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(共27張PPT)
專題三 選用和連接信息技術設備（一）
（1）理解常用信息技術設備:計算機主機（CPU、主板、內存儲器）、外存儲設備（硬盤、U盤、光盤）、輸入設備（鍵盤、鼠標、掃描儀和數碼影像）、輸出設備（打印機、繪圖儀、顯示適配器和顯示器），了解設備類型和特點；
（2）理解常用信息技術設備主要性能指標的含義，了解根據需要選用合適的設備；
（3）了解正確連接計算機、移動終端和常用外圍設備；
（4）了解計算機和移動終端等常見信息技術設備基本設置的操作方法；了解常見信息技術設備的設置。
考綱要求
一.認識微型計算機的組成
被稱為“計算機之父”的美籍匈牙利科學家馮·諾依曼制定了現代電子計算機的體系結構，他于1945年提出了“存儲程序”原理，即計算機能夠存儲程序，并且在程序的控制下自動工作，這個原理一直沿用到現在。
“存儲程序”原理的主要內容：
（1）計算機內部采用二進制數0，1；
（2）計算機按照程序順序執行，程序和數據以二進制代碼形式存放在存儲器中；
②
③
①
⑤
④
圖1-3-1 微型計算機硬件的組成
（3）計算機必須由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部件組成。
如圖1-3-1所示，請同學們思考圖中各部分的名稱和主要用途分別是什么？主機箱內主要包括哪些部件？
計算機系統組成包括硬件系統和軟件系統兩大部分，如下圖所示。硬件主要包括主機及各種外部設備；軟件主要包括操作系統、程序和數據。計算機硬件與軟件互相依存，相輔相成，缺一不可。沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機，在裸機上首先要安裝的軟件是操作系統，裸機上可以直接識別和執行機器語言程序。
運算器
中央處理器 控制器
主機 只讀存儲器（ROM）
內存儲器 隨機存儲器（RAM）
硬件 外存儲器（硬盤、光盤、U盤等）
外部設備 輸入設備 （鍵盤、鼠標等）
輸出設備（顯示器、打印機等）
微型機 操作系統
系統 系統軟件 語言處理程序
數據庫管理系統
軟件 系統工具 （如故障診斷測試）
應用軟件 通用應用軟件 （Word、Excel等）
專用應用軟件（用戶程序）
硬盤
內存
打印機
CPU（由運算器和控制器組成）
輸入
程序
原始數據
輸出
運算結果
指令數據線
控制信號線
計算機工作原理示意圖
鍵盤
2*3
6
6
2*3
0
輸入設備
外部存儲器
輸出設備
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
圖1-3-2
信息處理的基本流程
計算機加工處理信息和數據時，一般需要經過以下流程：
（1）輸入程序和原始數據。通過輸入設備輸入程序指令和數據，轉換為二進制代碼，保存到內存中，等待CPU處理。存儲于硬盤等外部存儲中的程序和數據要運行時必須先調入內存中。
（2）執行指令。CPU首先從內存中取出第一條指令，通過譯碼，按指令的要求，再從內存中取出相應的數據，進行運算和操作，再把處理的結果存入內存；接著，再取第二條指令，依次執行，直至遇到停止指令。
（3）輸出結果。內存中保存的加工處理的結果，一方面可將其保存到硬盤到外存中，永久存儲起來以便日后使用；另一方面可將其傳輸到顯示器等輸出設備，將數字信息轉換為便于人們接收的文字、圖形圖像和音視頻等信息，呈現信息處理的視、聽結果。
二．主機的組成
主機是安裝在主機箱內計算機的一些主要部件包括主板、內存和CPU。打開主機箱蓋板，可以看到主機的結構，如下圖1-3-3所示。
請同學們觀察并思考主機箱內主要的硬件有哪些？主要接口有哪些？
圖1-3-3微型計算機的主機結構
ＣＰＵ及風扇

內存條

電源箱

硬盤接口

外設接口

二．主機的組成
圖1-3-4
主板上的主要接口
連接外部設備適配器的PCI插糟
硬盤接口（SATA接口）
CPU插糟
內存插糟
圖1-3-5
主板后頭連接外設的接口
PS2鍵盤、
鼠標接口
并行接口
顯示接口
