第2章 计算机系统 教案
DDR2(Double Data Rate 2)DDR2拥有两倍于DDR的预读取能力,即DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行,目前数据传输速率可达到533Mbps
3.总线
所谓总线(Bus)就是系统部件之间传送信息的公共通道,各个部件由总线连接并经它相互通信。
过程与方法
利用启发式教学,通过学生自主探索学习,掌握微型计算机硬件的构成和性能,能完成所需要的电脑配置单,培养学生利用信息技术进行自主学习的能力、探索创新精神以及团结合作意识
情感态度与价值观
鼓励学生发展个性,通过作品培养学生探索创新的精神、团结合作的意识
教学重点
1.CPU的型号及性能
2.内存储器的分类及衡量指标
(3)高速缓冲存储器(Cache)
随着CPU速度的不断提高,大大超过了内存的速度,使得CPU在进行数据存取时都需要进行等待,从而降低了整台计算机系统的运行速度,为解决这一问题引入了Cache技术。
Cache就是一个容量小、速度快的特殊存储器。将内存中被CPU频繁存取的数据存入Cache,当CPU要读取这些数据时,则直接从Cache中读取,加快了CPU访问这些数据的速度,从而提高了整体运行速度。
根据所连接部件的不同,总线可分为:
内部总线,也叫片总线,是同一部件(如CPU)内部连接各寄存器及运算部件的总线。
系统总线,是同一台计算机各部件(如CPU、内存、I/O接口)之间相互连接的总线。系统总线又分为数据总线、地址总线和控制总线,分别传递数据、地址和控制信号。
扩展总线,负责CPU与外部设备之间的通信。
2.3.2微型计算机主机
1.中央处理器
中央处理器(CPU)主要包括运算器和控制器两大部件,是计算机的核心部件。CPU是一个体积不大而元件集成度非常高、功能强大的芯片,也称为微处理器(Micro Processor Unit,MPU)。目前大部分微机的CPU都采用Intel公司的酷睿双核系列芯片。
(1)CPU性能指标
(2)内存条
微机中的RAM基本上是以内存条的形式进行组装的,由于内存条可随意拆装,使得内存的维修和扩展十分方便,如果用户需要增加内存,只需购买相应的内存条,然后将其插在主板上的内存插槽中即可。
DDR(Double Data Rate,双倍数据传输率):允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样在不提高时钟频率的情况下就能加倍提高读写速度
2.微型计算机的内存储器⑴内存中的 NhomakorabeaOM和RAM
随机存储器(RAM):RAM用于存放输入设备输入的数据和程序,存放的内容可随时读、写。但断电后,RAM中存放的内容全部丢失。RAM又可分为静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)
只读存储器(ROM):ROM中存放的信息固定不变,只能读出不能写入,但断电后ROM中的内容保持不丢失。常见的只读存储器有EPROM(紫外线擦除)和EEPROM(电擦除)
课堂教学设计表
课程名称:信息技术基础授课教师:
单位(学校):张家口学院授课班级:
章节名称
2.3微型计算机机器硬件系统
学时
2
教学目标
知识与技能
1.掌握微型计算机硬件系统的构成
2.了解微机中CPU的型号及性能
3.了解内存储器的分类及衡量指标
4.掌握总线的定义及分类
5.知道主板的组成
6.掌握常见输出输出设备的种类及性能
总线在发展过程中也形成了许多标准,如ISA、PCI、AGP等。
PCI总线:并行处理能力,支持自动配置,I/O过程不依赖CPU,满足多媒体要求,在CPU控制下,通过总线来沟通计算机所有部件之间信息的流通。
USB总线:串行总线。可使微机与各种低速的外部设备相连接,达到“即插即用”的目的。USB能以树状结构连接127个外设。
计算机内所有操作都受CPU控制,CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标。CPU的性能指标主要有字长和时钟主频。字长表示CPU一次处理数据的能力;时钟主频以MHz(兆赫兹)为单位来度量,通常,时钟主频越高其处理数据的速度相对也就越快。
(2)CPU的发展过程
自1978年6月Intel公司推出它的第一个16位微处理器8086以来,计算机技术就开始进入飞速发展的时期。经历了80286、80386、80486、Pentium、Pentium(奔腾)、PentiumⅡ(奔腾Ⅱ代)、PentiumⅢ、Pentium 4处理器,酷睿、酷睿双核、酷睿4核等
4.输入/输出接口
由于主机中的CPU和内存都是由大规模集成电路组成的,而I/O设备是由机电装置组合而成,它们之间在速度、时序、信息格式和信息类型等方面存在着不匹配。
I/O接口的功能就是解决上述这些不匹配,使主机与外部设备能协调地工作。由于这些I/O接口一般制作成电路板的形式,所以常把它们称为适配器,简称XX卡,如声卡、显示卡、网卡等。
4位微处理器
8位微处理器
16位微处理器
32位微处理器及以上:32位微处理器的代表产品是Intel 80386、80486、80586、初期的Pentium系列。由它们组成的32位微型计算机,时钟频率达到16 MHz~100 MHz,数据总线32位,地址总线24位~32位。
2.微型计算机的硬件结构
微机的硬件系统采用总线结构,总线就是一组公共信息的传输线路,由三部分组成:数据总线(DB)、地址总线(AB)、控制总线(CB)。总线可以单向传输信息,也可以双向传输信息,并能在多个设备中选择唯一的源地址合目的地址。目前微机结构多采用“面向CPU或面向内存的双总线结构。
3.主板的组成
教学难点
内存储器的分类及衡量指标
教师活动
学生活动
教
学
过
程
情景导入
1.结合上节课所讲内容,启发学生回顾日常所见到的微型计算机的组成
2.打开教学课件
回顾
学习新知识
展示教学课件:
教学目标介绍
在回顾的基础上进行如下内容的讲授
2.3.1微型计算机概述
1.微型计算机的发展历程
1969年,日本的Busicom公司委托Intel公司研制一种用于新型计算器的芯片。1971年,世界上第一个通用微处理器芯片Intel 4004问世。4004微处理器包含2300个晶体管,支持46条指令,频率为108 kHz,与当年的ENIAC性能相当。Intel公司看到了微处理器的巨大应用前景,又花费6万美元从Busicom公司买回了4004的知识产权,并由此开创了其微处理器领域的霸主地位。