信息技术基础 课件 任务1.5 认识计算机硬件系统

任务1.5认识计算机硬件系统《信息技术基础》任务描述/DESCRIPTION

计算机在工作时，CPU用于执行指令和进行数据处理，存储设备用于提供长期的数据保存，输入设备用于将用户的输入信息传输给计算机，输出设备用于将计算机处理的数据呈现给用户，主板用于提供硬件之间的连接和通信方式，电源用于为整个计算机系统提供电力，它们共同构成了计算机工作的基础，并确保计算机能够完成各种任务和功能。本任务将认识计算机的硬件系统，包括计算机的硬件组成、计算机的工作原理，以及计算机的性能指标。任务目标/OBJECTIVES能够熟悉计算机的硬件组成及各种硬件的作用能够掌握计算机的工作原理和性能指标，为计算机选择合适的硬件配置，提高计算机的使用效率能够培养持续学习的意识和能力，积极追求个人的专业发展和成长，不断提升自己的技能和知识水平010203任务目标任务实现/PROCESS（一）计算机的硬件组成计算机硬件是指计算机中看得见、摸得着的那些实体设备。从外观上看，微型机主要由主机、显示器、鼠标和键盘等设备组成。主机背面有许多插孔和接口，用于接通电源和连接键盘、鼠标等输入设备，而主机箱内则包含CPU、主板、内存储器和硬盘等设备。1.中央处理器中央处理器（CPU）是由一片或少数几片大规模集成电路组成的微处理器，它由电路执行控制部件和算术逻辑部件的构成。2.主板主板（MainBoard）也被称为“主机板”或“系统板”（SystemBoard），其上安装了组成计算机的主要电路系统，一般包括BIOS芯片、输入/输出控制芯片、键盘和面板控制开关接口、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等。任务实现/PROCESS3.总线总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传输信息的公共通信干线，主机的各个部件通过总线相互连接，外部设备通过相应的接口电路与总线连接，从而形成计算机硬件系统，因此总线被形象地比喻为“高速公路”。4.存储器计算机中的存储器包括内存储器和外存储器两种。其中，内存储器简称内存，也叫主存储器，它直接与运算器、控制器交换信息，容量虽小，但存取速度快，一般只存放正在运行的程序和待处理的数据。5.输入设备输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置，用于将数据、文本和图形等转换为计算机能够识别的二进制代码并输入计算机。6.输出设备输出设备是计算机硬件系统的终端设备，用于将各种计算结果的数据或信息转换成用户能够识别的数字、字符、图像和声音等形式。任务实现/PROCESS（二）计算机的工作原理计算机的工作原理分为存储程序和程序控制两部分。计算机在运行时，首先把表示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据编成程序，并通过输入设备把程序存放在计算机的存储器（指内存储器）中；其次，计算机从存储器中读出指令并将其传送到计算机的控制器，控制器根据当前指令的功能，控制全机执行指令规定的操作，完成指令，并通过输出设备输出运行结果。这一操作不断重复，直到程序中的指令执行完毕，如图所示任务实现/PROCESS（三）计算机的性能指标计算机的性能指标是衡量计算机系统功能强弱的重要标志，主要包括字长、存储容量、存储周期、运算速度等。1.字长计算机在同一时间内能处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”，其单位为“位”。字长直接体现了一台计算机的数的表示范围和计算精度，在其他指标相同时，字长越大，计算机处理数据的速度就越快。2.存储容量存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器（MemoryAddressRegister，MAR）的编址数与存储字位数的乘积表示。计算机的存储容量包括内存容量和外存容量。其中，内存容量指内存储器能够存储数据的总字节数，内存容量的大小体现了计算机工作时存储程序和数据能力的大小，容量越大，性能越高。外存储器容量指外存储器所能存储数据的总字节数。外存容量的大小体现了计算机长期存储程序和数据能力的大小，容量越大，性能越高。任务实现/PROCESS3.存储周期存储周期是指内存储器两次启动操作之间需要的最小时间间隔，其单位以纳秒（ns）度量。内存的存取周期一般为60ns～120ns，换算关系为1ns=10-3ms=10-6s。常见的存储周期度量有60ns、70ns、80ns、120ns等几种，相应地在内存条上标为-6、-7、-8、-120等字样。该数值越小，表示计算机存取速度越快。因此用户在选配内存时，应尽量挑选与CPU系统总线时钟周期相匹配的内存条。4.运算速度运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度是指计算机每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令/秒”（MillionInstructionPerSecond，MIPS）来描述。同一台计算机执行不同的运算所需时间可能不同，因此对运算速度的描述也会采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平