四個
USB接口
RJ45網絡
接口
音頻接口
圖1-3-6
二．主機的組成
1．CPU
CPU即中央處理器，也稱為微處理器，它是計算機的最核心部件，計算機的性能很大程度上決定于CPU 。CPU主要由運算器、控制器、寄存器以及緩存等組成，運算器（ALU部件）主要用于做各種算術和邏輯運算，控制器用于指揮協調硬件各部件的工作，使得計算機能在指令的控制下工作。CPU最主要的功能是執行程序（分析并執行指令 ）。CPU生產廠商中比較著名的是Intel公司和AMD公司，Intel是全球最大的CPU供應商，其生產的CPU型號有Celeron（賽揚）系列、酷睿系列（如酷睿i5，i7）；AMD公司的CPU有Sempron（閃龍）系列、Athlon（速龍）系列、Turon（炫龍）系列等；我國自主研發的CPU有龍芯系列、兆芯KX、申威等。
圖1-3-7 CPU
二．主機的組成
CPU有很多重要的參數，用于表示CPU的性能：
（1）主頻：CPU主頻即CPU內核工作的時鐘頻率。主頻越高，CPU的運算速度越快，其單位是GHz，如3.0GHz，早期CPU的主頻單位采用MHz。主頻是CPU最重要的性能指標，但由于內部結構的不同，并非所有主頻相同的CPU性能都一樣。
（2）外頻：外頻是CPU的基準頻率，單位是GHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。
（3）倍頻系數：倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。CPU主頻＝外頻×倍頻系數。
（4）字長：字長是指CPU在單位時間內一次處理的二進制數的位數，例如，64位的CPU能在單位時間內處理字長為64位的二進制數據。一般來說字長越長，CPU運行的速度越快，運算精度越高，浮點運算能力越強。通常所說的32位機、64位機，指的是CPU的字長為32位或64位。
二．主機的組成
（5）緩存：CPU緩存是位于CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小很多，但交換速度卻比內存要快得多。配置緩存是為解決CPU與內存速度不匹配的問題。內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制到CPU的緩存中，這樣CPU就可以不用經常訪問速度要比CPU慢的內存，可以提高CPU工作效率。緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，出于成本考慮，緩存都很?。◣渍字翈资鬃止潱?。緩存是各種存儲器中，讀寫速度最快的一種。
內存儲器(RAM)
Cache
CPU
2．內存
內存即內存儲器，屬于主存儲器，是計算機中的主要部件，其功能是存儲正在執行的程序和數據。內存和CPU構成主機。日常使用的程序，如操作系統、辦公軟件、上網工具、播放器等，一般都安裝在硬盤等外存上，但是使用它們時必須調入內存中運行。內存的容量越大，能容納的程序越多，計算機的運行速度越快。
內存一般采用半導體存儲單元，包括隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器(ROM)。
（1）只讀存儲器（Read Only Memory，簡稱為ROM）
它是系統專用的，用于存放計算機的基本輸入/輸出程序（BIOS）為主。由制作的工藝和材料決定了ROM中的信息只能讀出，一般不能寫入。ROM屬于永久存儲器，即使機器斷電，ROM中數據也不會丟失。ROM中的信息是在廠家生產硬件的時候就被寫入并永久保存。
（了解）只讀存儲器分為可編程只讀存儲器（PROM）、可擦除可編程只讀存儲器（EPROM）、掩膜型只讀存儲器（MROM）。
圖1-3-8 隨機存儲器RAM
二．主機的組成
二．主機的組成
（2）隨機存儲器（Random Access Memory，簡稱為RAM）
