計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成教案計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成教案 預(yù)備知識(shí) 1 第一臺(tái)計(jì)算機(jī) ENIAC 電子微分計(jì)算機(jī) 中文名稱 埃尼阿克 1946 年由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制成功 是世界上第一 臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī) 掀開(kāi)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 它占地 300 多平方米 重量 30 噸 由 15000 多個(gè)電子管組成 每小時(shí)耗電量 150KW 2 馮 諾依曼機(jī) EDVAC 機(jī) 1946 年美馮 諾依曼提出了存儲(chǔ)程序的概念并建立了一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)模型 在此基礎(chǔ)上研制了 EDVAC 它奠定了計(jì)算機(jī)的馮 諾依曼結(jié)構(gòu)形式 3 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)從誕生到目前的狀況 其發(fā)展可分為四類 請(qǐng)看 flash 4 計(jì)算機(jī)的分類 A 按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類型劃分 數(shù)字計(jì)算機(jī) 模擬計(jì)算機(jī) 數(shù)字模擬計(jì)算機(jī) B 按計(jì)算機(jī)的處理能力及體積劃分 巨型計(jì)算機(jī) 大型計(jì)算機(jī) 小型計(jì)算機(jī) 微型計(jì)算機(jī) 注 現(xiàn)在我們通常所說(shuō)的計(jì)算機(jī)是指 電子數(shù)字微型計(jì)算機(jī) 又稱個(gè)人電腦 Personal Computer 微機(jī) 它包括臺(tái)式電腦 和掌上電腦 筆記本電腦 兩大類 若干個(gè)品牌 5 現(xiàn)在流行的電腦 A 多媒體計(jì)算機(jī) B 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) C 家庭數(shù)碼處理計(jì)算機(jī) D 無(wú)線移動(dòng)通訊筆記本電腦 按其功能劃分 6 未來(lái)的計(jì)算機(jī) 電子計(jì)算機(jī)發(fā)展成光子計(jì)算機(jī) 或生物計(jì)算機(jī) 速度更快 更節(jié)能 更便捷 更人性化和個(gè)性化 新課導(dǎo)入 通過(guò)前面兩節(jié)的學(xué)習(xí) 同學(xué)們已經(jīng)了解了計(jì)算機(jī)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(chǔ)信息和傳輸信 息的重要工具 是當(dāng)今信息社會(huì)不可缺少的生活 工作和學(xué)習(xí)工具 那么 計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)運(yùn)作的物質(zhì)基礎(chǔ) 它就好象一個(gè)人的軀體 是看 得見(jiàn)摸得著的 計(jì)算機(jī)的軟件 指為了運(yùn)行 管理 維護(hù)和開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序及相關(guān)資料的總和 是指計(jì)算機(jī)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(méi) 有硬 件 軟件就沒(méi)有用武 之地 沒(méi)有軟件 硬件就象一堆廢鐵 好 接下來(lái)我們就來(lái)看看計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成 新課內(nèi)容 一 馮 諾依曼原理 知識(shí)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(yè)報(bào)告 中提出了 儲(chǔ)存程序 的設(shè)計(jì)思想 并建立 了一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)模型 至今仍不失其開(kāi)創(chuàng)性的指導(dǎo)意義 我們目前所使用的計(jì)算機(jī)大都仍采用馮 諾依曼原理 馮 諾依曼 儲(chǔ)存程序 的設(shè)計(jì)思想包含三個(gè)方面 1 用二進(jìn)制代替十進(jìn)制運(yùn)算 2 將計(jì)算機(jī)硬件劃分為五大部件 運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備 3 提出了 存儲(chǔ)程序 思想 即在計(jì)算機(jī)中引入了存儲(chǔ)器 馮 諾依曼 儲(chǔ)存程序 計(jì)算機(jī)工作原理圖 了解 flash 演示 計(jì)算機(jī)工作原理圖 略 參見(jiàn)課件 二 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 1 