微型计算机系统基础知识

1、信息技术基础复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务复习提问复习提问一、信息与信息技术二、计算机基础知识复习提问课程引导课程引导了解微型计算机的基础知识了解计算机的基本组成复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务知识目标知识目标复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务了解微型计算机的基础知识了解计算机的基本组成复习提问案例展示案例展示复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务复习提问任务分析任务分析复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结

2、扩展性任务复习提问知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务一、微型计算机系统的基本组成微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统指构成计算机系统的物理实体或物理装置。软件系统指在硬件基础上运行的各种程序、数据及有关的文档资料。通常把没有软件系统的计算机称为“裸机”。（一）微型计算机的硬件系统微型计算机的基本结构微型计算机采用总线结构将CPU、主存储器和输入、输出接口电路连接起来。微型计算机的硬件组成微机的硬件系统一般由安装在主机箱内的CPU、主板、内存、显示卡、硬盘、软驱、电源和显示器、键盘、鼠标等组成。为使电脑具有多媒体处理能力

3、，还可以配置光驱和声卡等多媒体外设。如果需要联网和发送传真，还可以配置调制解调器、网卡、传真卡等。知识讲解知识讲解（二）微型计算机的软件系统微型计算机的软件系统由系统软件和应用软件组成。其中，系统软件包括：操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、服务性程序等；常用的应用软件有：文字处理软件、辅助设计软件、图形图像处理软件、网页制作软件、网络通信软件、各种应用软件包、套装软件等。复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务知识讲解知识讲解二、微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统采用冯诺依曼体系结构，即由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。（一）总线1

4、总线的概念：多个功能部件共享的信息传输线称为总线。采用总线结构便于部件和设备的扩充，使用统一的总线标准，不同设备间互连将更容易实现。2总线的分类：总线分为内部总线、系统总线和外部总线。复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务知识讲解知识讲解3系统总线：分为数据总线、地址总线、控制总线。数据总线DB（Data Bus）：用于CPU 与主存储器、CPU 与I/O 接口之间传送信息。数据总线的宽度（根数）决定每次能同时传输信息的位数。计算机总线的宽度等于计算机的字长。目前，微型计算机采用的数据总线有16位、32位、64位等几种类型。地址总线AB（Address Bu

5、s）：用于给出源数据或目的数据所在的主存单元或I/O端口的地址。控制总线CB（Control Bus）：用来控制对数据线和地址线的访问和使用。4. 常用的总线标准常用的总线标准有：ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线。目前微机上采用的 复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务大多是PCI总线。5. 系统总线的性能指标总线的带宽：指的是单位时间内总线上可传送的数据量。总线的位宽：总线的位宽指总线能同时传送的数据位数。总线的工作频率：工作频率越高，总线工作速度越

6、快，总线带宽越宽。总线带宽=总线位宽/8总线工作频率 MB/s（二）中央处理器CPU1概念和功能知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务中央处理器CPU(Central Processing Unit)，又被称作微处理器MPU(Micro Processing Unit)，是微型计算机的核心部件。它主要由运算器、控制器、寄存器等组成。运算器的主要功能是完成各种算术运算、逻辑运算。控制器的主要功能是从内存中读取指令，并对指令进行分析，按照指令的要求控制各部件工作。寄存器是在处理器内部的暂时存储部件，寄存器的位数是影响CPU性能与速度的一个重要因素

7、。2. CPU的主要性能指标知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务字与字长：计算机内部作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，称为一个“字”（Word）。字是计算机内CPU进行数据处理的基本单位。一般将计算机数据总线所包含的二进制位数称为字长。字长的大小直接反映计算机的数据处理能力，字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算能力就越强，计算精度就越高。目前，微型计算机字长有8位、16位、32位和64位等之分。主频：主频越高， CPU的运算速度也就越快。时钟频率：即CPU的外部时钟频率（外频），它直接影响CPU与内存之间的数据交换速度

8、。数据带宽=（时钟频率数据宽度）/8。地址总线宽度：地址总线宽度决定了CPU能够使用多大容量的内存。假设CPU有n根地址线，则其可以访问的物理地址。 知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务数据总线宽度：数据总线负责整个系统的数据流量的大小，数据总线宽度决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。内部缓存（L1、L2 Cache）封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致。L1、L2缓存的容量单位一般为KB。L1缓存越大，CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存