RAM即我們通常所說的內存，它插在主板的內存插槽上，RAM的容量是用戶可以直接使用的。RAM中的信息既可以讀取（隨機讀取，不一定要按順序），也可以寫入。當電源關閉時，存于其中的數據就會全部丟失，所以用戶要養成隨手存盤的習慣，以免數據丟失。內存的標準有DDR2和DDR3等，常見的品牌有金士頓、現代等。
（了解）隨機存儲器又可分為靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）。SRAM的特點是存取速度快，不需要刷新，工作狀態穩定，集成度低，價格高，一般用于Cache；DRAM速度慢，需要刷新，集成度高，價格低，一般用于主存儲器。
3．主板
主板即主機板，又稱為系統板或母板。它安裝在主機箱內，是微機必備的重要部件之一。主板是一塊印刷的線路板，通過主板把CPU、內存、硬盤、及各種外部設備連接在一起，構成完整的硬件系統才能工作。主板上含有CPU插槽、內存插槽、硬盤IDE接口、ROM芯片、I/O控制芯片、鍵盤/鼠標接口、連接外設的PCI插槽等。
三．認識主板與外部設備的接口
1．微型計算機接口
計算機的主機通過接口與外部設備相連接，以便進行數據的交換。常見的接口有顯示器接口、音頻接口、網絡接口等。外設一般都是通過適配器（如聲卡、顯卡、網卡）與主機相連，適配器插在主板相應的插槽中，現在多數是集成在主板上，適配器提供相應的接口連接外設。
圖1-3-10 顯卡
圖1-3-11聲卡
圖1-3-9 網卡
主板上的總線（Bus）是連接計算機各部件的一組公共信號線，總線用于在各部件之間傳遞數據和信息。主板上的總線按功能分為三類：控制總線、數據總線和地址總線。
（1）控制總線用于CPU向其它設備發送指令信號；
（2）數據總線用于設備之間傳送數據；
（3）地址總線用于CPU向存儲器發送地址信息。
三．認識主板與外部設備的接口
2．USB接口
USB（通用串行總線接口），是目前PC機領域流行的新型接口技術。隨著大量外設和PC機支持USB，USB逐步成為PC機的標準接口，USB接口標準有USB2.0和USB3.0，其中USB3.0的速度更快。最新生產的外部設備，如數碼相機、掃描儀、音箱、打印機、鍵盤、鼠標等，幾乎都配有USB接口。 USB接口及其設備的優點體現在以下幾個方面。
（1）便攜。USB設備具有“小、輕、薄”等特點，攜帶比較方便。
（2）支持熱插拔。用戶在使用USB設備時，不需要關閉電源就可以將USB設備插上或拔下。為保證設備和數據的安全，在拔下電纜前先退出設備，操作方法是右擊桌面右下角“安全刪除硬件”圖標進行刪除操作。
（3）標準統一、兼容性強。USB鍵盤與鼠標、USB硬盤、USB打印機等外設都可以用同樣的標準與PC機連接。
（4）可以同時連接多個設備。PC機一般都有多個USB接口，可以連接多個USB設備，還可以連接上USB端口擴充器，擴充出更多端口，最多可達127個。
外存儲器簡稱為外存，也叫輔存，主要用于存放長期使用的程序、文檔和數據等，程序需要執行時由外存調入內存，由CPU來執行，執行的結果又可以保存到外存中。外存的容量比內存大很多，但讀、寫速度要慢得多。外存都是永久性存儲器，外存中保存的數據除非用戶把它刪除，否則長期存在。外存儲器包括硬盤存儲器、光盤存儲器、U盤以及各種移動存儲器等。
1.硬盤（Hard Drive，簡稱為HD）
硬盤屬于最主要的外部存儲器（屬于外設，不是主機的組成部分），硬盤與硬盤驅動器封裝在一起，安裝在主機箱內。硬盤容量的大小會影響計算機的運行速度，特別是系統盤若空間不足，計算機的運行會變得很慢。目前，硬盤容量的單位是GB和TB ， 如500GB、1TB。
硬盤分為標準硬盤、移動硬盤和固態硬盤，
其中固態硬盤的讀取速度比較快。硬盤的主要
性能指標有容量、平均尋道時間、主軸轉速、
接口類型、數據緩存等，如下表所示。
四．認識外存儲器
圖1-3-12 硬盤
四．認識外存儲器
硬盤的主要性能指標及其說明 容量 硬盤的容量單位為GB，目前PC機硬盤的容量都比較大，可達500GB至2TB。
平均尋道時間 平均尋道時間指硬盤磁頭移動到數據所在磁道時所用的時間，平均尋道時間越短讀寫速度越快。
主軸轉速 主軸轉速是指硬盤內電機主軸的轉動速度，是決定硬盤內部傳輸速率的關鍵因素之一，目前主流硬盤的主軸轉速一般為5400～7200rpm，SCSI硬盤轉速一般為10000～15000rpm。
接口類型 硬盤接口類型分為IDE、SATA 、SCSI和光纖通道四種，IDE和SATA接口硬盤用于家用產品中，SCSI主要應于服務器，光纖通道硬盤只用在高端服務器上，價格昂貴。
數據緩存 在硬盤內部的高速存儲器稱為數據緩存，它能將硬盤工作時的一些數據暫時保存起來，以供讀取和再讀取，目前主流硬盤的高速緩存一般為16～32MB。
注意：為了提高硬盤的使用壽命，防止數據丟失，硬盤在使用過程中應該要注意避免：震動（或者移動）、突然斷電、灰塵、高溫，也不要頻繁地關機、重啟計算機。
表1-3-1 硬盤主要參數
2．光盤與光驅
光盤存儲器是利用光學方式進行讀寫信息的存儲設備，主要由光盤和光驅組成，光盤是存儲信息的介質，要讀取光盤信息必須要配備光驅，如1-3-13所示。光盤按用途可以分為：只讀型光盤，如CD-ROM、DVD-ROM；一次性寫入型光盤，如CD-R、DVD-R；可重寫刻錄盤，如CD－RW。只讀型光盤由廠家預先寫入數據，用戶不能修改；能寫入數據的光盤我們都把它們稱為刻錄盤，電腦必須要配備刻錄機，使用專門的軟件如NERO才能把數據刻錄到光盤上。一張CD-ROM光盤的存儲容量是650MB，DVD-ROM光盤的存儲容量為4.7GB，藍光光盤是目前一種先進的大容量光盤格式，一張藍光光盤可以存儲50GB的數據。光盤的使用方法是：首先，將光盤放入光驅；在“計算機”窗口中雙擊光驅圖標 ，就可以瀏覽和復制光盤上的內容，光盤上的內容一般不能直接寫入、刪除和修改；光盤使用完之后，在“計算機”窗口中右擊光驅圖標，在快捷菜單上單擊“彈出”命令就可以取出光盤。
四．認識外存儲器
圖1-3-13 光盤和光驅
3．閃存和U盤
閃存（Flash Memory）是一類移動存儲設備，應用在便攜數碼設備上，如手機、MP3、數碼相機、數碼攝像相、筆記本電腦上，閃存如SD卡、SIM卡等，要在電腦上讀取閃存上的信息，必須具備讀卡器。
U盤也稱USB盤或閃盤，如下圖所示，它屬于閃存的一種類型，它采用當前先進的閃存芯片為存儲介質。U盤是一種即插即用型的存儲設備，目前使用的U盤容量最大可達1TB。
U盤的使用方法是：
（1）首先把U盤插入計算機的USB接口，就能檢測到可移動磁盤；
（2）在“計算機”窗口中雙擊U盤圖標 ，就可以瀏覽U盤和編輯U盤內容；
（3）使用完之后必須先移除U盤，然后再拔掉U盤，才不會損壞U盤中的數據。
四．認識外存儲器
圖1-3-14 U盤
四．認識外存儲器
歸納總結：
1．讀盤和寫盤。將外存中的程序和數據裝入內存的操作稱為讀盤；將計算機中的數據傳送到U盤或硬盤上的操作稱為寫盤。
2．硬盤和U盤既是輸入設備又是輸出設備。
3．各種存儲器的存取速度比較。各種存儲器的存取速度由快到慢的順序是：緩存（Cache）＞內存（RAM）＞硬盤＞U盤或光盤。
4．外存中程序和數據的運行。由于外存的存取速度比較慢，CPU不能直接訪問外存，所以外存中的程序和數據需要運行時必須先調入內存，然后由CPU來運行，CPU可以直接訪問內存。
5．斷電后所存儲的信息全部丟失的存儲器是RAM，而ROM及所有的外存儲器斷電后信息都不丟失。
課后練習（一）
1．計算機系統的組成是（ ）。
A．操作系統和主機 B．主機和外設
C．CPU、內存、硬盤 D．硬件系統和軟件系統
2．組成計算機主機的主要部件是（ ）。
A．運算器和控制器 B．中央處理器和主存儲器
C．運算器和外設 D．運算器和存儲器
3．字長是CPU的主要性能指標之一，它表示（ ）。
A．CPU一次能處理二進制數據的位數 B．最長的十進制整數的位數
C．最大的有效數字位數 D．計算結果的有效數字長度
4．U盤通常是插在計算機的（ ）。
A.RJ45接口 B.COM接口 C.PS/2接口 D.USB接口
5．用GHz來衡量計算機的性能，它指的是計算機的（ ）。
A．CPU時鐘頻率 B．存儲器容量 　C．字長 D．CPU運算速度
6．在計算機存儲單位中，通常用大寫英文字母B來表示 （ ）。
A. 字 B．字長 C．字節 D．二進制位
7．下列敘述中，錯誤的是（ ）。
