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（Central Processing Unit），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，Pentium II的主频在233～450MHz之间，而Pentium III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（Arithmetical Unit）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。 （2） 控制器 控制器（Control Unit）是计算机中指令的解释和执行结构，其主要功能是控制运算器、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，并指出下一条指令所在的存放地址，然后对所取指令进行分析，同时产生相应的控制信号，并由控制信号启动有关部件，使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序，就能使计算机按照程序的要求，自动完成预定的任务。 2． 存储器 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。在实际应用中，用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中，运行程序时，由控制器从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。 在计算机中，存储器容量以字节（Byte，简写为B）为基本单位，一个字节由8个二进制位（bit）组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB（可分别简称为K、M、G、T，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GB。 （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。内存由高速的半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。计算机工作时，把要处理的数据，先从外存调入内存，再从内存调入CPU；CPU处理完毕后，将数据送到内存，最后保存到外存。 微型计算机的内存根据其工作方式的不同，可分为RAM和ROM。 1）RAM（Random Access Memory） 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RAM。目前，微型计算机的内存容量有64MB、128MB、256MB等。需要指出的是，计算机断电后，RAM中的数据将完全丢失。因此，用户在结束计算机操作时，应该将新建或做过修改的程序及相应的文件保存到外存。 2）ROM（Read Only Memory） ROM是只读存储器，占内存的很小一部分，在通常情况下CPU对其只取不存。因此，ROM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（Double Density，简写为DD，即低密盘）和高密度盘（High Density，简写为HD，即高密盘）；按其使用面数分，有单面盘（Single Side，简写为SS）和双面盘（Double Side，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。 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，软盘不能任意弯曲，也不能放在多尘、过潮、太热或强磁场的环境中。
大学计算机基础-南京师范大学出版社-第二章-计算机硬件
