第一课计算机硬件系统

发布 2024-03-03 04:30:06 阅读 3420

教学目的与要求]

1)了解计算机组成各部分的名称和作用。

2)掌握冯·诺依曼硬件结构组成。

3)了解计算机处理信息的过程。

课时安排]

1课时。 教学重点与难点]

1)计算机是由特定功能的各种设备组合在一起的一个整体。

2) 计算机处理信息的过程。

教材分析与教法]

1)在讲授计算机硬件时若有条件最好能采用直观教学法,通过展示计算机的各组成部分,让学生体验到计算机是由**处理器(cpu)、存储器、输入设备和输出设备等组成的一个有机整体。

2)通过**录像片(介绍计算机基本组成)让学生体验感受计算机的基本组成。

3)还可以在计算机教室中实际地拆装计算机,让学生感受计算机的基本组成。

在说明计算机的基本组成时,可以分两个方面来说。一个是从外观上看,计算机由主机箱、键盘和显示器组成;二是从逻辑组成来看,即输入设备、存储器、控制器、运算器、输出设备,在教学过程中要讲述清楚。

教学过程]

一、导入 同学们,计算机这个词对于我们来说已经不再陌生了,它已经渗透到我们生活中的每个环节中去了。那么你们知道哪些有关计算机的名词呢?(根据学生的回答,教师作出相应的小结)。

同学们,你们所说的这些名词有的是计算机的硬件,有的是计算机的软件,还有一些则是计算机的应用,今天我们就要学习计算机的组成,计算机是由硬件和软件两个部分组成的。通过大家的共同努力,我相信大家都会成为一个计算机小行家。

二、新授知识(以台式微机为例)

1.硬件 计算机硬件从外观上看,计算机由主机、显示器、键盘、鼠标器等部分组成。(结合实物讲解)硬件就是我们实实在在能够看到的计算机部分。

那么从逻辑功能上看呢?说到功能,我们就举一个简单的例子来说明,最初的计算机主要是用来计算的,要计算一组数据,首先我们要把编好的程序和数据放入计算机中,那么这些程序和数据又是如何进入计算机的呢?对,通过输入设备。

那么这些程序和数据又是放在什么地方呢?存储器中。这时是不是就可以计算了呢?

还不行!还需要控制器从存储器中逐条读取程序指令,按照程序指令的操作要求,向其他部件发出控制信号,以控制数据的传输和运算,这时就用到了运算器,运算器将数据处理好后,再把处理结果通过输出设备输出。

因此,从逻辑功能上看,计算机可以分为输入设备、存储器、控制器、运算器、输出设备五个部分,一般地又把。

运算器和控制器合称为**处理器(也就是cpu)。

下面我们分别对这几大部分进行讲解,在这之前,我们先来了解一下主机。

1)主机主机是计算机的心脏和大脑,里面有很多的部件,分别实现各种连接和处理功能。它能存储输入和处理的信息,进行运算,控制其他设备的工作。

打开计算机主机箱,里面有一块电路板,这就是计算机的主机板(简称主板),一般地,计算机的重要控件都做在主板上。主板的类型和品种很多,从类型上来说,它们都是以cpu来分类的,cpu芯片在主板上是可以插拔的。主板上还有许多部件,如rom(只读存储器)、ram(随机存储器)、总线槽、插座、电池等。

机箱内还有硬盘、软驱、光驱、电源等,其中核心部分是cpu和内存储器。

我们来说一下cpu。

2)**处理器cpu

前面我们说了,控制器和运算器合称为cpu,实际上是控制器和运算器集成在一个小芯片上,而这个芯片就是**处理器,即cpu。对微型机来说,**处理器也称为微处理器。它是计算机的核心部件。

微处理器是计算机中集成度最高的芯片,平时我们所说的"486"、"586"都是指微处理器的档次和型号。inter公司是生产微处理器的最著名的厂商,1993年生产出了80586,取名pentium(奔腾),1995年推出了pentium pro芯片,接着,又推出了pentium ⅲ处理器,现在又有了pentium ⅳ处理器。

判断一台计算机的性能主要看两个指标,第一是cpu的型号与主频,如piii-450,piii-1ghz,第二是总线类型。 cpu的性能决定了计算机的的性能,一般地,将cpu的性能水平作为衡量整台计算机档次的主要依据。