A．硬盤在主機箱內，它是主機的組成部分
B．硬盤是外部存儲器之一
C．硬盤的技術指標之一是每分鐘的轉速rpm
D．硬盤與CPU之間不能直接交換數據
8．斷電后信息會全部丟失的存儲器是（ ）。
A．移動磁盤中的信息 B．RAM中的信息　
C．ROM中的信息 D．硬盤中的信息
9．以下可用于表示內存容量的單位是（ ）。
A．Mb／s B．MIPS C．GHz D．GB
10．計算機的CPU和內存條通常都是安裝在 （ ）。
A.硬盤上 B.顯示器上 C.主板上 D.鍵盤上
11．組成CPU的主要部件是（ ）。
A．運算器和控制器 B．運算器和存儲器
C．控制器和寄存器 D．運算器和寄存器
12．下列各種存儲器中，存取速度最快的是（ ）。
A．硬盤 B．光盤 C．U盤 D．內存
課后練習（一）
13．度量計算機運算速度常用的單位是（ ）。
A．MIPS B．MHz C．MB D．Mbps
14．DVD－ROM是一種（ ）。
A．只讀型內存 B．只讀型光盤 C．只讀型硬盤 D．半導體存儲器
15．以下有關RAM和ROM的說法中不正確的是（ ）。
A．RAM是隨機存儲器，ROM是只讀存儲器
B．RAM可讀可寫，ROM只讀不寫
C．RAM只能順序讀寫，ROM可隨機讀寫
D．斷電后RAM中信息全丟失而ROM中信息不丟失
16．通常使用的U盤是一種（ ）。
A．內存 B．只讀型存儲器 C．信息采集設備 D．移動存儲設備
17．CPU的主要性能指標有（ ）。
A．主頻 B．字長 C．響應速度 D．A和B
18．硬盤在工作時應特別注意避免（ ）。
A．日照 B．潮濕 C．震動 D．噪聲
課后練習（一）
19．組成微型計算機主機的硬件除CPU外，還有（ ）。
A．RAM和ROM B．RAM、ROM和硬盤 C．RAM D．硬盤和顯示器
20．計算機的運算速度主要由（ ）指標決定。
A．CPU制造工藝 B．硬盤容量 C．內存大小 D．CPU主頻
21．在微機中，將U盤上的數據輸入到主機的過程，稱為（ ）。
A．讀盤 B．復制 C．寫盤 D．調用
22．馮·諾依曼結構計算機的五大部件包括輸入設備、存儲器、運算器、輸出設備和（ ）。
A．硬盤 B．CPU C．控制器 D．主機板
23．以下有關“裸機”的說法中不正確的是（ ）。
A．裸機是只有硬件的計算機
B．裸機是只有安裝了操作系統的計算機
C．裸機是沒有安裝任何軟件的計算機
D．裸機能直接識別、執行機器語言程序
24．衡量計算機性能的主要技術指標是（ ）。
A．存儲器容量和顯示器屏幕尺寸 B．字長和硬盤容量
C．CPU運算速度和機箱大小 D．CPU時鐘頻率和字長
25．通常所說的“酷睿i5”指的是（ ）。
A．內存標準 B．CPU品牌 C．CPU型號 D．總線標準
課后練習（一）
26．主板上有很多外部設備的接口，下列選項中屬于硬盤接口的是（ ）。
A．IDE B．COM C．DDR D．VGA
27．下列不屬于馮·諾依曼提出的是（ ）。
A．存儲程序控制 　　　　　 B．計算機內部處理數據采用二進制
C．電子元件采用晶體管 　D．計算機硬件由五大部件組成
28．CPU要使用外存儲器中的信息，應先將其調入（ ）。
A．控制器 B．微處理器 C．內存儲器 D．運算器
29．下列不屬于系統總線的是（ ）。
A．控制總線 　 B．地址總線 　　 C．數據總線 D．網絡總線
30. 可以集成CPU、內存條、顯卡、鼠標器和鍵盤等的各類擴展槽或接口的硬件是（ ）。
A．主板 　 B．硬盤 C．主機 D．顯示器
課后練習（一）
課后練習（一）參考答案
題號 答案 題號 答案 題號 答案 題號 答案 題號 答案
1 D 2 B 3 A 4 D 5 A
6 C 7 A 8 B 9 D 10 C
11 A 12 D 13 A 14 B 15 C
16 D 17 D 18 C 19 A 20 D
21 A 22 C 23 B 24 D 25 C
26 A 27 C 28 C 29 D 30 A

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