教学案例2 (2)

第第 2 2 课课 计算机的组成计算机的组成 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 知道什么是计算机软件 了解计算机软件的作用 3 了解计算机处理信息的过程 课时安排 建议 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 计算机硬件和软件的概念 教材分析与教法建议 1 在讲授计算机硬件时建议采用直观教学法 教师通过展示计 算机的各组成部分 让学生体验到计算机是由中央处理器 CPU 存储器 输入设备和输出设备等组成的 2 通过观看录像 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 教师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 如果学校条件许可还可以分小组 在教师 的指导下 在切断电源的情况下 由学生拆装计算机 亲身体 验 了解计算机的各组成部分 值得注意的是 学生分小组拆装计算机后 必须经计算机教师 检查合格 各接插件均符合要求后才可以通电开机 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 即控制器 运算器 存储器 输入设备 输出设备 在教学过程中要讲清楚 4 讲授计算机软件时 可以结合我们的计算机操作系统 平时 利用计算机处理相关工作 5 通过教学让学生知道 计算机仅仅由硬件 没有软件是没有 办法进行工作的 计算机再怎么聪明 没有人编写系统软件或 应用软件 它也没有办法进行处理 参考资料 一 计算机的硬件和软件 现代的计算机面对用户的不再是简单的 由电子线路组成的机 器 而是由硬件和软件两部分组成的计算机系统 1 硬件 计算机硬件从外观上看主要有主机箱 键盘和显示器 从逻辑 功能上可以分为控制器 运算器 存储器 输入设备 输出设 备五个部分 一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器 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 第二是总线类型 打开计算机主机箱 里面有一块印刷电路板 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坐在计算机 的主板上 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 许多部件 如 ROM RAM 总线槽 插座 电池等 1 CPU CPU 是中央处理器 Central Processing Unit 的英文缩写 它 是计算机的运算控制中心 是计算机中集成度最高 最贵重的 一块芯片 它是由几千 几千万个晶体管组成的超大规模的集成 电路芯片 计算机所有数据的加工处理都是在 CPU 中完成的 C PU 还负责发出控制信号 使计算机的各个部件协调一致地工作 2 存储器 内部存储器 内部存储器简称为内存 计算机要执行的程序 要处理的信息 和数据 都必须先存入内存 才能由 CPU 取出进行处理 内存一般可以分为随机读写存储器 RAM 和只读存储器 ROM 两 种 ROM 中存储的数据只能读出 而用一般的方法不能写入 它的 最大优点是它保存的数据在断电后不会丢失 因此用来保存计 算机经常使用且固定不变的程序和数据 ROM 中保存的最重要 的程序是基本输入输出系统 BIOS 这是一个对输入输出设备进 行管理的程序 RAM 中存储的数据可以随时取出来 称为读出 也可以随时存 入新数据 称为写入 或对原来的数据进行修改 RAM 的缺点是 断电以后所存储的所有数据都将丢失 充当内存的集成电路芯 片是做在一小条印刷电路板上的 称为内存条 内存条可以很 方便地插在主板上 其容量由 8MB 16MB 32MB 64MB 128MB 256MB 等 在选择内存条时 要考虑容量稍大一些的 也不 要插满槽口 为今后的升级及内存的扩充留有余地 外部存储器 内存的容量有限 且价格较贵 关机以后内存中所存储的数据 就消失了 因此计算机还必须由外部存储器 简称外存 来存储 数据 外存的特点是存储容量大 价格较低 所存储的数据在 计算机关机后也不会丢失 外存有软盘 硬盘 光盘等 3 输入 输出设备 输入设备就是把数据送入计算机的设备 它接受用户的程序和 数据 并转换成二进制代码送入计算机的内存中存储起来 供 计算机运行时使用 输出设备就是把经过计算机处理的数据 以人们能够识别的形式输出的设备 输入 输出设备就如同人有 眼睛可以看 耳朵可以听 嘴巴可以讲 手可以写字一样 是 计算机与外界沟通的桥梁 