《认识计算机硬》课件

认识计算机硬件课程导言学习目标课程内容学习方法了解计算机硬件的基本概念，包括组成、涵盖从基本组件到系统架构，以及存储、结合理论讲解、案例分析、实验操作和课功能和工作原理输入输出等重要方面的知识堂讨论，帮助学生深入理解和掌握知识硬件基础概念硬件软件计算机系统中看得见摸得着的物由程序和数据组成的指令集合，理实体，如主板、、内存等为硬件提供工作指引，控制硬件CPU它们负责执行指令、存储数据执行操作、处理信息系统软件应用软件管理硬件资源和为应用软件提供满足用户特定需求的软件，如办运行环境的软件，如操作系统、公软件、游戏、浏览器等驱动程序等计算机系统结构计算机系统结构是指计算机各组成部分之间的相互连接和工作方式，以及它们如何协同工作以执行指令和处理数据计算机系统结构是硬件和软件之间的桥梁，它决定了计算机的性能、功能和扩展性中央处理器中央处理器（）是计算机的核心部件，负责执行指令和处CPU理数据它是计算机的大脑，决定了计算机的运算速度和处理能力由运算器、控制器、寄存器等组成运算器负责执行算术CPU和逻辑运算，控制器负责控制整个的工作，寄存器用于存CPU储的中间数据和指令CPU内存系统随机存取内存高速缓存内存插槽RAM Cache计算机的短期记忆，用于存储正在运行的更快的内存，用于存储常用数据和指令，主板上的连接点，用于安装和扩展RAM程序和数据加速访问模块输入设备输入设备是将外部信息传递给计算机的工具，例如键盘、鼠标、扫描仪等它们允许用户与计算机进行交互，并向计算机提供数据和指令输入设备的功能是将人类可理解的信息转换为计算机可识别的数字信号，以便计算机进行处理和存储输出设备输出设备是计算机系统的重要组成部分，负责将计算机内部处理的结果和信息以人类可感知的形式呈现出来常见的输出设备包括显示器、打印机、音箱等显示器是计算机最重要的输出设备之一，它将计算机处理后的信息以图像的形式显示在屏幕上，方便用户直观地了解计算机的工作状态和结果打印机是将计算机中的文本和图像信息打印到纸张上的设备，用于保存和传播计算机信息音箱是将计算机产生的声音信号转换成声音信号，并通过扬声器播放出来的设备，用于播放音乐、语音等辅助存储器辅助存储器也称为外存储器，是用于长期保存数据的存储设备，例如硬盘、U盘、光盘等它们可以存储大量数据，并可长期保存数据，即使计算机关闭后也不会丢失数据辅助存储器通常比主内存容量更大，价格更低，但访问速度也更慢它们主要用于保存操作系统、应用程序和用户数据，以便计算机可以随时访问这些信息总线系统数据传输通道类型和分类性能影响总线是计算机系统中连接各个部件的高总线可分为地址总线、数据总线和控制总线带宽直接影响计算机的整体性能，“速公路，负责数据、地址和控制信息的总线，根据传输方式又可分为并行总线带宽越高，数据传输速度越快”传输和串行总线主板和连接器插槽内存插槽扩展插槽CPU插槽是主板最重要的部分，它连接着内存插槽连接着内存模块，负责暂时存储扩展插槽用于连接各种扩展卡，如显卡、CPU中央处理器，负责处理数据和指令数据和程序，供快速访问声卡等，扩展计算机的功能CPU电源系统供电转换12电源系统为计算机提供稳定的电源将交流电转换为直流电，电力供应以供计算机内部的各个组件使用保护3电源系统可以防止电压波动或电流过载对计算机造成损害散热和供电散热1计算机在运行时会产生大量的热量，需要有效的散热系统来保持设备的正常工作温度风冷散热2使用风扇将热量带走，是最常见的散热方式水冷散热3利用水的热传递性能，将热量带走，效率更高供电4计算机需要稳定的电源供应才能正常工作，电源系统负责将交流电转换为直流电，并为各种部件提供所需的电电源转换效率5压电源转换效率越高，能量损失越少，更节能环保存储器分类硬盘内存硬盘是计算机系统中主要的存储设备内存是计算机系统中高速存储器，用，用于存放操作系统、应用程序和用于存放正在运