從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看計(jì)算機(jī)的組成 學(xué)術(shù)劃分 即按馮 諾依曼原理劃分 掌握 A 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) B 硬件系統(tǒng) 運(yùn)算器 控制器 構(gòu)成中央處理器 CPU 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 C 存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器 Ram Rom 和外存儲(chǔ)器 D 內(nèi)存儲(chǔ)器 隨機(jī)儲(chǔ)存器 Ram 只讀存儲(chǔ)器 Rom E 外存儲(chǔ)器 硬盤(pán) 軟盤(pán) 光盤(pán) 指盤(pán) 其他 F 輸入設(shè)備 鍵盤(pán) 鼠標(biāo) 掃描儀 手寫(xiě)筆 麥克風(fēng) 觸摸屏等 G 輸出設(shè)備 顯示器 投影儀 打印機(jī) 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(dòng)畫(huà)制作軟件 游戲軟件等 2 從外部結(jié)構(gòu)看計(jì)算機(jī)的組成 通用劃分 知識(shí)要求 了解 技能要求 識(shí)別 目的 達(dá)到熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 圖略 參見(jiàn)課件 三 實(shí)物講解通用劃分 知識(shí)要求 了解 技能要求 識(shí)別 目的 實(shí)物展示 提高直觀感受 便于理解 識(shí)記 圖略 參見(jiàn)課件 四 硬件系統(tǒng)各硬件介紹 圖略 參見(jiàn)課件 知識(shí)要求 掌握 技能要求 識(shí)別 1 主板 主板是計(jì)算機(jī)硬件中最重要的部件之一 是整個(gè)計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ) 它是計(jì)算機(jī)中最大的集成電路板 它上面集成上百萬(wàn)電子芯 片及線路 如果用一幢樓房來(lái)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)才能正常運(yùn)行 無(wú)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(pán) 硬盤(pán)數(shù)據(jù)線接口 2 主機(jī)接口 參考教材 P11 圖 1 6 主機(jī)箱后端接口 3 CPU 重點(diǎn)掌握 中央處理器一般也稱 CPU Central Process Unit 由運(yùn)算器和控制器組成 是計(jì)算機(jī)的核心部件 猶如人體的大腦一樣思考 各種問(wèn)題 控制人的各種器官 CPU 是決定計(jì)算機(jī)速度的決定性因素 衡量 CPU 的速度是通過(guò)它的時(shí)鐘頻率 也稱主頻 常 用單位有 MHz 和 GHz 時(shí)鐘頻率越大 計(jì)算機(jī)速度就越快 如 PIII 800MHz 500MHz MHz 每秒執(zhí)行百萬(wàn)條計(jì)算機(jī)指令 GHz 每秒執(zhí)行十億條計(jì)算機(jī)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(yùn)算器的功能 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 即數(shù)據(jù)的加工處理 控制器的功能 計(jì)算機(jī)的控制中心 分析從存儲(chǔ)器取出的信息 然后向計(jì)算機(jī)各個(gè)部分發(fā)出各種控制信號(hào) 指揮與協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)自動(dòng) 有序地 工作 4 內(nèi)存儲(chǔ)器 重點(diǎn)掌握 存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器比較 內(nèi)部存儲(chǔ)器訪問(wèn)速度快 信息存儲(chǔ)具有暫時(shí)性 存儲(chǔ)容量小 相對(duì)價(jià)格高 外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)速 度慢 信息永久性 存儲(chǔ)容量大 相對(duì)價(jià)格低 內(nèi)存儲(chǔ)器分為 RAM 隨機(jī)存儲(chǔ)器和 ROM 只讀存儲(chǔ)器 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM Random Access Memory 儲(chǔ)存的信息可以讀出 也可以寫(xiě)入 斷電后存儲(chǔ)的信息會(huì)丟失 隨機(jī)儲(chǔ)存器 RAM 在物理硬件上又叫 內(nèi)存條 只讀存儲(chǔ)器 ROM Read Only Memory 儲(chǔ)存的信息只能讀出 不能寫(xiě)入 斷電后信息不會(huì)丟失 CPU 直接與隨機(jī)存儲(chǔ)器 內(nèi)存條 發(fā)生數(shù)據(jù)交換 常見(jiàn)的內(nèi)存條有 SDR 和 DDR 兩種 容量有 16MB 32MB 64MB 128M 256MB 512MB 5 外存儲(chǔ)器 重點(diǎn)掌握 常見(jiàn)的外存儲(chǔ)器有 硬盤(pán) 