2022年高中信息技术基础知识综合复习第二章第一节计算机硬件课件必修2

1、第一节计算机硬件教材重点课标要求学业质量水平计算机硬件组成通过实例分析计算机硬件的种类和功能;理解硬件在系统中的作用和与其他要素的关系1-1计算机的工作原理结合实际案例展开硬件工作原理的探究1-1信息系统中的硬件是指系统中看得见、摸得着的设备,它包含计算机硬件、移动终端硬件和通信网络设备等。计算机硬件是信息系统中最主要的组成部分,主要负责对信息进行加工、处理和存储。考点1计算机硬件组成计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。A中央处理器:中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core

2、)和控制核心(Control Unit),现代处理器芯片还包含浮点处理部件(FPU)、内部高速缓冲存储器(Cache)和存储管理部件。其主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。常见的CPU公司便是“Intel”和“AMD”,除此之外,“IBM”公司也是有CPU产品的。【知识拓展】主频:主频是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed),是CPU运算时的工作频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称,单位是Hz。一般说来,主频越高,CPU的速度越快,由于内部结构不同,并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。外频:系统总线的工作频率,CPU与外部(主板芯片组)交换数据、指令的工作时

3、钟频率。倍频:倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者关系是:主频=外频倍频缓存(Cache):高速交换的存储器。CPU缓存分为一级、二级、三级缓存,即L1、L2、L3。内存总线速度(Memory-Bus Speed):一般等同于CPU的外频,指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。地址总线宽度:决定了CPU可以访问的物理地址空间。B存储器:存储器的功能是存放程序和数据,CPU执行的指令和需要运算的操作数及运算结果都存储在存储器中。按用途可分为主存储器(内存)、辅助存储器(外存)和高速缓冲存储器。内存储器在程序执行期间被计算机频繁地使用,并且在一个指令周期期间是可直接访问的,它又

4、分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM),RAM是“不稳定的”,这意味着当关闭计算机时信息将会丢失。外存储器要求计算机从一个外贮藏装置(例如磁带或磁盘)中读取信息,常见的外存储器有硬盘、光盘、U盘等等。【知识拓展】硬盘的基本参数容量:容量是硬盘最主要的参数,容量的大小决定硬盘中存储数据的多少,单位有MB、GB、TB、PB等。转速:转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数,单位为rpm,转速越快存储(读取)数据的速度就越快。常见的硬盘有5400转和7200转的,服务器上的硬盘转速能达到15000转。数据传输率(Data Transfer Rate):硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度。缓存:硬

5、盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题,以提高硬盘的读写速度。目前主流的硬盘接口为SATA和SAS接口。固态硬盘(Solid State Disk),简称固盘,固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。C常见的输入设备:字符输入设备:键盘;光学阅读设备:光学标记阅读机,光学字符阅读机;图形输入设备:鼠标器、操纵杆、光笔;图像输入设备:摄像机、扫描仪、传真机;模拟输入设备:语言模数转换识别系统D常见的输出设备:显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。典例1小张准备买个电脑一体机,在某购物网站上刊登

6、两款可以考虑的配置,分别是:i5-4460T 四核1.9GHz L36MB/8GB DDR3/1TB SATA/NVDIA GeForce 800M 2GB/23英寸i5-7200双核2.5GHz L33MB/4GB DDR4/1TB 7200转/分/NVIDIA GeForce 920MX 2GB/23.8英寸以下说法正确的是()A.的内存容量更大,但的内存速度更快B.的CPU主频更小,因此它的性能更差C.两者的CPU缓存不同,但不会影响CPU性能D.各参数对应的硬件名称是CPU/硬盘/内存/显卡/显示器答案 A解析 的内存是8G,主频是1.9GHz,的内存是4GB,主频是2.5GHz,所以

7、的内存大,的主频高,速度快;主频是CPU很重要的性能参数,但不是唯一影响CPU性能的参数,不能因为主频小就说性能差,故选项B说法错误;缓存大小会影响CPU的性能,故选项C说法错误;各参数对应的硬件名称是CPU/内存/硬盘/显卡/显示器。考点2计算机的工作原理在研究可计算问题的过程中,原始递归函数、lambda演算和图灵机三种计算机制被相继提出,这三种计算机制在性能上是等效的。存储程序式体系结构的计算机工作原理 现代计算机都采用“存储程序式”结构,采用二进制形式来表示数据和指令。计算机在运行时,先从内存中取出数据进行制定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中,接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作,依次进行下去直至遇到停止指令。“存储程序式”结构的思想可以归纳为:(1)用二进制代替十进制。(2)采用存储程序的思想,将指令和数据以二进制形式存放在存储器中。(3)计算机从逻辑上分为五大部分。(4)以运算器为中心,输入设备和输出设备与存储器通过运算器进行数据传送。影响计算机的性能指标有CPU、存储器、显示系统、硬盘等硬件。典例2下列设备中,读取速度由快到慢排列分别为()A.内存、CPU高速缓存、硬盘、