计算机应用基础课程教学设计第二单元计算机组成原理

第二单元计算机组成原理
一、教学目标
1.熟悉计算机系统的组成。

2.熟悉计算机硬件系统及软件系统各部件的主要功能。

3.熟悉计算机硬件系统及软件系统各部件的主要功能。

4.熟悉微型计算机的硬件组成。

5.如何使计算机具有上网功能。

6.解常用的几种汉字输入法。

7.掌握拼音和五笔输入法。

二、课时分配
本单元6个任务，安排3个课时。

三、教学重点
用层次结构的观点并以信息的加工、处理为主线研究计算机硬件结构及工作原理；使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及互连构成整机的技术；培养学生对硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护方面的能力，建立牢固的整机思想。

四、教学难点
本章概念、名词较多，这些只是为进一步深化学习打下基础，难点是存储器芯片的原理和工作时序，主存的容量扩展技术、cache的分析。

五、教学内容
任务一计算机系统的组成
()()()()((⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧、网络套件等应用软件、各种软件包诊断程开发工具、网络软件、程序设计语言处理程序s、Un DOS、Window 操作系统系统软件软件系统显示器、打印机、绘图输出设备键盘、鼠标、扫描仪输入设备磁盘、光盘外部存储器外设ROM、RAM 主存储器运算器
控制器CPU 中央处理器主机硬件系统计算机系统
任务二 计算机硬件系统各部件主要功能
一、运算器和控制器
1)运算器（ALU: Arithmetical and Logical Unit ）
运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻辑运算，所以也称算术逻辑单元。

2)控制器（CU ：Control Unit ）
控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部件协调地工作。

运算器和控制器合在一起称为中央处理器CPU （Central Processig Unit ），它是计算机的核心部件。

二、存储器（Memory ）
存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆装置。

计算机中的全部信息，包括输入的原始信息，经过计算机初步加工后的中间信息以及最后处理得到的结果信息都记忆或存储在存储器中。

另外，对数据信息进行加工处理的一系列指令所构成的程序也存放其中。

存储器分为两大类：内存储器和外存储器。

三、输入/输出设备（Input/ Output Device）
输入输出设备是实现人与计算机之间相互联系的部件。

其主要功能是实现人—机对话、输入与输出以及各种形式的数据变换等。

常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。

常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音响等。

任务三计算机软件系统
一、系统软件：
用来有效地运行计算机系统、给应用软件开发与运行提供支持、为用户管理与使用计算机提供方便的一类软件。

（1）与具体的应用领域无关，而与计算机硬件系统有很强的交互性，要对硬件共享资源进行调度管理。

（2）系统软件中的数据结构复杂，外部接口多样化，用户能够对它反复使用。

二、应用软件：
针对多种应用需求出现的用于解决各种不同具体应用问题的专门软件
应用软件按照开发方式和适用范围分为：
（1）通用应用软件：可以在许多行业和部门中共同使用。

（2）定制应用软件：为不同领域的用户的特定应用要求而专门设计的软件
三、与软件有关的概念：
程序设计语言按其级别可以划分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。

（1）机器语言
使用计算机指令系统的程序语言。

（2）汇编语言
用助记符来代替机器指令的操作码和操作数
（3）高级语言
又称算法语言，其表示方法接近解决问题的表示方法，而且具有通用性，在一定程度上与机器无关。

四、计算机的基本工作原理
计算机的工作过程实际上就是快速地执行指令的过程。

指令执行是由计算机硬件来实现的，指令执行时，必须先装入计算机内存， CPU 负责从内存中逐条取出指令，并对指令分析译码，判断该条指令要完成的操作，向各部件发出完成操作的控制信号，从而完成了一条指令的执行。

