第6、7节课 第二章 计算机硬件和软件 计算机硬件

计算机的硬件和软件电子计算机发展历程第一台电子计算机ENIAC1946年ElectronicNumericalIntegratorAndComputer电子数字积分计算机占地167m2重30吨拥有近2万个电子管/电阻等每秒进行5000次运算耗电量大目的：用于军事，用来计算炮弹弹道第一代：电子管1946-19581958年中国第一台电子管计算机103型通用数字电子计算机每秒运算速度1500次第二代：晶体管1958-19641947年美国贝尔实验室第一个晶体管第二代：晶体管1958-1964贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC第三代：集成电路1964-19751958年基尔比发明的世界上第一块集成电路第四代：超大规模集成电路1975-今每个四核处理器中包括8.2亿个晶体管集成电路的广泛应用现今最薄的电脑MacBookAir高度：0.4－1.93厘米重量：约1.36千克计算机的组成计算机系统观看视频硬件软件主机外设系统软件应用软件中央处理器（CPU）内存储器（ROM、RAM）(主存)外存储器（辅存）输入设备输出设备②运算器①控制器⑤输出设备④输入设备③存储器显示器鼠标CPU光驱软驱电源声卡显卡内存键盘主板硬盘§1计算机的硬件构成计算机是怎样工作的？人脑是怎样工作的？记下数据进行运算书写答案感官接收动作反应一、冯.诺依曼体系和计算机五大逻辑部件著名数学家冯.诺依曼在电子计算机开始发明时就提出了“存储程序”的设计思想：把程序预先存储在存储器中，执行时由计算机的控制器自动依次读取程序中的逐条指令，使计算机自动、高速地完成预定任务。依据“存储程序”的设计思想，只要设计各种不同的软件就可以让计算机解决各种问题。迄今为止的计算机基本上都是按“存储程序”思想设计的。冯•诺伊曼冯.诺依曼体系计算机逻辑构成分为五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其工作原理如下：输入信息存储信息处理信息输出信息五大逻辑部件之间通过“总线”（数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB）传递信息1、运算器2、控制器CPU运算器主要进行算术运算和逻辑判断，它与控制器同在一个大规模集成电路芯片中，即CPU上。中央处理器CPU(CentralProcessingUnit)是计算机中最重要的一个部分，如果把计算机比作一个人，那么CPU就是他的大脑，其重要作用由此可见一斑！评价PC机性能的好坏、区分PC机档次的高低，关键是看它使用了什么类型的CPU。P4CPU（AMD、Intel）3、存储器存储器内存储器外存储器随机存储器只读存储器长期保存信息不依赖供电RAM中暂存处理中信息依赖电源供电RAMROM可读可写，断电后信息全部丢失可读不可写，断电后信息不会丢失内存与外存的几点比较：内存：电子元件，数据易失性，速度快，容量小，价格高外存：磁性介质，数据永久性，速度慢，容量大，价格低3、存储器存储容量存储容量的单位：1B=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=220KB=230B1TB=1024GB=220MB=230KB=240B（一张3寸软盘的容量是1.44MB,一张CD的容量约为600-700MB，一张DVD的容量约为4.7GB，目前硬盘容量基本都在40G以上。）4、输入设备使计算机从外部获取信息的设备就是输入设备常见的输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、触摸屏、数码相机、手写式输入设备和话筒等键盘鼠标扫描仪摄像头触摸屏数码相机手写板话筒5、输出设备把计算机信息处理的结果以人能识别的形式表现出来的设备是输出设备常见的输出设备：显示器、打印机、绘图仪、投影仪、耳机、音箱等显示器打印机绘图仪投影仪耳机音箱二、计算机硬件的主要配件计算机中的五大逻辑部件是通过主板、各种接插口、板卡、再配上供电设备和机箱组合在一起的。显卡AGP声卡/网卡PCI硬盘/光驱IDE内存SDRAMCPUSocket系列SATADDR系列PCI-E软驱FDD主板主板上各种接口（连接外设）PS2并口USB网络接口音频接口实验1：五大逻辑部件组成练习实验2：计算机大搜索作业：第二章第一节显示器接口§2计算机性能的测试计算机性能很大程度上取决于：CPU的性能、内存的容量和速度、显卡和主板的性能等。一、硬件的性能1、中央处理器——CPU考察CPU运算能力的指标：制造工艺、核心数、运行频率、数据位宽（字长）、指令集、内部的高速缓存。