 相对价格高 外部存储器访问速 度慢 信息永久性 存储容量大 相对价格低 内存储器分为 RAM 随机存储器和 ROM 只读存储器 随机存储器 RAM Random Access Memory 储存的信息可以读出 也可以写入 断电后存储的信息会丢失 随机储存器 RAM 在物理硬件上又叫 内存条 只读存储器 ROM Read Only Memory 储存的信息只能读出 不能写入 断电后信息不会丢失 CPU 直接与随机存储器 内存条 发生数据交换 常见的内存条有 SDR 和 DDR 两种 容量有 16MB 32MB 64MB 128M 256MB 512MB 5 外存储器 重点掌握 常见的外存储器有 硬盘 软盘 光盘 指盘 闪存 和磁带等 需要有驱动器 硬盘 也叫温盘 是采用温彻斯特技术的小型密封组合式磁盘的简称 优点 精度高 容量大 读写速度快 缺点 不易携带 容易损伤并丢失数据 目前流行硬盘的大小为 40GB 60GB 80GB 120GB 转速为 7200 转 秒 软盘 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 使用软盘的注意事项 1 切勿受热 受潮 受压或弯曲 2 勿用手触摸读写槽 3 在磁盘读写期间 千万不要拔出磁盘 4 对存放重要信息的软盘 应定期作备份 光盘 只读型 CD ROM 只写一次型 WORM 可擦写型 CD Rewriteable 想一想 你知道光驱上标明的 52X 是什么含义吗 6 数据的存储单位 重点掌握 数据存储的最小单位 位 bit 数据存储的最基本单位 字节 Byte 计算机处理数据的基本单位 字 word 1KB 1024B 2 的 10 次方 1MB 1024KB 1GB 1024MB 1TB 1024GB 内存以字节为单位编址 目前 内存的容量一般为 128M 256M 512M 等 7 输入设备 重点掌握 常见输入设备 键盘 鼠标 手写笔 麦克风 扫描仪 磁盘驱动器 触摸屏 数码相机 条形码阅读器等 主要作用 向计算机系统输入数据 A 键盘 Keyboard 是计算机的标准输入设备 也是最常用 最基本的一种输入设备 常见的键盘有 101 键盘 104 键盘 108 键盘 现在随着一些厂商开发的多功能键盘 其按键数量远远超过了 108 键 键盘可划分为四个区 标准键盘区 功能键盘区 辅助键盘区 小键盘区 键盘有机械式 薄膜式 电容式 按结构 AT 传统式 PS 2 式 按接头 及无线键盘 B 鼠标 Mouse 是计算机的标准输入设备 在图形界面中 鼠标可进行光标定位或完成某些特定的操作功能 最大优点是可更快 更准确的 移动光标 鼠标的种类 机械式鼠标 光电式鼠标 机械光电式鼠标 无线鼠标 3D 鼠标 4D 鼠标等 C 扫描仪 可以将彩色照片 图像输入计算机 或可将印刷文字输入后用 OCR 光学字符识别 软件进行字符识别 D 触摸屏 是一种输入 定位设备 集显示器和鼠标功能于一体 其它设备内容请看课件中的 知识扩展 部分 8 输出设备 重点掌握 常见输入设备 显示器 打印机 投影仪 绘图仪 刻字机 音箱 磁盘驱动器等 主要作用 是计算机向人们提供数据 信息 A 显示器 是计算机的主要输出设备 它能人们看到计算机处理的数据 文本 图像 视频等 目前常用的显示器是阴极射线管 CRT 纯平高亮显示器和液晶 LCD LED 显示器 显示器的尺寸规格有 14 寸 15 寸 17 寸 19 寸等 显示器优劣相关的几个重要概念 显示器的点距 像素和分辨率 刷新率 显示卡 显存 VRAM 真彩色 点距和像素是两个相互关联的指标 像素是指电子束打在显示器的光点 每一点称之为一个像素 而点距就是指打在屏幕上 的两个光点之间的距离 显示上的文本或图像是由点 像素 组成的 点距越小 单位面积内 比如 17 寸 的像素点就越多 显示出来的图像的越细腻 越清晰 分辨率是指屏幕上像素的数目 分辨率越高 显示的