输入设备有键盘 鼠标器 扫描仪 手写笔等 键盘主要用来 输入各种文字 数据和命令 鼠标器主要用于绘图以及快速地 移动光标进行选择或输入 扫描仪用来将图形或图像资料输入 到计算机中 输出设备有显示器 打印机 绘图仪 音箱等 显示器显示计 算机输出的文字 图形或图像 打印机能把计算机输出的文字 图形 图像等打印到纸上 打印机的种类很多 有针式打印 机 喷墨打印机 热敏打印机 激光打印机等 音箱能输出经 过计算机处理的声音信息 2 软件 计算机所做的一切都是靠运行软件来完成的 50 年代以前人们 普遍认为软件就是程序 其实这并不完整 70 年代有人提出 软件由程序和开发 利用 维护它的一切文档组成 1983 年美 国 IEEE 组织给软件下了一个明确的定义 软件是计算机程序 方法 规则相关的文档以及在计算机上运行所必需的数据 计算机软件大体上可以分为系统软件和应用软件两大类 1 系统软件 系统软件是一种综合管理计算机硬件和软件资源 为用户提供 工作环境和开发工具的大型软件 系统软件主要有操作系统和 程序设计语言两类 操作系统是计算机的大管家 它负责管理和控制计算机各个部 件协调一致地工作 是一个最基本 最重要的系统软件 一台 计算机必须安装了操作系统才能正常工作 DOS Windows Lin ux Unix 等都是计算机上使用的操作系统软件 程序设计语言是用来编制软件的专门语言 我们使用的各种软 件都是用程序设计语言编写的 程序设计语言的种类很多 有 BASIC PASCAL C FoxBASE Visual BASIC Visual FoxPro 等 2 应用软件 应用软件是计算机用户为了解决某些具体问题而编制的软件 如图书馆资料检索软件 人事管理软件 工资管理软件 辅助 教学软件等 还有为各种不同用途编制的专用软件 如文字处 理软件 电子表格软件 防病毒软件等 二 微处理器的发展历史 你知道神奇的计算机芯片是用什么材料制成的吗 Intel 公司 的创始人摩尔曾有过这样一段精彩的解释 我们需要为芯片寻 找一种基质 因此我们考察了地球的基质 它主要是沙粒 所 以我们使用了沙粒 硅可由海沙滤取而得 我们需要为芯片上 的线路和开头寻找一种金属导体 我们考察了地球上的所有金 属 发现铝是最丰富的 所以我们使用了铝 下面让我们循着 Intel 公司的发展历程 去探寻中央处理器的发展史 1971 年 Intel 公司首先推出了世界上第一个 4 位微处理器芯 片 Intel 4004 它集成了 2300 个晶体管 同年 第一台使用 了 4004 芯片的微型计算机诞生了 1972 年 Intel 公司推出了 8 位微处理器芯片 8008 之后的几年中 8 位微型计算机得到 了飞速的发展 并打开了一定的市场 其中最为著名的是苹果 公司的 Apple II 1978 年 Intel 公司推出了 16 位微处理器芯 片 8086 主频为 5 8MHz 随后又有 80186 80188 80286 等 1 6 位芯片出现 这一阶段在微型计算机市场大获成功的是 IBM 公司的 IBM PC 1985 年 Intel 公司推出 32 位微处理器 80386 指令中增加了页式存储管理 加强了图形处理的能力 同一 年 Microsoft 微软 公司推出了 Windows 操作系统 这是微 型计算机操作系统的一次革命性的进步 1989 年 Intel 公司研 制成功 80486 芯片 微型计算机市场日趋繁荣 出现了百家争 鸣的局面 1993 年 Intel 公司公布了新一代的处理器 80586 并给它起了 个商品名 Pentium 奔腾 简称 P5 集成度为 310 万个器件 片 时钟频率为 60 133MHz 1995 年 2 月 Intel 公司推出了 Pent ium Pro 芯片 简称 P6 集成度为 550 万个器件 片 时钟频率 为 133MHz 1997 年 1 月 Intel 公司推出了第一片带 MMX 技术的 多功能奔腾处理器 MMX 是 Multi Media Extensions 多媒体扩 展 的缩写 是为加快多媒体操作运算而在 CPU 内部新增了 57 条指令 这 57 条指令是特别为音频信号 视频信号以及影像处 理而设计的 从而使得本来由声卡 解压卡 显示卡等支持的 部分工作 又可以回到高速的 CPU 中完成 1997 年下半年起 各 CPU 制造商竞相将 MMX 技术纳入 32 位及 64 位微处理器中 1 998 年的 PentiumII 是带有 MMX 技术的 P6 级的微处理器 内含 750 万个晶体管 主频普遍在 200MHz 以上 1999 年 2 月 Intel 公司又推出了 PentiumIII 其核心速度在 450MHz 以上 Penti umIII