行的程序和数据，速度户数据快但容量有限闪存闪存是一种固态存储器，速度快，容量大，可用于数据存储和系统启动磁性存储设备磁性存储设备利用磁性材料的磁化特性来存储数据磁性存储设备分为硬盘、软盘和磁带三种类型硬盘是当前最主要的存储设备，数据存储密度高，速度快，容量大软盘存储密度较低，容量较小，速度较慢，现在已经很少使用磁带存储密度低，容量大，价格便宜，适合用于备份数据光学存储设备光学存储设备使用激光束来读取和写入数据它们通常具有较大的存储容量，但读取速度比磁性存储设备慢常见的光学存储设备包括、和蓝光光盘它们被广泛用于存储音乐、视频和数据文件CD DVD半导体存储设备随机存取存储器闪存只读存储器RAM FlashMemory ROM是计算机的主要工作内存，用于存闪存是存储器的一种非易失性形式，它以存储器是一种非易失性存储器，数RAM ROM储正在执行的程序和数据它是一种易失较慢的速度读取和写入数据，但数据在断据在制造过程中被写入，无法更改性存储器，数据在断电后会丢失电后仍能保留编码和数字表示计算机使用二进制数字系统进行计算编码将数据转换为计算机可理解的二进制数字、字符和其他数据都被编码成二进制形式位二进制数制基数2位值的幂2数字和01优点简单易懂，易于实现电子电路数据表示数字字符图像音频计算机使用二进制数来表示字符，如字母、数字和符号图像以像素形式存储，每个音频数据由声音波形表示，数字，其中每个数字都是，使用或像素都有一个颜色值，用二使用数字采样来捕获声波0ASCII Unicode或编码来表示进制表示1算术运算加法1两个数相加，得到它们的和减法2从一个数中减去另一个数，得到它们的差乘法3将两个数相乘，得到它们的积除法4将一个数除以另一个数，得到它们的商组成结构CPU中央处理器是计算机系统的核心，负责执行指令和处理数据它由多CPU个部件组成，共同协作完成计算任务算术逻辑单元执行算术和逻辑运算•ALU:控制单元控制指令执行顺序和数据流动•CU:寄存器组存储中间计算结果和指令地址•:高速缓存存储经常访问的数据，提高访问速度•Cache:指令系统指令集指令格式寻址方式可执行的指令集合，决定了指令的结构，包括操作码、操作数、获取操作数的地址方式，影响程CPU CPUCPU的功能和性能地址等部分序执行效率存储系统主存储器辅助存储器12主存储器是计算机系统中用于辅助存储器主要用于长期保存存放程序和数据的核心部件，数据，例如硬盘、光盘、盘U也称为内存或等，它们容量更大，但访问速RAM度比主存储器慢缓存3缓存是位于主存储器和之间的高速存储器，用于存放经常访问的CPU数据，提高数据访问速度输入输出系统输入设备输出设备键盘、鼠标、扫描仪等，用于将显示器、打印机、音箱等，用于数据和指令输入到计算机系统将计算机处理后的结果输出给用户接口连接输入输出设备和计算机主板的桥梁，实现数据传输和控制计算机的发展历程现代计算机1基于集成电路的计算机第三代计算机2集成电路技术第二代计算机3晶体管技术第一代计算机4电子管技术未来计算机发展趋势量子计算人工智能12量子计算机利用量子力学原理人工智能技术不断发展，将使进行计算，能够解决传统计算计算机更加智能化，更接近人机无法处理的复杂问题类的思维方式物联网云计算34物联网将连接各种设备，实现云计算将计算资源和服务集中信息互通，改变人类的生活方到云端，提供更加灵活便捷的式计算体验硬件建设与维护规划与设计安装与调试日常维护故障排除合理规划硬件配置，满足系正确安装硬件，并进行必要定期清洁，检查硬件运行状识别并解决硬件故障，保证统需求的调试况系统稳定实验和操作演示动手实践通过实际操作，加深对计算机硬件的理解互动学习学生可以相互交流经验，解决问题，提高学习效率增强兴趣动手操作可以激发学生学习兴趣，培养实践能力课堂总结与反馈回顾本节课的重点内容解答学生提出的问题鼓励学生积极参与讨论收集学生对课程的反馈意见。