大学计算机基础南京师范大学出版社第二章计算机硬件.docx
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大学计算机基础南京师范大学出版社第二章计算机硬件
连云港广播电视大学大学计算机基础教案第二章节第一节计算机硬件的基本结构年级:
高中一年级课时:
1课时备课时间:
【教学目标】1.知识目标
了解计算机硬件设备的功能及特点。
2.技能目标
能够正确指认计算机硬件设备和区分常见的输入、输出设备。
3.情感目标
通过分组学习的方式,培养学生的合作意识、研究探索精神,树立将来为祖国的科技发展做出贡献的信心。
【教学重点】计算机硬件设备的组成及各部件的名称与实物的对应
【教学难点】了解计算机硬件的功能及特点
【授课时间】一课时
【教学方法】讲解法、图片展示法、实物操作法、任务驱动法
【教学过程】一、课程导入同学们,你们好!
我是徐水职教中心的姜继红,希望我们今天一起学习后大家能有所收获。
通过前面的学习,我们已经了解了计算机的基本工作原理和基本结构,知道了微型计算机是由硬件系统和软件系统组成的。
计算机的硬件和软件相辅相成,缺一不可。
下面就请大家和我一起去初步了解计算机的硬件系统。
二、新课讲授那么,什么是硬件呢?
明确:
通常,人们把能看得见摸得着的电子物理配件称为硬件。
提问:
你所知道的计算机硬件都有哪些呢?
(鼓励回答后,幻灯片出示硬件图片)接下来让我们一起来看一看这些硬件都有什么功能。
(出示幻灯片4)图片为根据冯诺依曼原理绘制的计算机基本结构图。
根据图的描述,计算机要想完成一个任务,首先要我们将原始数据和编好的程序放入到计算机中去,那么这些程序和数据是如何进入计算机的呢?
对,通过输入设备。
常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、数码相机等。
1.中央处理器
中央处理器称为CPU(CentralProcessingUnit),它的主要技术指标之一是主频,主频表示CPU的内部工作频率。
主频越高,表明CPU的运算速度越快,当然性能也越好。
在微型计算机(简称微机或个人计算机)中,CPU又称为微处理器,其典型代表是Intel公司的Pentium系列产品。
例如,PentiumII的主频在233〜450MHz之间,而PentiumIII的主频可达800MHz通常,人们所说的微机速度是指CPU的主频。
它主要由控制器和运算
器组成,是计算机的核心部件。
(1)运算器
运算器(ArithmeticalUnit)的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。
在控制器控制下,运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算,并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。
其主要功能是控制运算器、
并指出下同时产生相应的控制信号,并由控制这样逐一执行一系列指令组成的程
2.存储器
(2)控制器
控制器(ControlUnit)是计算机中指令的解释和执行结构,
存储器、输入输出设备等部件协调动作。
控制器工作时,从存储器取出一条指令,
一条指令所在的存放地址,然后对所取指令进行分析,
信号启动有关部件,使这些部件完成指令所规定的操作。
序,就能使计算机按照程序的要求,自动完成预定的任务。
在实际应运行程序时,由控制器从存储器中
存储器(Memory)是用来存储程序和数据的部件,是计算机的重要组成部分。
用中,用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中,逐一取出指令并加以分析,发出控制命令以完成指令的操作。
为基本单位,一个字节由8个二进
KBMBGBTB(可分别简称
在计算机中,存储器容量以字节(Byte,简写为B)制位(bit)组成。