制造工艺：指IC内电路与电路之间的距离，我们经常说的微米制程、纳米制程，就是指制造工艺。如：0.13微米，90nm，45nm，32nm。核心数：单核或多核。目前是单核、双核、四核，六核，今年AMD推出了12核。运行频率：核心速度：即核心频率，也称主频，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。我们所说的超频，都是超CPU的外频。前端总线频率：它直接影响CPU与内存直接数据交换速度。数据位宽（字长）：对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。有8位、16位、32位、64位的CPU。指令集：CPU依靠指令来计算和控制系统，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分，指令越强，效率越高。内部的高速缓存：缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，有一级、二级、三级缓存，但是从CPU芯片面积和成本的因素来考虑，一般设计的缓存都很小。CPU参数列表如：AMD速龙X2240基本参数名称AMDAthlonX2240(64位)工艺45nm核心数双核心指令集SSE、SSE2、SSE3、SSE4A多媒体指令集和X86-64运算指令集核心频率2.8GHz(外频200MHz，倍频为14x)前端总线2GHz高速缓存（每核）128K(一级缓存)1M(二级缓存)2、随机存储器——内存条计算机运行时，将数据、指令等存放到存储器中，CPU同存储器进行频繁的数据交换。内存（主存）是CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就存放在此。内存的数据传输频率及容量大小直接影响CPU对数据的处理速度。分类1：按型号内存条分为：SDRAM、DDR、DDR2、DDR3DDR主要有DDR266和DDR400系列；DDR2主要有DDR2533/667/800；DDR3现有DDR31333/1600/2000/2133。DDR内存后面数字代表工作频率，数值越高，代表内存运行得越快。分类2：按内存条上的引脚多少把内存条分为：30线、72线、168线、184线、240线等几种。SDRAMDDRDDR2DDR33、显卡它是通过总线连接CPU与显示器之间的接口电路。对显卡的性能起主要作用的是图形处理芯片GPU、显存、运行频率和有效数据位数（显存位宽）等。双敏无极HD4870DDR5金牛版显卡芯片：RadeonHD4870制造工艺：55nm显存类型：GDDR5核心频率：750MHz显存频率：3600MHz显存容量：1024MB显存位宽：256bit最高分辨率：2560*16004、主板主板是计算机名大部件汇集处，名部件数据通过主板完成交换和传递。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。一线品牌：华硕、微星、技嘉准一线品牌：映泰、升技、磐正二线品牌：富士康、精英、英特尔三线品牌：华擎、隽星、倍嘉、硕泰克、捷波、顶星、翔升华硕微星技嘉一些硬件的主要性能指标ＣＰＵ主要性能指标显卡主要性能指标内存条主要性能指标型号型号数据传输频率制造工艺制造工艺容量核心数核心频率核心频率数据位宽前端总线频率显存数据位宽(字长)指令集高速缓存二、计算机性能的测试CPU性能测试软件——ＣＰＵ－Ｚ可迅速测得计算机CPU、内存和主板的性能若核心速度1.8GHz则是被超频过的实验:使用以下两个软件测试计算机①测试软件——CPU-Z②一分钟测试软件作业：第二章第二节填充题计算机的组装步骤（书27页）§3计算机硬件的组装计算机组装视频实验1：计算机组装演示及练习(简单练习)实验2：中国数字科技馆电脑组装科学体验区计算机升级DIY小张有一台电脑，其配置如P28，前两天，小张安装了新的《极品飞车11》游戏，发现游戏运行速度非常慢，画面停顿明显（俗称跳帧），请为小张推荐一套升级方案(不升级的配件请注明“不升级”)小赵的父亲退休了，小赵想要配一台电脑给父亲在家上网，炒股用，请为他推荐一套配置小李家刚买了一台新液晶电视，支持HDMI高清输入，小李想要配一台专门用来播放高清影片的电脑接驳此电视使用（俗称HTPC）请为小李推荐一套配置实验3：将share盘上的“推荐配置表”文件复制到H盘上，改名后完成下面三题中的一题即可。计算机升级DIY推荐参考网站ZOL模拟攒机(推荐)太平洋电脑网(自助装机)电脑之家(模拟装机)京东商城(装机大师)易迅网(DIY-自选配机)=1请把找到的部件记录在《推荐配置表》中