单元2 任务1 解剖微型计算机（课件）-《信息技术应用基础》（高教版）【上好课】

信息技术应用基础 高教版第一版 项目二 使用微型计算机 任务1 解剖微型计算机 ” 学习目标 理解微型计算机各部件（CPU、主板、存储器、外围设备）的功能及性能指标； 能够识别常见硬件并简述其功能； 能根据性能指标初步判断硬件性能高低； 培养硬件拆装的安全意识与规范操作习惯。 教学导入 知识讲授 师生互动 课堂练习 课堂小结 环节 目录 PART 01 第一部分：计算机核心硬件解剖 —— 核心硬件拆解 —— 机箱 | 主板 | CPU | 内存 | 硬盘 1.7.2013 现在，我们正式进入第一部分的学习。在这一部分，我们将逐一解剖计算机的核心硬件，包括机箱、主板、CPU、内存和硬盘。这些是构成计算机主机的基础，理解它们的功能和特性，是掌握计算机硬件知识的关键。 ‹#› 教学导入 小邱对计算机专业充满热情，也遇到过电脑黑屏的情况，他好奇：“电脑里面有什么呢？计算机是如何工作的？怎样组装一台计算机？机房、多媒体教室的计算机结构有何不同？” 带着这些疑问，我们跟随他一起解剖微型计算机，揭开硬件的神秘面纱！ 知识讲授--硬件组成结构图 知识讲授--机箱 1. 定义：安置、固定计算机配件的容器，主要起固定支撑、保护硬件、防电磁辐射的作用。 立式机箱 (ATX/M-ATX主流形态) 空间利用率高，散热与扩展性好，家庭/组装首选 卧式机箱 (HTPC/办公优选) 扁平设计，节省桌面空间，外观更像传统家电 关键性能指标： 坚固耐用 · 散热能力 · 电磁屏蔽性 · 硬件可扩展性 · 工业设计与美观性 1.7.2013 首先我们来看机箱。机箱就像是计算机的“房子”，它的主要作用是固定和保护内部的各种配件，同时还能防止电磁辐射干扰外部设备，也保护使用者的健康。 我们常见的机箱主要有两种类型：大家请看左边的图片，这是立式机箱，也是目前家庭装机、游戏主机最主流的形态，它的优势是空间大，散热好，方便我们加装风扇、水冷或更多硬盘；右边这张是卧式机箱，它的特点是扁平，放在桌面上更节省空间，视觉上更像一个家电盒子，常用于办公电脑或者客厅的HTPC（家庭影院电脑）。 最后，当我们去挑选一个机箱时，通常会关注这几个维度：材质是否坚固、风道设计好不好（散热性）、防辐射能力（特别是金属板材的接触）、能否装下大主板和长显卡（可扩展性），以及是否符合个人审美的美观性。 ‹#› 知识讲授 -- 主板 图2-3 计算机主板：连接各部件的核心电路板 01 / 主板的别称与定位 又称系统板、母板、逻辑板或底板。它是机箱内部面积最大、最为重要的电路板，承担着连接计算机所有硬件的核心枢纽作用。 02 / 核心部件：芯片组 (Chipset) •传统架构：分为北桥与南桥两个主要芯片，新主板多已整合为“单芯片”设计。 •北桥 (North Bridge)：负责高速数据传输，连接CPU、内存、显卡接口等关键高速部件。 •南桥 (South Bridge)：负责低速数据传输，管理IDE/PCI接口、声卡、网卡及各类I/O外设。 03 / 主要性能指标 决定主板性能的关键因素包括：芯片组型号、CPU支持架构、PCB制作工艺、品牌厂商等。 1.7.2013 接下来是主板，它是计算机所有部件的连接中心，也被称为母板。大家看这张图，主板上布满了各种插槽和接口，CPU、内存、显卡等都需要插在主板上。主板的核心是芯片组，过去分为北桥和南桥，北桥负责高速设备的通信，南桥负责低速设备。现在很多新主板已经将它们整合在一起。主板的性能主要取决于芯片组、架构和制造工艺。 ‹#› 知识讲授--中央处理器 01 / 核心定义 计算机的“大脑”与运算控制核心，由运算器和控制器组成，其性能直接决定整机运行速度。 02 / 主流品牌 国际品牌：Intel、AMD 自主研发：中国“龙芯” (Loongson) 03 / 主要功能 负责解释计算机程序的指令逻辑，并高速处理软件运行中的各类数据与运算任务。 国产之光 · 龙芯 龙芯3A5000是面向桌面和服务器的通用处理器，采用自主指令系统，实现了我国CPU自主可控的重大突破。 桌面旗舰 · Intel i9 Intel 酷睿i9-14900K是高性能桌面级处理器的代表，拥有强大的多线程处理能力，广泛应用于游戏与高性能计算场景。 