高中信息技术学考复习必修2信息系统与社会第二章第一节计算机硬件教学课件

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信息系统中的硬件是指系统中看得见、摸得着的设备,它包含计算机硬件、移动终端硬件和通信网络设备等。计算机硬件是信息系统中最主要的组成部分,主要负责对信息进行加工、处理和存储。考点1计算机硬件组成计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。A中央处理器:中央处理器(CPU,Central Prcessing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Cre)和控制核心(Cntrl Unit),现代处理器芯片还包含浮点处理部件(FPU)、内部高速缓冲存储器(Cache)和存储管理部件。其主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。常见的CPU公司便是“Intel”和“AMD”,除此之外,“IBM”公司也是有CPU产品的。
【知识拓展】主频:主频是CPU的时钟频率(CPU Clck Speed),是CPU运算时的工作频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称,单位是Hz。一般说来,主频越高,CPU的速度越快,由于内部结构不同,并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。外频:系统总线的工作频率,CPU与外部(主板芯片组)交换数据、指令的工作时钟频率。倍频:倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者关系是:主频=外频×倍频缓存(Cache):高速交换的存储器。CPU缓存分为一级、二级、三级缓存,即L1、L2、L3。内存总线速度(Memry-Bus Speed):一般等同于CPU的外频,指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。地址总线宽度:决定了CPU可以访问的物理地址空间。
B存储器:存储器的功能是存放程序和数据,CPU执行的指令和需要运算的操作数及运算结果都存储在存储器中。按用途可分为主存储器(内存)、辅助存储器(外存)和高速缓冲存储器。内存储器在程序执行期间被计算机频繁地使用,并且在一个指令周期期间是可直接访问的,它又分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM),RAM是“不稳定的”,这意味着当关闭计算机时信息将会丢失。外存储器要求计算机从一个外贮藏装置(例如磁带或磁盘)中读取信息,常见的外存储器有硬盘、光盘、U盘等等。
【知识拓展】硬盘的基本参数容量:容量是硬盘最主要的参数,容量的大小决定硬盘中存储数据的多少,单位有MB、GB、TB、PB等。转速:转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数,单位为rpm,转速越快存储(读取)数据的速度就越快。常见的硬盘有5400转和7200转的,服务器上的硬盘转速能达到15000转。数据传输率(Data Transfer Rate):硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度。缓存:硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题,以提高硬盘的读写速度。目前主流的硬盘接口为SATA和SAS接口。固态硬盘(Slid State Disk),简称固盘,固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。
C常见的输入设备:字符输入设备:键盘;光学阅读设备:光学标记阅读机,光学字符阅读机;图形输入设备:鼠标器、操纵杆、光笔;图像输入设备:摄像机、扫描仪、传真机;模拟输入设备:语言模数转换识别系统D常见的输出设备:显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。
典例1小张准备买个电脑一体机,在某购物网站上刊登两款可以考虑的配置,分别是:①i5-4460T 四核1.9GHz L36MB/8GB DDR3/1TB SATA/NVDIA GeFrce 800M 2GB/23英寸②i5-7200双核2.5GHz L33MB/4GB DDR4/1TB 7200转/分/NVIDIA GeFrce 920MX 2GB/23.8英寸以下说法正确的是(　　)A.①的内存容量更大,但②的内存速度更快B.①的CPU主频更小,因此它的性能更差C.两者的CPU缓存不同,但不会影响CPU性能D.各参数对应的硬件名称是CPU/硬盘/内存/显卡/显示器
答案 A　解析 ①的内存是8G,主频是1.9GHz,②的内存是4GB,主频是2.5GHz,所以①的内存大,②的主频高,速度快;主频是CPU很重要的性能参数,但不是唯一影响CPU性能的参数,不能因为主频小就说性能差,故选项B说法错误;缓存大小会影响CPU的性能,故选项C说法错误;各参数对应的硬件名称是CPU/内存/硬盘/显卡/显示器。
考点2计算机的工作原理在研究可计算问题的过程中,原始递归函数、lambda演算和图灵机三种计算机制被相继提出,这三种计算机制在性能上是等效的。
存储程序式体系结构的计算机工作原理
现代计算机都采用“存储程序式”结构,采用二进制形式来表示数据和指令。计算机在运行时,先从内存中取出数据进行制定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中,接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作,依次进行下去直至遇到停止指令。“存储程序式”结构的思想可以归纳为:(1)用二进制代替十进制。(2)采用存储程序的思想,将指令和数据以二进制形式存放在存储器中。(3)计算机从逻辑上分为五大部分。(4)以运算器为中心,输入设备和输出设备与存储器通过运算器进行数据传送。影响计算机的性能指标有CPU、存储器、显示系统、硬盘等硬件。