计算机硬件与软件系统详解:存储器与CPU架构

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本文档深入探讨了计算机系统的基础构成,主要关注硬件和软件两个核心部分。硬件方面,首先介绍了计算机的存储器子系统,包括内存储器和外存储器。内存储器主要分为读写存储器RAM和只读存储器ROM,其中ROM具有永久性存储数据的特点,常用于存放系统基本程序和BIOS。而Cache作为高速缓存,通过提高数据访问速度,显著提升了CPU的效率和整个系统的性能。 RAM,特别是DRAM,是可随机访问的内存,数据读写速度不受存储位置影响。DRAM的存储单元依赖电容状态来存储信息,定期刷新以防止数据丢失。接着,文档简要提到了CPU子系统,尽管篇幅有限,但提及了CPU的复杂架构,包括控制单元、逻辑单元和存储单元,以及不同类型的运算单元和缓存。 在软件系统层面,文档详细区分了系统软件和用户软件。系统软件的核心是操作系统,如Windows、Linux、DOS、Unix和Mac等,它们负责管理和控制计算机资源,是用户与硬件交互的桥梁。此外,文章还提到了程序语言设计、语言处理程序(如编译器、汇编器等)、数据库管理程序以及系统辅助处理程序,如编辑器、调试器等。 这份文档深入浅出地阐述了计算机硬件和软件的组成部分及其工作原理,对于理解计算机系统的基础架构至关重要。无论是硬件的高效运作机制,还是软件的组织和管理,都展示了计算机技术的精密性和复杂性。
2023-05-28 上传
计算机系统教学设计全文共3页,当前为第1页。计算机系统教学设计全文共3页,当前为第1页。《计算机系统》教学设计 计算机系统教学设计全文共3页,当前为第1页。 计算机系统教学设计全文共3页,当前为第1页。 一、学习者分析 初一的学生,具有活泼好动的特点,怀着对初中生活的憧憬来到一个新的环境里,对每样事物都充满着好奇,都想去探个究竟。随着社会的进步,计算机的使用范围越来越广,计算机的硬件发展越来越迅速,计算机在家庭中的普及程度越来越高,很多学生的家中都有了计算机,但对计算机的认识可能仅仅局限于上网与打游戏,对于计算机系统也只能从自己可以看到的来理解,认识比较片面,通过学习本节内容,系统地认识计算机系统。 二、教材内容分析 1、本节的主要内容及在本章中的地位 本节的主机内容有计算机系统的组成、硬件系统、软件系统。要求学生从信息处理的角度了解计算机系统的基本组成,它是重要的基础知识。 本节课的内容涉及很多专业术语,这些术语都是比较难理解和掌握的,大多数学生学习起来有一定的难度,教师在教学中可能通过学习活动,引导学生观察、分析、比较、归纳和总结,使之逐步掌握《计算机系统》的知识。 2、教学重点、难点: 重点:计算机系统的组成及结构,各主要部件的作用,存储器的单位及其换算。 难点:计算机系统的组成及结构。 3、课时安排:1课时 三、教学目标 1.知识与技能 (1)了解计算机硬件和软件的概念及其关系; (2)了解计算机硬件的各个组成部份及其作用; (3)知道存储器的分类、内存RAM与ROM的区别及其作用。 (4)了解软件的分类,知道常见的软件的类别。 2.过程与方法 (1)通过让学生观察计算机的结构和主要部件,了解计算机结构及各部分的作用; (2)通过学习活动让学生体验计算机软件的分类及其作用,并归纳计算机系统的组成结构图。 3.情感态度价值观 在学习过程中,激发学生学习计算机基础知识的兴趣和积极探究的精神。 四、教学理念和方法 本课的教学内容涉及较多专业述语、名词和概念,其中很多与学生日常接触到的内容不一致。根据任务驱动教学方法和建构主义理论,设计教学情境和活动,通过展示计算机实物和观察活动,引导学生根据这些体验,认识所学内容,掌握专业词汇,理解概念,自主归纳总结出系统结构图,同时培养学生自主探究、协作学习的能力,完成教学任务。 五、教学过程设计 1.教学内容的组织与呈现方式 先用简短的语言引入新课,通过实物展示和学生的讨论活动介绍计算机的硬计算机系统教学设计全文共3页,当前为第2页。计算机系统教学设计全文共3页,当前为第2页。件系统,在这个过程中渗透计算机五个基本组成部分的概念,引导学生自我对新旧知识进行对比。从"计算机只有硬件不能工作"引出软件系统的组成。最后归纳出一个完整计算机系统的结构并小结。 计算机系统教学设计全文共3页,当前为第2页。 计算机系统教学设计全文共3页,当前为第2页。 2.教学过程 新课导入 [设问导入]上一节课老师布置了一个课后任务,请同学们了解一下电脑装机的过程,有没有同学可以和大家一起分享一下这个过程呢?老师这里有一张装机配置表,大家可以参考一下这张表。(投影表 ) [过渡]"硬件"和"软件"这两个词我们经常听到,那么他们到底是什么呢?这就是我们这节课要解决的问题。首先我们来看一下硬件。 学生回答,巩固旧知识 [学生回答]先选择主板、CPU、显卡、硬盘等,帮我装机的人就把它们连接起来,然后就装Windows XP和一些常用的软件。 设计情景,引发学生兴趣。 硬件系统 [投影] 硬件:计算机系统中看得见、摸得着的部分。 [讲授] 1.中央处理器(CPU):它是计算机的心脏,影响着整台机器的速度。由运算器和控制器两个部件组成。运算器:是计算机进行信息处理的部件。控制器:是负责指挥、控制计算机工作的部件。 2.内存储器和外存储器统称为存储器。它是存储指令和数据的部件。 3.输入设备:它是人与计算机的桥梁,把信息送入计算机。常见的输入设备有:键盘、鼠标、扫描仪、数码摄像头、手写板等。 4.输出设备:它将计算机的处理结果展现在我们眼前。常见的输出设备有:显示器、打印机等。 [设问]为什么我们对硬件系统这样分类呢?原来,这是根据他们的功能来划分的。我们试着对实物来研究讨论一下,看看是不是这样? [实物展示]打开一台计算机的主机,让学生分组观察。 [讨论、练习] "物以类聚分分看": 4人小组讨论,并完成填写表 打了 的硬件的"硬件类型",要求能说出划分的根据。 分组观察。 分组讨论,完成练习。 通过图解,讲授教学内容中的重点和难点,改变学生定性思维。(学生普遍认为计算机系统由主机、显示器、键盘、鼠标、音箱五部分组成。) 让学生在实物观察、小组协作中获取知识,在愉快中自主学习。 存储器 [设问过渡] 刚才在实物观察中,大家