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1、- 1 -计算机专业模块教案授课班级： 15 秋计算机 (2)班授课教师： 刘猛- 2 -模块一：计算机硬件1、认识计算机的组成教学目的：1、了解计算机系统的硬件组成2、认识计算机的组成部件3、了解各部件的作用及功能教学重点：认识计算机的组成部件教学难点：计算机各组成部件的作用及功能情感态度与价值观：培养学生良好的计算机系统认知能力教学方法：讲授法、实物展示教学用具：计算机主机授课时间：第 4 周课时计划：4 课时教学过程：导 入：1946 年 2 月 14 日世界上第一台电子计算机 ENIAC 在美国的宾夕法尼亚大学诞生。人类进入科学计算的新纪元，进入了信息时代。计算机发展到今天，它作为一种
2、应用工具，广泛应用于各行各业。那么，它是由哪些部件组成的呢？今天，我来就来详细认识下计算机。新课内容：一、计算机系统概述一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成1、硬件系统计算机的硬件是指构成计算机的各种实体部件，即看得见、摸得着的部件。2、软件系统软件系统是指为计算机运行提供服务的各种计算机程序。二、计算机硬件系统组成目前所使用的各种型号的计算机均属于冯诺依曼结构计算机，主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。1、控制器控制器是整个计算机的指挥控制中心，它从存储器取出相应的控制信息，经过分析后，按照要求向其它的设备发出控制信号，使计算机中的各部件正常协调地工
3、作。2、运算器运算器是计算机中信息加工场所，相当于工厂中的生产车间。大量数据的运算和处理工作就是在运算器中完成的。其中的运算主要包括基本算术运算和基本逻辑运算。3、存储器- 3 -存储器是计算机中用来存放中间数据和程序运行结果的地方，并根据指令要求提供给有关设备使用。计算机中的存储器可分为主存储器（内存） 、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器。4、输入设备输入设备的主要作用是把程序和数据等信息转换成计算机所能识别的编码形式，并按顺序送到内存。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。5、输出设备输出设备的主要作用是把计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们所能识别的文字、图形、图像
4、等信息并输出，常见的输出设备有显示器、音箱等。三、计算机的硬件结构 （对照实物展示讲解）对于微型计算机的维修人员和用户来说，最重要的是微机的实际物理结构，即组成计算机的各个部件。PC 系列微机是根据开放式体系结构来设计的，系统的组成部件大都遵循一定的标准，可以根据需要自由选择、灵活配置。1、主板从功能上讲主板就是主机，所以也称为主机板，有时叫做系统板（System Board） ，母板，它是一块多层印制电路板，按其结构分为 AT 主板和 ATX 主板，按其大小分为标准板、Baby、Micro 板等几种。2、CPUCPU（中央处理单元）是微型计算机的核心部件，它是包含有运算器和控制器的一块大规模
5、集成电路芯片，称为 CPU。衡量一个 CPU 性能好坏的指标有 CPU 所能处理数据的位（机器字长） 、CPU 的主频等。3、内存内存槽用来插入内存条，一个内存条上安装有多个 RAM 芯片。这种“内存条结构”可以节省主板空间并加强配置的灵活性。现在常用内存条的容量有 32M、64M、128M和 256M 等规格。4、软、硬盘驱动器软、硬盘驱动器是微机系统中最主要的外部存储设备，它们是系统装置中重要的组成部分，通过主板上的软、硬盘适配器与主板连接。5、各种接口适配器各种接口适配器的作用是勾通主板与各种外部设备之间的联系渠道。通常配置的适配器用于连接显示器的显示卡，具有连接磁盘驱动器、打印机和构成
6、串行通信接口等功能的多功能卡等。用户可以根据需要重新进行配置和扩充。6、显示器显示器通过显示卡接到系统总线上，两者一起构成显示系统，显示器是微型计算机与用户进行沟通互不可缺少的部件。7、电源电源是安装在一个金属壳体内的独立部件，它的作用是为系统装置的各种部件和键盘提供工作所需的电源，机箱中的电源有两种：老式的 AT 电源和新型的 ATX 电源。8、主机箱- 4 -主机箱由金属体和塑料面板组成，分卧式和立式两种，在具体细节结构上稍有差异。9、键盘和鼠标键盘和鼠标是现代微型计算机中最主要的输入设备，计算机所需要处理的程序、数据以及各种操作命令都是通过它们输入的。四、软件系统软件：计算机系统中各种程
7、序和文档资料的统称1、系统软件：计算机的基础，管理计算机的软硬件资源为应用软件提供一个操作平台。 。2、应用软件：为解决某项具体问题而设计的程序。课堂作业：1、填写教材第 5 页图中计算机组成部件名称；2、计算机系统分为 和 两大类。小 结：计算机系统包含硬件系统和软件系统，软件系统包括系统软件和应用软件；硬件系统主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。包括 CPU、内存、主板、显卡、硬盘、光驱、键盘、鼠标、机箱、电源和显示器。课后作业：1、你认为一台计算机最基本的配置需要哪些部件？教学后记：- 5 -模块一：计算机硬件2、 配置计算机教学目的：1、认识各计算机主要硬件的
8、性能指标及品牌2、会挑选计算机配件教学重点：各计算机硬件的性能指标及品牌教学难点：主板、CPU 的参数情感态度与价值观：培养学生正确的价值取向教学方法：讲授法教学用具：投影、多媒体计算机授课时间：第 4 周课时计划：4 课时教学过程：导 入：上次课中我们已经知道了计算机硬件系统的组成。如果我们去购置一台计算机，怎样来识别、选购这些配件呢？新课内容：主板的选购：一、主板的作用主板实际上就是一块电路板，上面安装了各式各样的电子零件并布满了大量电子线路。当微机工作时由输入设备输入数据，由 CPU 来完成大量的数据运算，再由主板负责组织输送到各个设备，最后经输出设备反映到我们的感官。这个过程看上去很简
9、单，输入设备就是键盘、鼠标等，输出设备就是显示器、打印机之类，可是 CPU 的运算结果哪个先送去，哪个后送走，这些就要靠主板上的系统芯片来控制。而且主板上还不止系统芯片一个部件，由此看来，主板的地位相当重要。二、主板的组成主板是一块安装有各种插件和控制芯片的电路板，其电路结构和工作原理比较复杂。大致说来，主板由 CPU 插槽（或插座） 、内存插槽、总线扩展槽、控制芯片组、外设接口、COMS 和 BIOS 控制芯片等几个部分组成。三、主板的分类1、按主板上的 CPU 分类按主板上能所使用 CPU 的型号可分为 386、486、P2 、P3 、P4 、赛扬、K5 、K6 等主板。2、按主板上的 C
10、PU 插槽按主板上 CPU 的插槽形式可分为插座式和插槽式两种。3、按主板的基本功能： 、PNP 主板，即插即用主板- 6 -、节能主板、无跳线主板、智能主板4、按主板的结构分类、AT 主板：13 英寸12 英寸，主板上内存被安在一个狭小而又不通风的角落，影响了内存的安装和升级散热。、BABY AT 主板：13.5 英寸8.5 英寸，比 AT 主板长，但有些不负重荷一方面取消了主板上使用较少的零部件以压缩空间，另一方面将 BABY AT 主板适当加宽，以增加使用面积。、ATX 主板：ATX 型主板比 AT 型主板的结构上有很大的区别。其优有主要有以下几点：.主板的长边紧贴机箱后部，使更多的外设
11、接口可以集成到主板上；.优化了内存及 CPU 的位置有利于安装和散热；.标准的主板上有两个串行输出口、一个 PS/2 鼠标口、一个 PS/2 键盘口和一个并行输出口，有些主板还固化了声卡及游戏接口；.优化了软硬盘接口位置；.对主板上的元件高度作了规定，且增强了电源管理。5、一体化主板优点：减少了因接触不良而造成的故障整体设计合理缺点：不利于升级，一个部件的损坏会造成整个主板的损坏6、按逻辑控制芯片分类.INTER ：LX、BX、I810 、I815EP、I845、I850、I865、I915.非 INTER： APOLLO 、 SIS、ALI、OPTI四、主板的选购1、制造工艺、看主板做工是否
12、精细；电路板（PCB）的层数是否为多层，焊点是否整齐标准，走线是否简洁清晰。、看主板元件，如电熔电阻等；、看设计结构布局是否合理，是否有利于其它配件的散热；、看主板是否通过相应的安全标准认证；、看主板包装和相关配件。各种连线、驱动盘、保修卡、合格证等等是否齐全。2、品牌华硕（ASUS） 、微星、INTEL、精英（ECS） 、技嘉（Gige-Byte） 联想（QDI）3、升级和扩充一般说来，买主板时都要考虑电脑和主板将来升级扩展的能力，比如扩充内存和增加扩展卡、升级 CPU 等方面的能力。主板插槽越多，扩展能力就越好，价格也更贵。4、稳定性和可靠性- 7 -由于不同生产厂商其设计水平、制做工艺、
13、元器件等的差距。因此很难精确测定。但可通过以下几方面来考虑。、负荷测试：指在主板上尽可能多地加入外部设备，如内存等、烧机测试：指长时间运行时是否能稳定运行，而不出现停顿或死机现象、物理环境测试：改变环境情况，如温度、湿度、震动等。5、用户需要由用户的实际应用来选择主板的整合功能，如整合声卡、声卡、显卡等。CPU 的选购：一、CPU 的组成及功能从逻辑功能看，CPU 内部由控制单元、逻辑单元和存储单元等部分组成；从物理结构组成看，CPU 结构分为内核、基核、填充物、封装以接口 5 部分。CPU 具有如下 4 个方面的基本功能：1、指令控制：程序的顺序控制；2、操作控制：CPU 管理并产生由内存取
14、出的每条操作信号，把各种操作信号送往相应的部件，控制部件工作；3、时间控制：对各种操作时间上的控制；4、数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算。二、 CPU 的技术指标和参数1、主频CPU 的主频也称为内频，是指 CPU 内部的工作频率或时钟频率，单位为 MHz（兆赫兹）或 GHZ（吉赫兹） 。表示在 CPU 内数字脉冲信号震荡的速度。主频的高低直接影响 CPU 的运算速度，一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，当然 CPU 的速度也就越快了。CPU 的主频通常和其型号标注在一起的，如 Pentium /450 指其主频为 450MHz，Pentium 4/1.70GHZ 其主
15、频为 1.7GHZ，由于各种 CPU 的内部结构不尽相同，所以并非时钟频率相同性能就一样。如 P800 和 P800。2、外频CPU 外部工作频率称为外频，是指 CPU 与外部设备（内存或主板芯片组）之间的数据交换速度。外频速度高，CPU 就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整 个系统的速度进一步提高。3、倍频是 CPU 的内部频率与整个系统的频率（外频）之间的倍数。从 486DX2 开始，CPU 的主频与外频就不一致了，而想让 CPU 更好的工作就要将整个系统的频率（外频）与 CPU 的内部频率以一定的倍数工作，即主频=外频倍频。实际上，在相同外频的前提下，高倍频的 CPU 本身意
16、义并不大，常会出现“瓶颈”即 CPU 等外频送来数据，浪费 CPU 的计算机能力，早期的倍频一般为 58 倍，而现在 P4 机多为 817 倍，通过这样的设置 CPU 的性能能够得到比较充分的发挥。- 8 -4、地址总线宽度地址总线宽度决定了 CPU 可以直接寻址的内存空间大小，位数越大，则可以直接寻址空间就越大。例如，32 位地址总线，可直接寻址 4GB 的内存空间。地址总线宽度也已由最初的 8 位发展到现在的 64 位。5、数据总线宽度数据总线宽度是 CPU 内部可以同时传输的数据位数，即一次性可传输数据的位数。位数越多，速度当然就越快，则 CPU 性能就越好。数据总线宽度已由最初的 8位发展到了目前的 64 位。6、生产工艺：早期的 CPU 大多采用 0.5m 的制作工艺，后来随着 CPU 频率的提高，0.25m 制作工艺被普遍采用。在 1999 年底，Intel 公
