微型計算機系統(tǒng)基礎知識

1、信息技術基礎復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務復習提問復習提問一、信息與信息技術二、計算機基礎知識復習提問課程引導課程引導了解微型計算機的基礎知識了解計算機的基本組成復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務知識目標知識目標復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務了解微型計算機的基礎知識了解計算機的基本組成復習提問案例展示案例展示復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務復習提問任務分析任務分析復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結

2、擴展性任務復習提問知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務一、微型計算機系統(tǒng)的基本組成微型計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)指構成計算機系統(tǒng)的物理實體或物理裝置。軟件系統(tǒng)指在硬件基礎上運行的各種程序、數(shù)據(jù)及有關的文檔資料。通常把沒有軟件系統(tǒng)的計算機稱為“裸機”。（一）微型計算機的硬件系統(tǒng)微型計算機的基本結構微型計算機采用總線結構將CPU、主存儲器和輸入、輸出接口電路連接起來。微型計算機的硬件組成微機的硬件系統(tǒng)一般由安裝在主機箱內(nèi)的CPU、主板、內(nèi)存、顯示卡、硬盤、軟驅、電源和顯示器、鍵盤、鼠標等組成。為使電腦具有多媒體處理能力

3、，還可以配置光驅和聲卡等多媒體外設。如果需要聯(lián)網(wǎng)和發(fā)送傳真，還可以配置調制解調器、網(wǎng)卡、傳真卡等。知識講解知識講解（二）微型計算機的軟件系統(tǒng)微型計算機的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應用軟件組成。其中，系統(tǒng)軟件包括：操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、服務性程序等；常用的應用軟件有：文字處理軟件、輔助設計軟件、圖形圖像處理軟件、網(wǎng)頁制作軟件、網(wǎng)絡通信軟件、各種應用軟件包、套裝軟件等。復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務知識講解知識講解二、微型計算機的硬件系統(tǒng)微型計算機的硬件系統(tǒng)采用馮諾依曼體系結構，即由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成。（一）總線1

4、總線的概念：多個功能部件共享的信息傳輸線稱為總線。采用總線結構便于部件和設備的擴充，使用統(tǒng)一的總線標準，不同設備間互連將更容易實現(xiàn)。2總線的分類：總線分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務知識講解知識講解3系統(tǒng)總線：分為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）：用于CPU 與主存儲器、CPU 與I/O 接口之間傳送信息。數(shù)據(jù)總線的寬度（根數(shù)）決定每次能同時傳輸信息的位數(shù)。計算機總線的寬度等于計算機的字長。目前，微型計算機采用的數(shù)據(jù)總線有16位、32位、64位等幾種類型。地址總線AB（Address Bu

5、s）：用于給出源數(shù)據(jù)或目的數(shù)據(jù)所在的主存單元或I/O端口的地址?？刂瓶偩€CB（Control Bus）：用來控制對數(shù)據(jù)線和地址線的訪問和使用。4. 常用的總線標準常用的總線標準有：ISA總線、EISA總線、VESA總線、PCI總線。目前微機上采用的 復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務大多是PCI總線。5. 系統(tǒng)總線的性能指標總線的帶寬：指的是單位時間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量?？偩€的位寬：總線的位寬指總線能同時傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。總線的工作頻率：工作頻率越高，總線工作速度越

6、快，總線帶寬越寬?？偩€帶寬=總線位寬/8總線工作頻率 MB/s（二）中央處理器CPU1概念和功能知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務中央處理器CPU(Central Processing Unit)，又被稱作微處理器MPU(Micro Processing Unit)，是微型計算機的核心部件。它主要由運算器、控制器、寄存器等組成。運算器的主要功能是完成各種算術運算、邏輯運算。控制器的主要功能是從內(nèi)存中讀取指令，并對指令進行分析，按照指令的要求控制各部件工作。寄存器是在處理器內(nèi)部的暫時存儲部件，寄存器的位數(shù)是影響CPU性能與速度的一個重要因素

7、。2. CPU的主要性能指標知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務字與字長：計算機內(nèi)部作為一個整體參與運算、處理和傳送的一串二進制數(shù)，稱為一個“字”（Word）。字是計算機內(nèi)CPU進行數(shù)據(jù)處理的基本單位。一般將計算機數(shù)據(jù)總線所包含的二進制位數(shù)稱為字長。字長的大小直接反映計算機的數(shù)據(jù)處理能力，字長越長，一次可處理的數(shù)據(jù)二進制位越多，運算能力就越強，計算精度就越高。目前，微型計算機字長有8位、16位、32位和64位等之分。主頻：主頻越高， CPU的運算速度也就越快。時鐘頻率：即CPU的外部時鐘頻率（外頻），它直接影響CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度

8、。數(shù)據(jù)帶寬=（時鐘頻率數(shù)據(jù)寬度）/8。地址總線寬度：地址總線寬度決定了CPU能夠使用多大容量的內(nèi)存。假設CPU有n根地址線，則其可以訪問的物理地址。 知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)總線負責整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量的大小，數(shù)據(jù)總線寬度決定了CPU與二級高速緩存、內(nèi)存以及輸入/輸出設備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘?。?nèi)部緩存（L1、L2 Cache）封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存，用于暫時存儲CPU運算時的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻一致。L1、L2緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時與存取速度較慢的L2緩存

