2.1 计算机硬件课件-2024-2025学年浙教版（2019）高中信息技术必修二

什么是信息技术？ 信息技术的发展历程分为哪几个时期？ 什么是信息系统？ 信息社会的优劣分别是什么？ 第一台计算机 世界上第一台电子计算机ENIAC(埃尼阿克) 于1946年2月14日诞生在美国宾夕法尼亚大学,主要 用于军事领域,应用于科学计算。 50多年后 ENIAC 程序员 计算机的发展历程 计算机的发展经历了四个时代,分别是电子管计算机、晶体管计算机、小规模集成电路计算机和大规模集成电路及超大规模集成电路计算机。 第一代 （1946-1959） 电子管 5千-4万（次/秒） 第二代 （1960-1963） 晶体管 几十万-百万（次/秒） 第三代 （1964-1970） 集成电路 百万-几百万（次/秒） 第四代 （1971-至今） (超）大规模集成电路 几百万-几亿（次/秒） 计算机的发展历程 未来计算机向巨型化、微型化、网络化、智能化发展。 计算机具有极高的运算速度、大量的存布空间、更加强大和完善的功能。 外形越来越小 将不同地理位置具有不同功能的计算机互连 模拟人类的智力活动 未来计算机发展 超级计算机 是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，应用领域非常广阔，代码破解和核武器发展等方面都需要高速处理大量复杂计算。 民用：天气预报、石油勘探，药物开发，汽车设计等…… 医学：模拟与分析人体血流…… 量子计算机 是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。 特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来,信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利,也就更能确保运算具备精准性。 计算机硬件 硬件是实体，软件是灵魂。软件在于控制，硬件在于提供舞台。硬件和软件的有机结合，相互配合，才构成了计算机系统的整体。我们可以将硬件比做是唱片机，而软件是唱片，没有唱片的唱片机有什么意义呢？ 信息系统中的硬件 信息系统中的硬件主要包含计算机硬件、移动终端硬件、通信网络设备等。 如果将计算机的工作进行归纳概括，大概可以分为哪几个步骤？ 输入→处理→存储→输出 输入设备 CPU 存储器 输出设备 运算器 控制器 信息系统中的硬件 存储器 输入输出 控制器 运算器 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件组成。 计算机硬件的组成 从外观上区分,计算机的硬件有主机、显示器、鼠标、键盘等。 计算机硬件的组成 在计算机主机中,含有CPU、主板、内存条、硬盘、光驱、显卡、网卡、声卡、电源适配器等。 输入输出设备 输入设备：是将程序和数据以机器能识别和接受的信息形式输入计算机。 例如：鼠标、键盘、摄像头、扫描仪、话筒、触摸屏 输出设备：是将计算机的运算和处理结果以能为人们或其他机器所接受的形式输出。 例如：打印机、音箱、显示器、绘图仪 兼具输入输出功能：主要有声卡、网卡、光盘驱动器 计算机硬件基本组成框图 中央处理器CPU CPU(中央处理器)是计算机的核心部件,包含运算器和控制器,相当于人的大脑。CPU的重要技术指标是时钟频率(主频),主频的单位是赫兹(Hz),比如In-tel酷睿i7 7 700k 4.2GHz,其主频就是4.2GHz。现代处理器芯片还包括浮点处理部件（FPU)、内部高速缓冲存储器（Cache)和存储管理部件，以加快计算机执行指令的速度。 中央处理器CPU ①主频。时钟周期是CPU工作节奏的时间单位。时钟频率(主频)是衡量性能好坏的重要指标之一，单位Hz。完成操作的时钟周期数不变的情况下，将主频提高一倍，所需时间就减少一半 ②字长。CPU字长是CPU能同时进行运算的二进制位数。字长越大，能进行运算结果的数值范围越大，目前主要有32位或64位。 ③高速缓存。为了减少CPU等待时间，提高计算机效率，引入高速缓冲存储器（Cache)。存储器事先将CPU需要读写的存储单元内容给Cache，CPU先访问Cache，Cache空了才直接访问存储器。 ④多核。多核指单个大规模集成电路中集成了多个CPU，多个CPU同时执行指令 存储器分类 内存属于内存储器,分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。其中RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器，可以随时读写，速度很快，RAM的信息在断电后就会消失，ROM中仍然保留。