存储容量的表示单位除了字节以外,还有为K、MGT,例如,128MB可简称为128M)。
其中:
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
实际应用中,人们总希望存储器能存储的数据越多越好,即存储容量越大越好;从存储
器读出或向存储器写入数据的速度越快越好,即存取周期越短越好。
但是,由于技术和价格
上的原因,存储器的存储容量和存取周期之间存在着矛盾。
因此,在计算机中,一般把存储
器分成主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。
主存储器与CPU直接相连,存放当前正在
运行的程序和有关数据,存取速度快,但价格较贵,容量不能做得太大,目前微型计算机的
内存配置一般为128MB辅助存储器存放计算机暂时不用的程序和数据(需要时才调入内存),存取速度相对较慢,但价格比较便宜,容量可以做得很大,例如,现在的硬盘存储容量通常为几十GBb
内存由高速的半
计算机工作时,把
将数据送到内存,
(1)主存储器
主存储器,也称内存储器,简称内存,是微型计算机主机的组成部分。
导体存储器芯片组成,是计算机运行过程中临时存放程序和数据的地方。
要处理的数据,先从外存调入内存,再从内存调入CPUCPU处理完毕后,最后保存到外存。
RAM和ROM
微型计算机的内存根据其工作方式的不同,可分为
1)RAM(RandomAccessMemory)
RAM目前,微型需要指出的是,计算机断电后,RAM中的数
应该将新建或做过修改的程序及相应的文
RAM是随机存取存储器,其中的数据可随机地读出或写入,是用来存放从外存调入的程序和有关数据以及从CPU送出的数据。
人们通常所说的内存实际上指的是计算机的内存容量有64MB128MB256MB等。
据将完全丢失。
因此,用户在结束计算机操作时,件保存到外存。
2)ROM(ReadOnlyMemory)
在通常情况下CPU对其只取不存。
因此,ROM
ROM是只读存储器,占内存的很小一部分,一般用来存放一些固定的、专用程序或数据。
(2)辅助存储器
由于主存储器的容量有限,所以计算机的外部设备中都配有辅助存储器。
辅助存储器,也称外存储器,简称外存。
外存容量可以很大,能存放大量的暂时不用的程序和数据。
目前,
计算机上经常使用的外存有软盘、硬盘和光盘等。
1)软盘
软盘是一张圆形软塑料薄片,表面涂覆可记录信息的磁性材料,被封装在一个方形的保
护套中。
软盘因操作使用极为方便,加之价格低廉,而成为计算机中使用最为广泛的一种外存。
软盘按其尺寸来分,有5.25英寸盘(即5寸盘)和3.5英寸盘(即3寸盘)两种;按其数据存放的密度来分,有双密度盘(DoubleDensity,简写为DD,即低密盘)和高密
度盘(HighDensity,简写为HD,即高密盘);按其使用面数分,有单面盘(SingleSide,简写为SS和双面盘(DoubleSide,简写为DS。
现在计算机上主要使用的是容量为1.44MB
的3英寸双面高密盘。
3寸盘的封套上有一个可移动的金属套,起保护读写窗口的作用。
封套的下角还有一个称为写保护口的小方孔,在它的反面有一块可移动的小塑料滑块。
若把该小滑块推向盘片的
边缘,使小方孔打开,软盘就处于写保护状态,即只能从该盘读取数据,而不能写入数据。
软盘
注意,必须将软盘正确插入相应的软盘驱动器中,才能对它进行读写操作。
此外,不能任意弯曲,也不能放在多尘、过潮、太热或强磁场的环境中。
2)硬盘
硬盘通常固定在计算机的主机箱内,是计算机最重要的外存储器。
硬盘具有比软盘大得
多的容量和快得多的速度,而且可靠性高,使用寿命长。
计算机的操作系统、大量的应用软
件和数据都存放在硬盘上。
硬盘由多片表面涂覆磁性材料的金属薄膜盘片叠装而成,密封固定在硬盘驱动器里,
能随意更换。
对于盘片中存放数据的每个面,都有一个相应的读写磁头。
3.基本输入输出设备
输入(Input)设备用于输入程序和所需处理的原始数据(包括文本、图形、图像、声音等);输出(Output)设备用于输出计算机的运行或数据处理结果。
目前,微型计算机上使用的基本输入设备是键盘和鼠标器,基本输出设备是显示器。
(1)键盘
键盘是计算机中最基本的输入设备。
键盘上排列了字母、数字、符号键等。
通过按键操
作,可把命令、程序和数据等信息手工输入到计算机中。
根据键数的不同,键盘可分为101键、104键及带有播放VCD/CD和上网功能键的多媒
体键盘。
104键与101键相比,多了3个Windows专用键。
其外形小巧,移动自然,尾部有一
鼠标是一种”指点"设备,它的表面有2个或3
双击、拖动等操作,在菜单式软件、图形软件中,鼠标已成了必备的输入控制工具。
(2)鼠标器
鼠标器简称鼠标,是计算机系统中的辅助输入设备。
条连接计算机的电缆,状似老鼠,故得其名。
个按键,通过鼠标可对操作对象进行单击、使用尤为方便灵活。
在Windows系统中,
(3)显示器
显示器是计算机最基本的输出设备,户提供各种应用软件的操作界面,序运行的结果等。
(像素)来构成输出内容,分辨率越高,例如,显
无论是输出文字,还是图形或图像,显示器屏幕上总是用光点因此,点距越小越好,例如,0.25mm此外,光点的行列数越多,示分辨率为1024X768,表示每屏有1024X768个光点。
14英寸、15英
显示器从显示颜色来分,有单色和彩色之分;从显示屏幕大小来分,有寸、17英寸和21英寸等多种规格。
4.其他外围设备
数字化仪、磁卡读
(例
计算机除了基本输入输出设备以外,其他常用的输入设备有扫描仪、
入机和条形码阅读器,常见的输出设备有打印机和绘图仪。
如果要通过电话线传输数据
如,上网冲浪),还应该配置调制解调器,即Modem
(1)扫描仪
扫描仪是目前常用的一种输入图片和文字的计算机外围设备。
它是利用光学扫描原理,
从纸上”读出"文字或图形、图像,然后把获得的信息送入计算机,由计算机通过识别软件对
读入的信息进行分析与处理。
例如,通过OCR(光学字符识别软件),可将扫描的文本(图
像信息)转换为可供文字处理软件使用的文本信息。
(2)数字化仪
数字化仪是由平板和连接的手动定位器组成,主要用于输入工程图纸、地图等。
用户可
以通过手动定位器(或定位笔)方便地获得每条线段的端点坐标,从而实现线条图形的输入。
(3)磁卡读入机和条形码阅读器
磁卡读入机和条形码阅读器广泛应用于图书管理、身份验证、商品销售与管理中,它是
利用电磁和光电转换原理,把预先制作在卡上或条形码中的数字信息读入计算机。
(4)打印机
打印机能把计算机输出的程序内容和运行结果打印在纸上,以便阅读和保存。
打印机的
种类很多,常用的有点阵式打印机、喷墨打印机和激光打印机等。
点阵式打印机,又称针式打印机,它通过打印头中的钢针击打色带,在打印纸上打印出
字符或图形的点阵。
点阵式打印机按打印头针数可分为16针、24针和48针等。
点阵式打
印机的打印速度较慢,噪声较大,打印质量也不高,但打印成本较低,能打印连续纸,并且能对票据进行复印式打印。
喷墨打印机是一种非击打式打印机,它通过喷墨头将带电的墨水喷出,由聚焦和偏转系
统将墨水定位,在打印纸上印出文字、符号和图像。
喷墨打印机按打印分辨率分,有360DPI
(每英寸360点)、720DPI和1440DPI等。
喷墨打印机具有价格低、体积小、重量轻、噪声低等特点,打印质量明显高于点阵式打印机,但其打印成本较高。
和喷墨打印机一样,激光打印机也是一种非击打式打印机。
它的打印原理类似于复印机:
接到打印命令后,首先把要输出的字符和图像等信息转化成数字信号,并把这些输出信息在
磁鼓上形成静电潜像,转化为磁信号,然后利用磁信号把碳粉吸附到纸上,经高压定影后输
出。
激光打印机是页式打印机,其特点是打印速度快、质量高、无噪声,但价格也较高。
(5)绘图仪
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- 大学计算机 基础 南京师范大学 出版社 第二 计算机硬件