軟盤(pán) 光盤(pán) 指盤(pán) 閃存 和磁帶等 需要有驅(qū)動(dòng)器 硬盤(pán) 也叫溫盤(pán) 是采用溫徹斯特技術(shù)的小型密封組合式磁盤(pán)的簡(jiǎn)稱 優(yōu)點(diǎn) 精度高 容量大 讀寫(xiě)速度快 缺點(diǎn) 不易攜帶 容易損傷并丟失數(shù)據(jù) 目前流行硬盤(pán)的大小為 40GB 60GB 80GB 120GB 轉(zhuǎn)速為 7200 轉(zhuǎn) 秒 軟盤(pán) 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(pán)的注意事項(xiàng) 1 切勿受熱 受潮 受壓或彎曲 2 勿用手觸摸讀寫(xiě)槽 3 在磁盤(pán)讀寫(xiě)期間 千萬(wàn)不要拔出磁盤(pán) 4 對(duì)存放重要信息的軟盤(pán) 應(yīng)定期作備份 光盤(pán) 只讀型 CD ROM 只寫(xiě)一次型 WORM 可擦寫(xiě)型 CD Rewriteable 想一想 你知道光驅(qū)上標(biāo)明的 52X 是什么含義嗎 6 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位 重點(diǎn)掌握 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位 位 bit 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最基本單位 字節(jié) Byte 計(jì)算機(jī)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(diǎn)掌握 常見(jiàn)輸入設(shè)備 鍵盤(pán) 鼠標(biāo) 手寫(xiě)筆 麥克風(fēng) 掃描儀 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 觸摸屏 數(shù)碼相機(jī) 條形碼閱讀器等 主要作用 向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù) A 鍵盤(pán) Keyboard 是計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備 也是最常用 最基本的一種輸入設(shè)備 常見(jiàn)的鍵盤(pán)有 101 鍵盤(pán) 104 鍵盤(pán) 108 鍵盤(pán) 現(xiàn)在隨著一些廠商開(kāi)發(fā)的多功能鍵盤(pán) 其按鍵數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了 108 鍵 鍵盤(pán)可劃分為四個(gè)區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)區(qū) 功能鍵盤(pán)區(qū) 輔助鍵盤(pán)區(qū) 小鍵盤(pán)區(qū) 鍵盤(pán)有機(jī)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(wú)線鍵盤(pán) B 鼠標(biāo) Mouse 是計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備 在圖形界面中 鼠標(biāo)可進(jìn)行光標(biāo)定位或完成某些特定的操作功能 最大優(yōu)點(diǎn)是可更快 更準(zhǔn)確的 移動(dòng)光標(biāo) 鼠標(biāo)的種類 機(jī)械式鼠標(biāo) 光電式鼠標(biāo) 機(jī)械光電式鼠標(biāo) 無(wú)線鼠標(biāo) 3D 鼠標(biāo) 4D 鼠標(biāo)等 C 掃描儀 可以將彩色照片 圖像輸入計(jì)算機(jī) 或可將印刷文字輸入后用 OCR 光學(xué)字符識(shí)別 軟件進(jìn)行字符識(shí)別 D 觸摸屏 是一種輸入 定位設(shè)備 集顯示器和鼠標(biāo)功能于一體 其它設(shè)備內(nèi)容請(qǐng)看課件中的 知識(shí)擴(kuò)展 部分 8 輸出設(shè)備 重點(diǎn)掌握 常見(jiàn)輸入設(shè)備 顯示器 打印機(jī) 投影儀 繪圖儀 刻字機(jī) 音箱 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等 主要作用 是計(jì)算機(jī)向人們提供數(shù)據(jù) 信息 A 顯示器 是計(jì)算機(jī)的主要輸出設(shè)備 它能人們看到計(jì)算機(jī)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(gè)重要概念 顯示器的點(diǎn)距 像素和分辨率 刷新率 顯示卡 顯存 VRAM 真彩色 點(diǎn)距和像素是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo) 像素是指電子束打在顯示器的光點(diǎn) 每一點(diǎn)稱之為一個(gè)像素 而點(diǎn)距就是指打在屏幕上 的兩個(gè)光點(diǎn)之間的距離 顯示上的文本或圖像是由點(diǎn) 像素 組成的 點(diǎn)距越小 單位面積內(nèi) 比如 17 寸 的像素點(diǎn)就越多 顯示出來(lái)的圖像的越細(xì)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