1.7.2013 现在我们来看计算机的“大脑”——中央处理器，也就是CPU。它负责所有的运算和控制任务，它的性能直接决定了整台电脑的运行速度。市面上主流的CPU品牌是Intel和AMD，同时，我们也要为我国自主研发的“龙芯”感到骄傲，如图所示。CPU的主要功能就是解释程序指令，并处理各种数据。 ‹#› 知识讲授 — CPU 性能指标 01 / 主频 (Clock Speed) CPU内核的工作时钟频率，单位通常为MHz或GHz。它反映了CPU运算的基本节奏。 计算公式：主频 = 外频 × 倍频 02 / 外频 (External Clock) CPU与主板芯片组之间数据传输的总线频率。它决定了主板与CPU之间的同步运行速度，是协调整机工作的基准频率。 03 / 字长 (Word Length) CPU在单位时间内（一个时钟周期）能并行处理的二进制数据的位数。 它直接决定了CPU一次运算处理数据的能力，目前个人计算机主流为64位架构。 04 / 高速缓存 (Cache) 位于CPU内部的高速缓冲存储器，分为L1、L2、L3三级缓存，用于弥补CPU运算速度与内存读写速度之间的巨大差异，其中L1缓存的速度最快，对性能影响最大。 1.7.2013 那么，我们该如何衡量CPU的性能呢？这里有几个关键指标。首先是主频，也就是我们常说的GHz，它代表了CPU的运算速度。其次是外频，它决定了CPU和主板之间的数据传输速度。字长，现在主流的是64位，它决定了CPU一次能处理的数据量。最后是高速缓存Cache，它就像CPU的“超高速记事本”，能极大提升运行效率，其中L1缓存最为重要。 ‹#› 知识讲授--内存 定义：CPU直接寻址的临时存储空间，存储程序和数据（图2-6）。 组成：半导体材料，含电路板、内存芯片、金手指。 分类：ROM（只读，断电不丢）、RAM（随机读写，断电丢失）、Cache。 性能指标：主频、容量、引脚数、封装、电压。 知识讲授--机械硬盘（HDD） 定义：容量最大的外部存储器，数据“仓库”（图2-7、图2-8）。 组成：主轴电机、盘片、磁头、传动臂。 接口：IDE、SCSI、SATA（主流）。 性能指标：转速（rpm）、容量、接口、寻道时间、缓存。 知识讲授--固态硬盘（SSD） 定义：固态电子存储芯片阵列（图2-9），由控制单元+存储单元（FLASH/DRAM）组成。 介质：闪存（常见）或DRAM。 优缺点： 优：速度快、质量轻、能耗低、体积小、噪声小、防震抗摔； 缺：容量小、价格贵、寿命短、数据恢复难。 4. 性能指标：容量、主控芯片、闪存类型、缓存、接口。 课堂练习 识别以下计算机配件，完成填写： 图例 名称 作用 （主板图） （CPU图） （内存图） 主板 连接各部件，提供电路支持 CPU 运算、控制核心 内存 临时存储程序数据 硬盘 长期存储数据 知识背诵 机箱是铠甲，保护防护刚刚好； 主板是躯干，连接承载最牢靠； CPU是大脑，运算控制少不了； 内存是短期记忆，数据交换快又好； 硬盘是长期仓库，海量存储少不了； 技能拓展 用“鲁大师”检测硬件（图2-15、图2-16）： 打开鲁大师→硬件检测→查看详细参数。 太平洋电脑网“自助装机”： 进入网站→自助装机→选CPU→配主板→选内存→选其他→生成清单。 (图2-16） (图2-15） 动画展示 “鲁大师”软件的安装、使用与卸载 1.7.2013 为了让大家更直观地了解软件操作，这里我们准备了一段关于“鲁大师”软件安装、使用和卸载的演示视频。请大家仔细观看，注意每一个步骤的操作细节。如果视频带有水印，请确保在播放前已经去除。让我们一起来看一下。 ‹#› PART 02 第二部分：计算机核心硬件解剖 —— 核心硬件拆解 —— 显卡 | 声卡 | 网卡 | 光驱 | 电源 1.7.2013 现在，我们正式进入第一部分的学习。在这一部分，我们将逐一解剖计算机的核心硬件，包括机箱、主板、CPU、内存和硬盘。这些是构成计算机主机的基础，理解它们的功能和特性，是掌握计算机硬件知识的关键。 ‹#› 知识讲授--显卡 定义：CPU与显示器的接口，负责数据转换（图2-10）。 