当执行完一条指令后再处理下一条指令， CPU 就是这样周而复始地工作，直到程序的完成。

在计算机执行指令过程中有两种信息在流动：数据流和控制流。

数据流是指原始数据、中间结果、结果数据和源程序等，这些信息从存储器读入运算器进行运算，所得的计算结果再存入存储器或传送到输出设备。

控制流是由控制器对指令进行分析、解释后向各部件发出的控制命令，指挥各部件协调地工作。

任务四微机硬件
一、微机的硬件组成
硬件系统包括主机（主板、CPU、内存）、显示卡、声卡、硬盘、软驱、光驱、鼠标、键盘、显示器，音箱、打印机等。

通常，计算机硬件设备可分为三大部分：
主机：安装在机箱里面的硬件与机箱，被称为主机。

输出设备：如显示器、打印机等。

输入设备：如键盘、鼠标及手写板等。

（一）主机
主机由机箱和机箱中的组件构成。

其中主机箱中的主要组件有主板、CPU、内存条、硬盘、软盘驱动器、光驱、显卡、声卡及电源等。

（二）外设
硬盘、显卡、光驱、显示器、鼠标、键盘。

任务五 Internet概述
一、计算机网络的概念
（一）网络的概念
在英文中，“Inter”的含义是“交互的”，“net”是指“网络”。

简单地讲，Internet 是一个计算机交互网络，又称网间网。

从信息资源的角度来看，Internet是一个集各个部门，各个领域的各种信息资源为一体，供网上用户共享的信息资源网。

从网络通信的角度来看，Internet是一个以TCP/IP网络协议连接各个国家、各个地区、各个机构的计算机网络的数据通信网。

（二）Internet 提供的服务
远程登录服务(Telnet) ：远程登录是Internet提供的基本信息服务之一，是提供远程连接服务的终端仿真协议。

它可以使你的计算机登录到Internet上的另一台计算机上。

你的计算机就成为你所登录计算机的一个终端，可以使用那台计算机上的资源，例如打印机和磁盘设备等。

文件传输服务(FTP) ：FTP允许用户在计算机之间传送文件，并且文件的类型不限，可以是文本文件也可以是二进制可执行文件、声音文件、图像文件、数据压缩文件等等。

电子邮件服务(E-Mail) ：电子邮件好比是邮局的信件一样，不过它的不同之处在于，电子邮件是通过Internet与其他用户进行联系的快速、简洁、高效、价廉的现代化通信手段。

网络新闻服务(Usenet) ：Usenet是一个由众多趣味相投的用户共同组织起来的各种专题讨论组的集合。

通常也将之称为全球性的电子公告板系统(BBS)。

Usenet用于发布公告、新闻、评论及各种文章供网上用户使用和讨论。

名址服务(Finger、Whois、X.500、Netfind) ：又称名录服务,是Internet 网上根据用户的某些信息反查找到另一些信息的一种公共查询服务。

文档查询索引服务(Archie、WAIS)
信息浏览服务(Gopher、WWW)
其它信息服务(Talk、IRC、MUD)
二、TCP/IP 协议参数的配置
（一）IP的概念
网络之间互连的协议也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。

在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。

任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。

IP地址具有唯一性，根据用户性质的不同，可以分为5类。

另外，IP还有进入防护，知识产权，指针寄存器等含义。

（二）IP地址
IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。

大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。

我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”，那么“IP地址”就相当于“电话号码”，而Internet中的路由器，就相当于电信局的“程控式交换机”。

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。

IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。

例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

任务六汉字输入法
一、常见输入法
定义：通常又称作中文输入法或输入法，是通过敲击键盘，或者手写、语音将汉字输入到电脑等电子设备中的方法。

主要有：
搜狗输入法智能ABC 全拼输入法
二、搜狗拼音输入法
基于传统拼音输入法，加入搜索引擎技术的新一代输入法。

随着网络时代的来临，每天都有大量的新词、新人名涌现出来，例如：“八荣八耻”“你我”“张靓颖”由于这一需求，搜狗拼音输入法依托于强大的搜狗搜索引擎，应运而生。

三、五笔字型输入法
五笔字型输入法（简称五笔）是王永民在1983年8月发明的一种汉字输入法。

因为发明人姓王，所以也称为“王码五笔”。

五笔字型完全依据笔画和字形特征对汉字进行编码，是典型的形码输入法。

五笔是目前中国以及一些东南亚国家如新加坡、马来西亚等国的最常用的汉字输入法之一。

五笔相对于拼音输入法具有重码率低的特点，熟练后可快速输入汉字。

五笔字型自1983年诞生以来，先后推出三个版本：86五笔、98五笔和新世纪五笔。

在五笔字型输入法中，组成汉字最基本的部分是笔画，由基本笔画构成汉字的字根，再由基本笔画和字根组成有形有意的汉字。

因此，五笔字型中汉字可以分成三个层次：笔画、字根、单字。

在五笔字型中，从汉字编码的角度出发，并没有完全照搬所有的偏旁部首，而是按“组字能力强、出现频率高、拆分中较少二义性”的原则，优选了130个部件作为基本字根。

这130个基本字根既是五笔字型组字的基础，又是拆字的依据。

对选出的130个基本字根，按照其起笔笔画，分成5个区，每区占键盘上相连的5个键位。

以横起笔的为第一区，以竖起笔的为第二区，以撇起笔的为第三区，以捺（点）起笔的为第四区，以折起笔的为第五区。

每一区内的基本字根又分成五个位置，这样130个基本字根就被分成了25类，安排在除“Z”键以外的“A～Y”25个英文字母键上，得到11～15、21～25、31～35、41～45、51～55共25个键位。

六、课后作业
完成每个任务的目标检测。