RAM常见的有2GB、4GB、8GB等。 存储器按用途分为主存（内存）、辅存（外存）和高速缓冲存储器。重要指标有容量、读写速度。 辅助存储器 常见的辅助存储器有硬盘和闪存盘。 硬盘也称为硬盘存储器,属于常见的外部或辅助存储器,用来长期保存程序和数据资料。与内存条不同的是,其中的信息在断电后不会消失,存储容量常见的有500GB、1TB、2TB等。其重要指标是存储容量,硬盘转速（读写速度和等待时间），传输速率（数据交换）。 计算机硬件系统结构 云计算 云计算是一种基于互联网的计算模式，在互联网上汇聚大量计算资源和存储资源。 未来云计算的应用会更加细致的深入到我们日常的生活中去，我们现在的智能有手机在未来将有一个具有大容量云端存储，云存储不是实物，是服务。 操作系统： DOS CPU型号： Intel 酷睿i5 3230M CPU主频： 2.6GHz 内存容量： 4GB（4GB×1） 内存类型： DDR3 1600MHz 插槽数量： 1xSO-DIMM 最大内存容量： 8GB 硬盘容量： 500GB 硬盘描述： 7200转 屏幕尺寸： 15.6英寸 功耗： 35W 2025/4/3 20 1. 计算机的中央处理器CPU包括运算器和（ ）两部分 A.存储器 B. 寄存器 C. 控制器 D. 译码器 2. 计算机中对数据进行加工与处理的部件，通常称为（ ） A. 运算器 B. 控制器 C. 显示器 D. 存储器 3. 对于计算机来说，信息处理其本质就是（ ） A. 数据处理 B. 事件处理 C. 控制处理 D. 资源应用 4. 被人们尊称为“电脑之父”的是（ ） A. 乔治·布尔 B. 艾仑·图灵 C. 冯·诺依曼 D. 比尔·盖茨 5. 计算机处理信息的全过程是（ ） A. 输出，处理，存储 B. 输入，存储与处理，输出 C. 输入，存储，输出 D. 输入，存储，处理 C A A C B 课堂练习 6. 计算机硬件的核心部件是（ ） A. 中央处理器 B. 存储器 C. 运算器 D. 控制器 7.人们把以（ ）为硬件基本部件的计算机称为第四代计算机 A. 大规模和超大规模集成电路 B. ROM和RAM C. 小规模集成电路 D. 磁带与磁盘 A A 课堂练习 8.1946年冯·诺依曼提出计算机硬件由“五大部件”组成,包括(　　)。这样的硬件结构称为冯·诺依曼结构。 A.主机、显示器、键盘、鼠标、音箱 B.运算器、控制器、存储设备、输入设备、输出设备 C.CPU、主板、内存条、硬盘、显卡 D.键盘接口,鼠标接口、VGA视频接口、网线接口、USB接口 B 9.小强去电脑城配电脑,最后决定的配置是Intel 酷睿i7(4.2GHz)、金士顿 DDR3 8GB，希捷 SATA3 1TB 7200转、 Windows7 HomeBasic。其中内存的容量是(　 　)。 A.4.2GHz　　B.8GB　　C.1TB　　D.7200转 课堂练习 B 10.小斌是位自由撰稿人，每天需要阅读当天各大报刊并撰写稿件。为了提高工作效率，他换了一台新电脑，该电脑有如下基本部件：①打印机 ②键盘 ③显示器 ④鼠标 ⑤扬声器 ⑥扫描仪上述部件中，能够将报刊上的文章录入到电脑中的有（ ）。 A.①②⑤　　B.①④⑤　　C.③④⑥　　D.②④⑥ 课堂练习 D 11.小斌正在电脑上编辑稿件时突然停电。来电后，当他再次开启计算机，之前编辑的稿件由于未及时“保存”而丢失了。对于该事例，以下说法正确的是（ ）。 A. 由于未进行“保存”操作，编辑的信息未保存在任何存储器中 B. 在未进行“保存”操作前，正在编辑的信息都保存在ROM中 C. 再次启动计算机后，上一次存储在RAM中的信息都丢失 D. 在计算机中，ROM存储的信息比RAM存储的信息更容易改变 课堂练习 C 12. 小斌打算更换台式电脑的内存，在网上找到一款内存，主要参数如图所示。以下关于这款内存的说法，正确的是（ ）。 A. 存储在该内存中的信息可永久保留 B. 该内存的容量约为2666MB C. 只能从该内存中读取数据，不能存储数据 D. 该内存可随时进行存储或读出数据的操作 课堂练习 主要参数 型号 DDR4 2666 适用类型 台式机 内存类型 DDR4 内存主频 DDR4 2666 内存总容量 8192M 内存容量描述 单条，1*8192M DDR全称是双倍速率同步动态随机存储器 D 13. 小斌和小辉的计算机安装着相同的操作系统，两人使用相同的软件对同一段视频进行编辑，编辑过程中发现小斌的计算机处理速度明显较慢。在忽略其他因素的前提下，以下原因中最有可能的是( )。 A. 小斌的计算机CPU时钟频率较低 B. 小斌的计算机硬盘的容量略小 C. 小斌的计算机的输入设备的性能较差 D. 小斌的计算机的输出设备的性能较差 课堂练习 A $$