9、和内存间交换数据的次数越少，相对电脑的运算速度越快。知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务（三）内存储器微机内部直接与CPU交换信息的存储器称主存储器或内存储器。其主要功能是存放计算机运行时所需要的程序和数据。1. 内存的分类微机的内存储器分为随机存储器(RAM，Random Access Memory)、只读存储器（ROM ，Read Only Memory）、高速缓冲存储器（Cache）。随机存储器（RAM）RAM 中的内容随时可读、可写，断电后RAM中的信息全部丢失。RAM用于存放当前运行的程序和数据。根据制造原理不同，RAM可分为静态

10、随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。DRAM较SRAM电路简单，集成度高，但速度较慢，微机的内存一般采用DRAM。目前微机中常用的内存以内存条的形式插于主机板上。知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务只读存储器（ROM）ROM中的内容只能读出，不能随意删除或修改，断电后信息不会丢失。ROM主要用于存放固定不变的信息。在微机中主要用于存放系统的引导程序、开机自检、系统参数等信息。目前常用的只读存储器还有可擦除和可编程的ROM（EPROM）和可电擦除、电改写的ROM（EEPROM）、闪烁存储器（Flash Memory）等类型。高

11、速缓冲存储器（Cache）随着微电子技术的不断发展，CPU的主频不断提高。主存由于容量大、寻址系统繁多、读写电路复杂等原因，造成了主存的工作速度大大低于CPU的工作速度，直接影响了计算机的性能。为了解决主存与CPU工作速度上的矛盾，设计者们在CPU和主存之间增设一级容量不大、但速度很高的高速缓冲存储器（Cache）。Cache 中存放常用的程序和数据。当CPU访问这些程序和数据时，首先从高速缓存中查找，如果所需程序和数据不在Cache中，则到主存中读取数据，同时将数据回写入Cache中。 因此采用Cache可以提高系统的运行速度。Cache由静态存储器（SRAM）构成，常用的容量为128KB、

12、256KB、512KB。在高档微机中为了进一步提高性能，还把Cache设置成二级或三级。知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务2. 内存的性能指标存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量，通常以RAM的存储容量来表示微型计算机的内存容量。存储器的容量以字节（Byte）为单位，1个字节为8个二进制位（Bit）。常用的单位还有KB、MB、GB等。存取周期：指存储器进行两次连续、独立的操作（读写）之间所需的最短时间。存储器的存取周期是衡量主存储器工作速度的重要指标。功耗：这个指标反映了存储器耗电量的大小，也反映了发热程度。（四）主机板主机

13、板(Main Board)又称为系统主板（System board），用于连接计算机的多个部件，它安装在主机箱内，是微型计算机最基本、最重要的部件之一。主机板主要包括：CPU的Socket插座或Slot插槽、内存插槽、总线扩展槽、各种接口（硬盘和光驱的IDE或SCSI接口；软驱接口；串行口、并行口、USB接口；键盘、鼠标接口）、BIOS芯片、CMOS芯片、DIP开关等。目前新型的主板还集成了显卡、声卡、网卡、调制解调器等接口。知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务（五）外存储器外存储器又称为辅助存储器，用来长期保存数据、信息，主要包括：软盘存

14、储器、硬盘存储器、光盘存储器。（六）输入设备常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机、数字化仪等。键盘：键盘是最常用的输入设备。键盘可以分为：机械式和的电容式键盘。目前常用的键盘是电容式键盘。键盘按其按键的功能可以分为打字机键、功能键、光标控制键和数字小键盘。鼠标：鼠标的结构常见的有：机械式、光电式和无线遥控鼠标器。目前常用的是机械鼠标。（七）输出设备显示器：显示器是计算机中标准的输出设备。打印机：按输出方式分为逐行打印机和逐字打印机；按打印颜色分为单色打印机和彩色打印机；按工作方式分为击打式打印机和非击打式打印机。 知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析

15、归纳总结扩展性任务三、微型计算机的软件系统（一）微型计算机常用系统软件微型计算机常用操作系统2. 微型计算机常用的语言及语言处理系统3. 数据库管理系统（二）微型计算机常用应用软件字处理软件：字处理软件主要用于对文件进行编辑、排版、存储、打印。2. 辅助设计软件：3. 图形图像、动画制作软件：4. 网页制作软件：5. 网络通信软件：6. 常用的工具软件：微机中常用的工具软件很多，主要有：压缩解压缩软件；杀毒软件；多媒体播放软件；图形图像浏览软件等。知识讲解知识讲解复习提问课程引导知识目标案例展示任务分析知识讲解疑难解析归纳总结扩展性任务疑难解析疑难解析 微型计算机的基本知识微型计算机的基本知识