计算机简单工作原理教案

第三节计算机简单工作原理

一、教学目标

1、知识目标：

（1）掌握计算机工作的几个基本过程；

（2）认识冯诺依曼型体系的计算机结构；

（3）了解计算机工作原理；

2、能力目标

（1）培养学生研究计算机工作过程的兴趣；

（2）培养学生自主学习，通过多种渠道探究计算机工作原理的能力；

3、情感目标：

（1）培养学生自主探究的学习精神；

（2）培养学生的自学能力、动手能力。

二、教学重点、难点

1、教学重点：掌握计算机的工作原理和过程。

2、教学难点：对计算机工作原理的深入探究。

三、教学课时安排

1课时（45分钟）

四、教学手段

上机课（微机室上）

五、教学过程

1、复习导入：回顾上节课计算机系统的组成。引出本节课计算机如何工作，计算机工作的原理。

2、讲授新课

1）计算机的工作过程。

从计算机诞生初期直到现在，通常使用的计算机属于冯诺依曼型体系结构，不论简单与复杂，从功能来讲每台计算机都有五个部分组成：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。各部分的功能如下

控制器：整个计算机的指挥中心，它取出程序中的指令，经分析后，便按要求发出信号，使各部分协调一致。

运算器：是计算机的“信息加工厂。”

存储器：是计算机中存放程序和数据的地方，并根据命令提供给有关部分使用。

输入设备：主要作用是把程序和数据等信息转换成计算机适用的编码并顺序送往内存储器。

输出设备：主要作用是把计算机处理的数据、计算结果等内部信息按人们要求的形式输出。

图中的实线代表“数据信息”的流向，包括原始数据、中间数据、处理结果、程序指令等。虚线代表“控制信息”的流向。

2）计算机简单工作流程：

i. 操作员通过输入设备将数据和程序送入存储器;

ii. 然后通过输入设备发出运行程序的命令;

iii. 系统接收到运行程序命令后，控制器便从存储器中取出第一条程序指令，进行分析。然后向受控对象发出控制信号，执行该指令。

iv. 控制器再从存储器中取出下一条指令，进行分析，执行该指令，周而复始重复取指令，分析指令——执行指令过程，直到程序中的全部指令执行完毕3）简单介绍计算机的工作原理。

输入信息：我们可以事先按照求解某个问题的步骤，用程序设计语言编写程序。将程序和有关数据通过输入设备，如键盘送入计算机。程序是由字符和符号表示的，计算机不能识别，因此在输入过程中，键盘将字符和符号转换为二进制编码的形式，再送入计算机存放。输入信息是通过输入设备来完成的。输入设备也就是计算机的“五官，人类是通过五官来接收信息、命令的。我们听到了上课铃声，我们就往教室跑来，我们闻到臭味了，就敢快捂鼻子，我们看到看见红灯，就马上停车……。

存储信息：用高级语言或汇编语言编写的程序称为源程序，源程序和数据都存放在存储器中。源程序不能被计算机硬件直接执行，硬件只能执行机器语言程序。所以操作系统调用语言处理程序，比如编译程序、连接程序，将源程序转换为可执行程序，存放在存储器中。存储器也就是计算机的“笔记本”

处理信息：控制器将指令的地址送往寄存器，按地址指示从存储器中依次读取指令，再根据指令要求从存储器取出操作数，送往运算器。运算器接受控制器的操作命令，对操作数进行运算处理，并将运算处理的结果送回存储器保存。运算器和控制器结合组成了计算机的“大脑” ！简单的说运算器是计算机的“算盘”，而控制器呢，就是计算机的“指挥部”，“算盘”用来计算，“指挥部”用传输控制命令，协调计算机的工作，它们被放在一个芯片上如书上所画出的那样，这个芯片呢又称为中央处理器译成英文就是CPU。CPU统一指挥着计算机的所有工作。

输出信息：运算结束，控制器启动输出设备，如打印机。存储器将运算结果送入打印机，打印机再将运算结果转换为字符或图形，打印在纸上。输出设备就是相应的计算机的“嘴和手”。把要输出的信息通过输出设备表现出来。

六、课堂练习

1、填空题

（1）输入设备将字符和符号转换为（）形式送入计算机。

（2）输出设备将运算结果转换为（）输出。

2、问答题

简述计算机的简单工作原理。

简述冯诺依曼型体系结构计算机由哪几个部分组成？

七、教学后记

通过该节的学习，大部分同学知道了计算机的简单工作原理，能够认识计算机对信息处理的方式以及各个设备在计算机中所起的作用。相信通过上机的练习和动画的展示能够加深同学们对该知识的理解。