第2单元 认识和选购CPU（教案）（电工版第五版）同步精品课堂

《计算机组装与维护》教案 课 题 认识和选购CPU 课 型 理论+实训 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本任务主要学习 CPU 的性能指标、主流品牌型号以及 CPU 的选购方法，引导学生学会辨识和选择合适的处理器产品，锻炼学生自主探究学习的能力，激发学生学习计算机硬件知识的兴趣，同时也拓展学生的知识视野，培养良好的职业意识和职业素养。 学情分析 同学们已经粗略认识了组装计算机所用到的各个配件，计算机的核心部件CPU是怎么工作的、它的功能是什么以及如何去选购CPU，学生对此有一定的学习兴趣。 教学目标 1. 了解CPU的基本组成结构和工作原理 2. 掌握CPU主要的性能参数 3. 了解CPU内核和超线程技术 4. 掌握CPU的选购和真伪辨别方法 教学重难点 【教学重点】CPU主要的性能参数； CPU的选购和真伪辨别方法。 【教学难点】CPU主要的性能参数； CPU内核和超线程技术。 教学方法 讲授法，演示法，案例教学，分组实训 课前准备 教案、课件、学案、练习题、实训机房 教学媒体 多媒体教室，教学软件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 CPU，即Central Processing Unit的简称，一般译为中央处理器、微处理器或处理器，主要用于数据处理、逻辑运算，执行各种中断信号和操作指令，并协调、控制计算机系统的运行。可以说，CPU是计算机的运算中心和控制中心，其地位非常关键，堪比人类的大脑组织，因此也可以把CPU看作是计算机的“智慧大脑”。 思考并回答问题：同学们想不想了解计算机的“智慧大脑”？ 通过设疑的方式，激发学生的兴趣，提高他们的求知欲，为本节课的内容做了铺垫。 活动二： 调动思维 探究新知 1．主要功能和组成 主要功能：CPU控制整个计算机主要的算术逻辑单元，是计算机技术的核心。主要功能是对操作系统指令进行算术和逻辑运算。 组成：内部结构可分为控制单元、算术逻辑单元、存储单元等若干功能模块。 2．CPU的工作原理 CPU是执行程序的部件，程序是一条条指令组成的，可以提前存储在计算机内存中。基于冯诺依曼原理的CPU运作分为四个阶段：提取、解码、执行、写回。 3．CPU的主要性能指标 (1)主频：主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。 CPU的主频由外频和倍频系数来确定，CPU主频＝外频×倍频系数。CPU主频与外频之间的相对比例关系就是倍频系数，简称倍频。主频不代表CPU的全部性能。 (2)外频：外频是CPU的基准频率。 早期计算机中，内存与主板之间同步运行的速度等于外频。 目前的计算机系统中，两者完全可以不相同。计算机系统中大多数的频率是在外频的基础上，乘以一定的倍数来实现的，这个倍数可以大于1也可以小于1。 (3)前端总线(FSB)频率 概念：前端总线频率即CPU的外部时钟频率，是指CPU和北桥芯片之间数据总线传输时钟频率。 前端总线频率越高，代表单位时间内传输的数据量就越大。 (4)缓存 缓存的工作原理：CPU读取数据时，先在缓存中查找，如果没有再从内存中读取，同时将该数据调入缓存，以后读取时，无需调用内存，提高了数据的访问速度。 (5)总线宽度 地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，简单地说，就是CPU能够使用多大容量的内存。 (6)封装形式 传统意义上的封装形式对于芯片仅仅是机械结构性的保护。现阶段芯片的封装包括：结构特性、散热机制，并成为了芯片与主板连接的平台。 CPU封装的意义：在于最大限度地发挥它的最佳性能和提供一个与主板的连接平台。 4．CPU内核 (1)双核：可以简单理解为是将两个单核的CPU以封装在一个芯片里面。双核处理器可同时运行两条相同的指令：。 (2)多核处理器：是在一颗CPU上集成了多个完整的执行内核，可以同时进行多个整数或者多个浮点运算，这样极大地提高了系统的利用效率，从而推动了系统性能的提升。 主要优势是在处理多线程、多任务上，还能提高处理器的整体性能，使多核处理器的性能要明显强于单核处理器。 5．超线程技术( HT) 概念：是利用特殊的硬件指令，把单个物理核心模拟成两个核心(逻辑核心)，让每个核心都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高CPU的运行效率。 超线程技术是一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上能像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程，因此超线程的性能并不等于两颗CPU性能。 认真梳理并识记CPU的主要功能和组成，了解CPU的工作原理。 组织学生讨