组成：GPU、显存、输出接口、金手指，插AGP/PCI-E插槽。 类型：独立显卡、集成显卡、核心显卡。 性能指标：类型、容量、频率。 知识讲授--声卡 定义：CPU与音响的接口，实现声波/数字信号转换（图2-11）。 类型：板卡式、集成式、外置式。 性能指标：采样位数、采样频率、复音数、动态范围。 知识讲授--网卡 定义：计算机与局域网连接的设备（图2-12），又称网络适配器（NIC）。 功能：①封装数据帧→网络；②接收帧→重组数据。 分类：有线网卡、无线网卡。 性能指标：传输速率、工作模式。 知识讲授--光驱 定义：读写光盘内容的驱动器（图2-13）。 类型：CD-ROM、DVD-ROM、康宝、蓝光光驱、刻录机。 速度：X倍速（CD 1X=150KB/s，DVD 1X=1358KB/s，蓝光 1X=4.5MB/s）。 性能指标：数据传输率、平均寻道时间、CPU占用。 知识讲授--电源 定义：将交流电转为直流电，供部件工作（图2-14），主流ATX电源。 性能指标：标准、功率、电压稳定性、波纹大小。 课堂练习 识别以下计算机配件，完成填写： 图例 名称 作用 显卡 图形处理、显示输出 声卡 音频信号处理 课堂练习 识别以下计算机配件，完成填写： 图例 名称 作用 网卡 网络连接 光驱 读写光盘 电源 供电 知识背诵 显卡是视觉大师，图像渲染显示妙； 声卡是音乐家，声音美妙传天下； 网卡是联络员，网络通信全靠它； 光驱是搬运工，光盘数据读得出； 电源是心脏，稳定供电最重要； 散热是风扇，冷静运行有功劳。 课堂练习 微型计算机主机箱内主要设备有哪些？ Intel酷睿i5 9400F 2.9GHz LGA1151 各参数含义？ 为什么CPU确定后主板才能选？ （主板、CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、电源、光驱） （2.9GHz主频，LGA1151接口） （接口、芯片组兼容） 巩固与提高 动画展示 微型计算机主机箱内主要设备有哪些？ 师生互动 内存：两根2GB vs 一根4GB，哪个性能更好？ 微型计算机必须配独立显卡吗？ 主板都有南北桥芯片吗？ （提示：双通道优势） （提示：核显、集显场景） （提示：新主板“二合一”） 讨论与学习 课堂小结 核心部件 CPU（运算控制） 主板（连接核心） 内存（临时存储） 硬盘（长期存储） 外围设备 显卡（图形） 声卡（音频） 网卡（网络） 光驱（光盘） 电源（供电） 性能指标 CPU（主频、外频、字长、Cache） 内存（容量、频率） 硬盘（转速、容量） 显卡（容量、频率） 作业布置 1.背诵硬件口诀与性能指标填空表。 2.小调查：记录家中或学校电脑的CPU型号、内存大小、硬盘容量 型号： 参数： 机箱是铠甲、主板是躯干、CPU是大脑、 内存是短期记忆、硬盘是长期仓库、显卡是视觉大师、 声卡是音乐家、网卡是联络员、光驱是搬运工、电源是心脏、散热是风扇。 作业布置 3.完成教材表2-2《DIY硬件自助装机》配机清单； 4.上网查找龙芯CPU的发展历程，撰写200字简介； 龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU，2002年龙芯1号流片成功，打破中国无“芯”历史。此后龙芯2E（2006年）、龙芯3A（2010年）相继推出，性能逐步提升。 2010年龙芯中科公司成立，推动产业化，产品广泛应用于工控、航天等领域。2020年发布自主指令系统LoongArch（龙架构），摆脱对x86和ARM的依赖。2023年龙芯3A6000性能达国际主流水平，与英特尔第10代酷睿相当。 目前龙芯已构建起独立的软件生态体系，成为继x86、ARM之后世界第三大CPU指令集架构，力争2035年实现三足鼎立。龙芯的突破标志着我国在核心芯片自主可控方面迈出坚实步伐。 作业布置 5.思考：是否所有计算机都必须配独立显卡？ 6.预习“任务2：连接计算机及常用设备” 感谢观看 THANKS FOR WATCHING 愿技术照亮前行的路 · 期待与您再次相遇 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $