微型计算机的硬件系统

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1、教案首页第 4 次课讲课题目微型计算机的硬件系统学时2累积学时8编写时间授课时间目 的 要 求识别微型计算机的硬件并说出其功能。重 占 八、 难 占八、重点：微型计算机硬件系统组成。难点：存储器的功能与组成。方 法 步 骤理论讲授根据前课所讲的计算机系统组成中硬件部分的内容，对照微型计算机的硬件逐一进行讲解。教 学 场 所 准 备1、安装Windows XP操作系统的计算机一台；2、准备黑板、投影仪等教学设备。审批意见：（教研室或部系主任签字） 年月日教学内容备注【复习提问】复习上节课内容复习提问【引课】上一讲大家对计算机有了一个初步的了解，我们还系统的导入学习了计算机系统的组成，了解到一个完

2、整的计算机系统包括硬件系统和软件系统，这节课我们就以微型计算机为例，详细的了解一下它的硬件系统。微型计算机的硬件系统微型计算机是计算机的一种。微机系统的硬件资源指计算机系统中可以看得见摸得着的物理装置，即机械器件、电子线路等设备。一、微型计算机硬件的典型结构通过系统总线把CPU、存储器、输入设备和输入设备连接起来，实现信息交换。二、微型计算机的硬件组成下面分别介绍微机硬件的组成：细致讲解计算机硬1微处理器件组成中的各部微型计算机的中央处理器（CPU）习惯上称为微处理器件，让学员形成良（Microprocessor），是微型计算机的核心，由运算器和控制器两部分组好的框图。成：运算器（也称执行单元

3、）是微机的运算部件；控制器是微机的指挥控制中心。随着大规模集成电路的出现，使得微处理器的所有组成部分都集成在一块半导体芯片上，目前广泛使用的微处理器有：Intel公司的80486、Pentium（奔腾）、Pentium Pro （高能奔腾）、Pentium MMX（多能奔腾）、Pentium 11（奔腾二代）、Pentium 111（奔腾三代）、Pentium 4 （奔腾四5代）以及 AMD 公司的 AMD K5、AMD K6、AMD K7、AMD Athlon、AMD Duron等。表征微机运算速度的指标是微机CPU的主频，主频是CPU的时钟频率，主频的单位是MHZ （兆赫兹），目前微机CP

4、U主频已达到2GMHZ或更教学内容备注高。主频越高，微机的运算速度越快。2.存储器（1 ）.内存储器（主存）存储容量的表示：最小单位：b一个二进制的位基本单位：B （Byte） =8b1KB=1024B=2ioB1MB=1024KB=22oB1GB=1O24MB=23oB 1TB=1O24GB=24oB目前，微型计算机的内存由半导体器件构成。内存按功能可分为两 种：只读存储器（Read Only Memory，简称ROM ）和随机存取存贮器（Random Access Memory，简称RAM,）。ROM的特点是：存储的信息只能读出（取 出），不能改写（存入），断电后信息不会丢失。一般用来存放

5、专用的或 固定的程序和数据。RAM的特点是：可以读出，也可以改写，又称读写 存储器。读取时不损坏原有存储的内容，只有写入时才修改原来所存储 的内容。断电后，存储的内容立即消失。内存通常是按字节为单位编址 的，一个字节由8个二进制位组成。目前微机内存一般有64MB、128MB、 256MB甚至更多。随着微机CPU工作频率的不断提高，而ram的读写速度相对较慢， 为解决内存速度与CPU速度不匹配，从而影响系统运行速度的问题，在 CPU与内存之间设计了一个容量较小（相对主存）但速度较快的高速缓 冲存储器Cache，简称快存。CPU访问指令和数据时，先访问Cache，如 果目标内容已在Cache中（这

6、种情况称为命中），CPU则直接从Cache 中读取，否则为非命中，CPU就从主存中读取，同时将读取的内容存于 Cache中。Cache可看成是主存中面向CPU的一组高速暂存存储器。这 种技术早期在大型计算机中使用，现在应用在微机中，使微机的性能大通过步步推导讲解，强化练习。教学内容幅度提高。随着CPU的速度越来越快，系统主存越来越大，Cache的存 储容量也由128KB、256KB扩大到现在的512KB或2MB。Cache的容量并 不是越大越好，过大的Cache会降低CPU在Cache中查找的效率。(2).外存储器(辅助存储器)外存储器(简称外存)又称辅助存储器。外存储器主要由磁表面存储 器和

7、光盘存储器等设备组成。磁表面存储器可分为磁盘、磁带两大类。1 .软磁盘存储器(软盘)软磁盘(Floppy Disk )简称软盘。软磁盘是一种涂有磁性物质的聚酯 塑料薄膜圆盘。在磁盘上信息是按磁道和扇区来存放的，软磁盘的每一 面都包含许多看不见的同心圆，盘上一组同心圆环形的信息区域称为磁 道，它由外向内编号。每道被划分成相等的区域，称为扇区。如图所示。重点讲解软盘和磁盘的结构，利用习题强化理解。画图分析软磁盘内部结构图(a)3.5英寸软盘外形图(b) 3.5英寸软盘结构图软盘外形结构图教学内容备注在微机中使用的通常是3.5英寸软盘，软盘封装在塑料硬套内，如 图所示。3.5英寸磁盘的盘面划分为80

8、个磁道，每个磁道又分割为18 个扇区，存储容量为1.44MB。存储容量的具体计算如下：0.5KBx 80 x 18 x 2=1440KB 匕 1.44MB (512B=0.5kB)软磁盘必须置于软盘驱动器中才能正常读写。在把软盘插入驱动器 时应把软盘的正面朝上，需要注意的是在驱动器工作指示灯亮时不得插 入、抽取软盘，以防损坏软盘。在微机的使用中，软盘和软盘驱动器是一个使用率和故障率都很高 的部件。因此在使用软盘时必须注意：不要触摸裸露的盘面；不要用重物压片；不要弯曲或折断盘片； 远离强磁场；防止阳光照射。?.硬磁盘存储器硬磁盘存储器(Hard Disk )简称硬盘。硬盘是由涂有磁性材料的合 金

9、圆盘组成，是微机系统的主要外存储器(或称辅存)。硬盘有一个重要的性能指标是存取速度。影响存取速度的因素有： 平均寻道时间、数据传输率、盘片的旋转速度和缓冲存储器容量等。一 般来说，转速越高的硬磁盘寻道的时间越短而且数据传输率也越高。.光盘存储器光盘(Optical Disk )存储器是一种利用激光技术存储信息的装置。 目前用于计算机系统的光盘有三类：只读型光盘、一次写入型光盘和可 抹型(可擦写型)光盘。只读型光盘 CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)是一种小型 光盘只读存储器它的特点是只能写一次，而且是在制造时由厂家用冲压 设备把信息写入的。写好后信息将永

10、久保存在光盘上，用户只能读取， 不能修改和写入。CD - ROM最大的特点是存储容量大，一张CD - ROM光 盘，其容量为650MB左右。一次写入型光盘CD-R。可由用户写入数据，但只能写一次，写入后通过习题强化练习利用特点分清三种关盘的区别。教学内容备注不能擦除修改。一次写入多次读出适用于用户存储不允许随意更改文档。 可用于资料永久性保存，也可用于自制多媒体光盘或光盘拷贝。可擦写光盘CD-RW，是能够重写的光盘，它的操作完全和硬盘相同， 故称磁光盘。可反复使用一万次、可保存50年以上。MO磁光盘具有可 换性、高容量和随机存取等优点，但速度较慢，一次投资较高。Q.DVD光盘移动存储设备以上介

11、绍的外存的存储介质，都必须通过机电装置才能进行信息的 存取操作，这些机电装置称为驱动器。例如软盘驱动器（软盘片插在驱 动器中读/写）、硬盘驱动器、磁带驱动器和光盘驱动器等。另外，一般 机器上配置的光驱只能读取光盘（只读光驱），而刻录机的光盘驱动器， 才具有对光盘的读写功能。3.输入设备（1）.键盘键盘（Keyboard）是用户与计算机进行交流的主要工具，是计算机 最重要的输入设备，也是微型计算机必不可少的外部设备。键盘结构通常键盘由三部分组成：主键盘，小键盘，功能键。主键盘即通常的英文打字机用键（键盘中部） 小键盘即数字键组（键盘右侧与计算器类似） 功能键组（键盘上部、标F1-F12）注意：这

12、些键一般都是触发键，应 一触即放，不要按下不放。根据图例讲解根据幻灯图片展示讲解教学内容?rint S:poII 11瞿目离6 I*(nsert1jHoneTabQ 1叫ER T Y 1o Ip RJeleteE-ic cwn,CapsM AS I1 J F G HNlKAJTEntei? m1订Kcl叮叮N Mj: 7 I ShifttCtrlftltAltCtrl厂T 53U56NJiii 5叫/7严9r-j-p+456吉d誇1门Ente-图1-7键盘结构边讲解边操作。激 (2).鼠标发学员学习兴趣。鼠标(Mouse )又称为鼠标器，也是微机上的一种常用的输入设备， 是控制显示屏上光标移动

13、位置的一种指点式设备。在软件支持下，通过 鼠标器上的按钮，向计算机发出输入命令，或完成某种特殊操作。目前常用的鼠标器有：机械式和光电式两类。机械式鼠标底部有一 滚动的橡胶球，可在普通桌面上使用，滚动球通过平面上的滚动把位置 的移动变换成计算机可以理解的信号，传给计算机处理后，即可完成光 标的同步移动。光电式鼠标有一光电探测器，要在专门的反光板上移动 才能使用。平板上有精细的网格作为坐标。鼠标的外壳底部装着一个光 电检测器，当鼠标滑过时，光电检测根据移动的网格数转换成相应的电 信号，传给计算机来完成光标的同步移动。鼠标器可以通过专用的鼠标器插头座与主机相连接，也可以通过计 算机中通用的串行接口(

14、 RS- 232 -C标准接口)与主机相连接。其它输入设备(扫描仪、光笔、麦克风、数码相机等等) 4输出设备输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得的结果，并将结 果以字符、数据、图形等人们能够识别的形式进行输出。常见输出设备 有显示器、打印机、投影机、绘图仪、声音输出设备等。(1).显示器显示器(Monitor )是微型计算机不可缺少的输出设备。用户可以通教学内容备注过显示器方便地观察输入和输出的信息。显示器是用光栅来显示输出内容，光栅的像素应越小越好，光栅的 密度越高，既单位面积的像素越多，分辨率越高，显示的字符或图形也 就越清晰细腻。常用的分辨率有：640 x 480、800 x 600、1024 x 768、 1280 x 1024等。像素色度的浓淡变化称为灰度。显示器按输出色彩可分为单色显示器和彩色显示器两大类；按其显 示器件可分为阴极射线管(CRT )显示器和液晶(LCD )显示器；按其显 示器屏幕的对角线尺寸可分为14英寸、15英寸、17英寸和21英寸等几 种。目前微型机上使用彩色CRT显示器，便携机上使用LCD显示器。分辨率、彩色数目及屏幕尺寸是显示器的主要指标。显示器必须配置正确适配器(显示卡)，才能构成完整显示系统。 常见的显示卡类型有：VGA(Video Graphics Arra