3)存储器存储器的功能是存储信息。我们将信息存入存储器的过程称为"写",从存储器中取出信息的过程称为"读"。存储器又分为内存储器和外存储器两种。

1、内存储器内存储器又叫主存储器,简称内存,安装在主板上。用来存放计算机当前工作所需的程序和数据。举例。

被看作是计算机中信息存储的"中转站"。特点是:存取速度快,但存储容量相对较小。

内存又分为随机存储器(ram)和只读存储器(rom)。

a.随机存储器(ram)

我们平时所称的内存就是ram,ram只能临时存储数据,计算机工作时,它存放着计算机运行所需要的程序和数据。关机后,内存中的数据将全部丢失。内存条通常有8mb、16mb、32mb、64mb、128mb、256mb等各种规格。

b.只读存储器(rom)

rom是一种特殊的存储器,它需要专门的设备将数据写入其芯片中,存储的信息是由计算机主板生产厂商确定的,我们一般只能读,不能更改。特点是:断电。

后,rom芯片中的数据不会丢失。

2、外存储器外存储器简称外存,主要存放系统软件和各种应用软件及用户的数据。计算机关机后,它仍能保存大量信息。被看作是计算机的"仓库"。常用的外存有硬盘、软盘和光盘。

a.硬盘硬盘是最大的"仓库",容量有6.4g、10g、20g、40g、60g、80g、120g越来越大,硬盘的性能参数有:

容量、转速。转速就是硬盘盘片每分钟旋转的圈数。如7200转/分、5400转/分。

b.软盘软盘是涂有一层磁性物质的塑料圆片,封装在保护套内,保护套上有一个写保护口。我们常用的3.5英寸软盘,就是圆盘的直径是3.5英寸。容量是1.44m。

c.光盘光盘的存储容量一般是600多兆,可以用来存储大量需要永久保留的信息。

4)输入设备各种信息都是通过输入设备传递到计算机内部。随着计算机技术的发展,输入设备也越来越多,我们知道的键盘主要用来输入文字和命令,是一种输入设备。其实输入设备还有很多,例如,鼠标、话筒、扫描仪、手写笔、数码相机、数码摄像机、手写输入板等。

这些也有不同类型的,例如键盘有标准键盘和专用键盘,有和107键的。鼠标也有2d、3d的,有机械式的,有光电的。

5)输出设备计算机都是通过输出设备将信息处理的结果输出。显示器可以把计算机处理的数据给我们看,它是一种输出设备。输出设备还有打印机、音箱、绘图仪等。

打印机通常有针打、喷打、激打之分。

以上我们就把计算机的五大部件介绍完了,这些都是能够看到的部分,我们把它们叫做硬件。 由输入设备、存储器、控制器、运算器和输出设备这五大功能部件组成的体系结构称为"冯·诺依曼结构",因为这种设计思想是冯·诺依曼和他领导的研究小组在1945年提出来的。1949年第一台冯·诺依曼结构的计算机问世,虽然几十年来计算机的硬件不断更新,性能越来越好,但绝大多数计算机硬件体系结构一直沿用着"冯·诺依曼结构"的设计思想,这类计算机统称为冯·诺依曼型计算机。

冯·诺依曼被称为计算机之父。

三、计算机信息处理过程冯·诺依曼型计算机处理信息的过程类似于人脑处理信息的过程。

比如我们要把书上的一段文字在word中用五笔输入到计算机中,我们首先应该用眼睛看这段文字,眼睛把看到的字传给大脑,大脑要对这个字进行处理,立即产生这个字的五笔编码,然后大脑指挥手利用键盘输入这个字。这样继续下去一段文字就会输入进去了。人在这一连串的动作中眼睛相当于输入设备;大脑相当于主机进行各种处理工作;

手就相当于输出设备,把大脑的处理表现出来(利用键盘输入字)。

计算机的工作过程也像人一样,在输入字的这个过程中,首先通过输入设备键盘把这个字的编码信息输入主机,由主机对信息进行加工处理,再把加工处理后的信息通过输出设备输出(在屏幕上打印这个字)。

由此可见,计算机的工作过程可以用"输入、处理、输出"三步骤6个字来概括。而处理过程又包括存储、控制、运算。

四、小结今天我们介绍了计算机硬件的组成及计算机的工作过程,认识了"电子计算机之父"--冯·诺依曼。希望大家能熟记计算机的五大部分组成。下节课我们将介绍计算机的软件系统,更深刻了解计算机系统组成。

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