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电视棒 第9讲 计算机硬件基础P45 (计算机的一个最基本理论知识！)学习目标：l 掌握组成微型计算机的主要部件l 了解计算机中各主要部件的作用l 了解计算机的作用和解决问题步骤一、信息的数字化 1、信息、物质、能源是人类社会赖以生存发展的三大资源。 2、计算机是？信息处理工具。 3、信息处理过程主要包括信息的采集、存储、输入、加工、输出等环节。 4、“模拟”技术：用实物或电压、电流等连续变化着的物理量来表示相应的不断变化着的实际信息。（缺点：易失真、损坏等，举例？） 5、数字技术：把信息编成以0或1表示的二进制代码进行存储、处理。 （优点：不易受干扰，复原度高。举例？）二、计算机硬件系统程序、资料可见到的本身 （一）计算机系统 = 硬件系统 + 软件系统 （二）硬件是计算机系统躯体，软件是计算机系统灵魂 （提问：录音机系统的硬件、软件是什么？） （三）硬件的组成：（硬件就是泛指的实际的物理设备）冯诺依曼结构图：3+4*5= 1、输入设备：键盘、扫描仪、鼠标、条码仪、语音输入机、数码相机等。 组成中央处理器（CPU） 2、运算器： 3、控制器： 4、输出设备：显示器、打印机、音箱、绘图仪等。 5、存储器： 存储容量最小单位是“位”（bit），存一个：0或1 存储容量基本单位是字节B： 1B=8bit ( B：Byte, 字节 ；存放一个字符，如：数字、字母、符号 。) （2个字节存放一个汉字） 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1kg （ M：读“兆”，210=1024 ）我们知道，计算机存储信息的最小单位-位（bit,又称位“比特”），而一个基本存储单元字节（Byte）=8位(bit)，因此，一个字节（Byte）最大数是：(11111111)2=(255)10。小知识：（1） CPU的时钟频率：计算机有一个系统时钟用来定时发出脉冲以控制所有系统操作的时间，系统时钟发送脉冲的频率决定了计算机执行指令的速度。如果其他条件相同，CPU的时钟频率越高，就意味着计算机的处理速度越快。初期的CPU主频只有100-200kHz，现在的PentiumIII时钟频率可达500MHz以上，PentiumV时钟频率可达3.5GHz以上。（可通过系统属性设备管理器查看频率）（2） CPU的处理字长：字长就是CPU可以同时处理数据的位数。而字长决定计算机的运算精度,字长越长,计算机的运算精度越高。字长较长的计算机在一个指令周期内比字长较短的计算机能处理更多的数据。最初的微机使用4位处理器，而现在的个人计算机普遍使用32位的处理器。电视棒 （四）存储器的分类： ROM ：只读存储器，内固化（存有）开机启动程内存储器 序，断电后信息（启动程序）不丢失。存储器（准备实物演示） RAM： 随机存储器，电脑运行程序及数据放在RAM （内存） 中，速度快，但断电丢失（现在常用：1GB） 软 盘： A：、B：（3.5寸软盘，容量1.44MB；有写外存储器 保护口，拉开为只读，即写保护。） 硬 盘： C：、D：E：、（容量大如120GB，比RAM慢，比软盘快，断电不丢失，用于保存大量文件。） 光 盘： 只读。（650MB，盘符：最后一个硬盘符后 的一个字母，如：F：） 运行速度（快慢）：内存储器硬 盘光 盘软 盘 另外现在逐步用起移动存储器：如移动硬盘、闪存（U盘、CF卡等），通过PC机USB接口，连接计算机进行信息交换。小知识：闪存（Flash Memory）是一种断电不丢失的半导体存储芯片，体积小、功耗低。USB（“通用串行总线”）接口，新型接口，可连接各种外设三、硬件图示介绍图2-6 各种CPU 内存条（RAM）图2-2 打印机图2-8 硬盘图2-9 软盘和软盘驱动器CPU位置内存条位置连接电源连接软驱连接光驱连接硬盘连接显示卡图2-4 主机板扩充槽一般我们把中央处理器（CPU）、存储器（条）、显示卡等插入到主机板后，组成了一个主机。（现在的主机板一般已把显示卡、声卡、网卡做在里面了；） 集成了图2-3 主机电 源CPU硬 盘显示卡光盘驱动器软盘驱动器网 卡接键盘接鼠标接话筒接音箱附：计算机开机过程介绍（复述启动过程中各种的存储器的作用）四、计算机的性能特征：（要记住） 1、速度快：现在的计算机主要元件超大规模集成电路上可集成上万亿个晶体管，加上计算机的体系结构（并行结构、流水结构、超高速缓存、新总线和接口等技术），使计算机系统的速度越来越快，运算速度甚至可达到每秒执行上万亿次条指令。2、准确性：现在的计算机系统设计越来越完善，隐含的错误越来越少，其可靠性大大提高，可以稳定运行几个月甚至更长。3、存储容量大：计算机的内存储器（如内存达到数亿字节，即几百MB数百亿字节即几十GB）和外存储器的容量更为庞大。五、计算机并非无所不能计算机作为一种高效的信息处理工具，计算机的运算速度非常快（运算速度甚至可达到每秒执行上万亿次条指令），能准确地执行指令，而且还有很大的存储容量。这就符合了当今信息爆炸社会人们对信息的需求，所以就能得到广泛的应用。尽管计算机已经在许多领域里发挥了神奇作用，但它只会按照人编制的程序行事，不能脱离程序的安排去完成任何工作。至今为止，计算机还不具备人所独有的创造性思维活动。尽管人们已经进行了大量的研究，计算机仍没有人的直觉，这是机器与会思想的人的本质区别。思考题：教材P47的练一练。六、用计算机解决问题的一般步骤寻找解决问题的办法用计算机处理分析问题1、确定问题类型 1、建立模型 用计算机处理2、解题目标 2、寻找合适的算法和工具第二和第三两个阶段属于信息加工范畴。七、练习1 下载本讲稿，游览本讲稿和课本P45-47;2 计算机系统由哪两个部分组成？3 计算机硬件由哪五个基本部分组成？4 中央处理器（CPU）的组成？5 只读存储器与随机存储器有什么区别？（见下面的附录1：）6 计算机的性能特征？2010-09-16附录1：关于随机存储器RAM和只读存储器ROM的图解：一、随机存储器RAM：RAM： 随机存储器，电脑运行程序及数据放在RAM中，速度快，但断电丢失；内存插槽是主板上用来插入内存的地方：二、只读存储器ROM: O: Only 仅仅、只读的意思；只读存储器，内固化（存有）开机启动程序，断电后信息（启动程序）不丢失。1、ROM集成块及电池 ROM一块装入了启动和自检程序的EPROM或EEPROM集成块。启动和自检程序BIOS(BASIC INPUT/OUTPUTSYSTEM)基本输入输出系统被固化在计算机ROM(只读存储器)芯片上的，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。除此而外，在BIOS芯片附近一般还有一块电池组件，它为BIOS提供了启动时需要的电流。 ROM集成块一般为双排直插式封装(DIP)，上面一般印有“BIOS”字样，另外还有其它PLCC32封装的BIOS（如下图所示）。计算机开机过程介绍： 启动完毕，用户可执行（硬盘上的）程序，该程序内存RAM(随机存储器)上运行。引导硬盘上的操件系统（如：Windows XP）,在内存RAM(随机存储器)装入系统程序。执行存放在主板只读存储芯片ROM中的启动程序(BIOS程序)：1、 系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power On Self Test，加电自检)，POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。2、 检测CPU的类型和工作频率，并将检测结果显示在屏幕上，这就是我们