9、和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運算速度越快。知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務（三）內(nèi)存儲器微機內(nèi)部直接與CPU交換信息的存儲器稱主存儲器或內(nèi)存儲器。其主要功能是存放計算機運行時所需要的程序和數(shù)據(jù)。1. 內(nèi)存的分類微機的內(nèi)存儲器分為隨機存儲器(RAM，Random Access Memory)、只讀存儲器（ROM ，Read Only Memory）、高速緩沖存儲器（Cache）。隨機存儲器（RAM）RAM 中的內(nèi)容隨時可讀、可寫，斷電后RAM中的信息全部丟失。RAM用于存放當前運行的程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)制造原理不同，RAM可分為靜態(tài)

10、隨機存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機存儲器（DRAM）。DRAM較SRAM電路簡單，集成度高，但速度較慢，微機的內(nèi)存一般采用DRAM。目前微機中常用的內(nèi)存以內(nèi)存條的形式插于主機板上。知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務只讀存儲器（ROM）ROM中的內(nèi)容只能讀出，不能隨意刪除或修改，斷電后信息不會丟失。ROM主要用于存放固定不變的信息。在微機中主要用于存放系統(tǒng)的引導程序、開機自檢、系統(tǒng)參數(shù)等信息。目前常用的只讀存儲器還有可擦除和可編程的ROM（EPROM）和可電擦除、電改寫的ROM（EEPROM）、閃爍存儲器（Flash Memory）等類型。高

11、速緩沖存儲器（Cache）隨著微電子技術的不斷發(fā)展，CPU的主頻不斷提高。主存由于容量大、尋址系統(tǒng)繁多、讀寫電路復雜等原因，造成了主存的工作速度大大低于CPU的工作速度，直接影響了計算機的性能。為了解決主存與CPU工作速度上的矛盾，設計者們在CPU和主存之間增設一級容量不大、但速度很高的高速緩沖存儲器（Cache）。Cache 中存放常用的程序和數(shù)據(jù)。當CPU訪問這些程序和數(shù)據(jù)時，首先從高速緩存中查找，如果所需程序和數(shù)據(jù)不在Cache中，則到主存中讀取數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)回寫入Cache中。 因此采用Cache可以提高系統(tǒng)的運行速度。Cache由靜態(tài)存儲器（SRAM）構成，常用的容量為128KB、

12、256KB、512KB。在高檔微機中為了進一步提高性能，還把Cache設置成二級或三級。知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務2. 內(nèi)存的性能指標存儲容量：存儲器可以容納的二進制信息量稱為存儲容量，通常以RAM的存儲容量來表示微型計算機的內(nèi)存容量。存儲器的容量以字節(jié)（Byte）為單位，1個字節(jié)為8個二進制位（Bit）。常用的單位還有KB、MB、GB等。存取周期：指存儲器進行兩次連續(xù)、獨立的操作（讀寫）之間所需的最短時間。存儲器的存取周期是衡量主存儲器工作速度的重要指標。功耗：這個指標反映了存儲器耗電量的大小，也反映了發(fā)熱程度。（四）主機板主機

13、板(Main Board)又稱為系統(tǒng)主板（System board），用于連接計算機的多個部件，它安裝在主機箱內(nèi)，是微型計算機最基本、最重要的部件之一。主機板主要包括：CPU的Socket插座或Slot插槽、內(nèi)存插槽、總線擴展槽、各種接口（硬盤和光驅的IDE或SCSI接口；軟驅接口；串行口、并行口、USB接口；鍵盤、鼠標接口）、BIOS芯片、CMOS芯片、DIP開關等。目前新型的主板還集成了顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、調制解調器等接口。知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務（五）外存儲器外存儲器又稱為輔助存儲器，用來長期保存數(shù)據(jù)、信息，主要包括：軟盤存

14、儲器、硬盤存儲器、光盤存儲器。（六）輸入設備常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀、數(shù)碼相機、數(shù)字化儀等。鍵盤：鍵盤是最常用的輸入設備。鍵盤可以分為：機械式和的電容式鍵盤。目前常用的鍵盤是電容式鍵盤。鍵盤按其按鍵的功能可以分為打字機鍵、功能鍵、光標控制鍵和數(shù)字小鍵盤。鼠標：鼠標的結構常見的有：機械式、光電式和無線遙控鼠標器。目前常用的是機械鼠標。（七）輸出設備顯示器：顯示器是計算機中標準的輸出設備。打印機：按輸出方式分為逐行打印機和逐字打印機；按打印顏色分為單色打印機和彩色打印機；按工作方式分為擊打式打印機和非擊打式打印機。 知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析

15、歸納總結擴展性任務三、微型計算機的軟件系統(tǒng)（一）微型計算機常用系統(tǒng)軟件微型計算機常用操作系統(tǒng)2. 微型計算機常用的語言及語言處理系統(tǒng)3. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（二）微型計算機常用應用軟件字處理軟件：字處理軟件主要用于對文件進行編輯、排版、存儲、打印。2. 輔助設計軟件：3. 圖形圖像、動畫制作軟件：4. 網(wǎng)頁制作軟件：5. 網(wǎng)絡通信軟件：6. 常用的工具軟件：微機中常用的工具軟件很多，主要有：壓縮解壓縮軟件；殺毒軟件；多媒體播放軟件；圖形圖像瀏覽軟件等。知識講解知識講解復習提問課程引導知識目標案例展示任務分析知識講解疑難解析歸納總結擴展性任務疑難解析疑難解析 微型計算機的基本知識微型計算機的基本知識