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专题三 选用和连接信息技术设备（一）
（1）理解常用信息技术设备:计算机主机（CPU、主板、内存储器）、外存储设备（硬盘、U盘、光盘）、输入设备（键盘、鼠标、扫描仪和数码影像）、输出设备（打印机、绘图仪、显示适配器和显示器），了解设备类型和特点；
（2）理解常用信息技术设备主要性能指标的含义，了解根据需要选用合适的设备；
（3）了解正确连接计算机、移动终端和常用外围设备；
（4）了解计算机和移动终端等常见信息技术设备基本设置的操作方法；了解常见信息技术设备的设置。
考纲要求
一.认识微型计算机的组成
被称为“计算机之父”的美籍匈牙利科学家冯·诺依曼制定了现代电子计算机的体系结构，他于1945年提出了“存储程序”原理，即计算机能够存储程序，并且在程序的控制下自动工作，这个原理一直沿用到现在。
“存储程序”原理的主要内容：
（1）计算机内部采用二进制数0，1；
（2）计算机按照程序顺序执行，程序和数据以二进制代码形式存放在存储器中；
②
③
①
⑤
④
图1-3-1 微型计算机硬件的组成
（3）计算机必须由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。
如图1-3-1所示，请同学们思考图中各部分的名称和主要用途分别是什么？主机箱内主要包括哪些部件？
计算机系统组成包括硬件系统和软件系统两大部分，如下图所示。硬件主要包括主机及各种外部设备；软件主要包括操作系统、程序和数据。计算机硬件与软件互相依存，相辅相成，缺一不可。没有安装任何软件的计算机称为裸机，在裸机上首先要安装的软件是操作系统，裸机上可以直接识别和执行机器语言程序。
运算器
中央处理器 控制器
主机 只读存储器（ROM）
内存储器 随机存储器（RAM）
硬件 外存储器（硬盘、光盘、U盘等）
外部设备 输入设备 （键盘、鼠标等）
输出设备（显示器、打印机等）
微型机 操作系统
系统 系统软件 语言处理程序
数据库管理系统
软件 系统工具 （如故障诊断测试）
应用软件 通用应用软件 （Word、Excel等）
专用应用软件（用户程序）
硬盘
内存
打印机
CPU（由运算器和控制器组成）
输入
程序
原始数据
输出
运算结果
指令数据线
控制信号线
计算机工作原理示意图
键盘
2*3
6
6
2*3
0
输入设备
外部存储器
输出设备
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
图1-3-2
信息处理的基本流程
计算机加工处理信息和数据时，一般需要经过以下流程：
（1）输入程序和原始数据。通过输入设备输入程序指令和数据，转换为二进制代码，保存到内存中，等待CPU处理。存储于硬盘等外部存储中的程序和数据要运行时必须先调入内存中。
（2）执行指令。CPU首先从内存中取出第一条指令，通过译码，按指令的要求，再从内存中取出相应的数据，进行运算和操作，再把处理的结果存入内存；接着，再取第二条指令，依次执行，直至遇到停止指令。
（3）输出结果。内存中保存的加工处理的结果，一方面可将其保存到硬盘到外存中，永久存储起来以便日后使用；另一方面可将其传输到显示器等输出设备，将数字信息转换为便于人们接收的文字、图形图像和音视频等信息，呈现信息处理的视、听结果。
二．主机的组成
主机是安装在主机箱内计算机的一些主要部件包括主板、内存和CPU。打开主机箱盖板，可以看到主机的结构，如下图1-3-3所示。
请同学们观察并思考主机箱内主要的硬件有哪些？主要接口有哪些？
图1-3-3微型计算机的主机结构
ＣＰＵ及风扇

内存条

电源箱

硬盘接口

外设接口

二．主机的组成
图1-3-4
主板上的主要接口
连接外部设备适配器的PCI插糟
硬盘接口（SATA接口）
CPU插糟
内存插糟
图1-3-5
主板后头连接外设的接口
PS2键盘、
鼠标接口
并行接口
显示接口
四个
USB接口
RJ45网络
接口
音频接口
图1-3-6
二．主机的组成
1．CPU
CPU即中央处理器，也称为微处理器，它是计算机的最核心部件，计算机的性能很大程度上决定于CPU 。CPU主要由运算器、控制器、寄存器以及缓存等组成，运算器（ALU部件）主要用于做各种算术和逻辑运算，控制器用于指挥协调硬件各部件的工作，使得计算机能在指令的控制下工作。CPU最主要的功能是执行程序（分析并执行指令 ）。CPU生产厂商中比较著名的是Intel公司和AMD公司，Intel是全球最大的CPU供应商，其生产的CPU型号有Celeron（赛扬）系列、酷睿系列（如酷睿i5，i7）；AMD公司的CPU有Sempron（闪龙）系列、Athlon（速龙）系列、Turon（炫龙）系列等；我国自主研发的CPU有龙芯系列、兆芯KX、申威等。
图1-3-7 CPU
二．主机的组成
CPU有很多重要的参数，用于表示CPU的性能：
（1）主频：CPU主频即CPU内核工作的时钟频率。主频越高，CPU的运算速度越快，其单位是GHz，如3.0GHz，早期CPU的主频单位采用MHz。主频是CPU最重要的性能指标，但由于内部结构的不同，并非所有主频相同的CPU性能都一样。
（2）外频：外频是CPU的基准频率，单位是GHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。
（3）倍频系数：倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。CPU主频＝外频×倍频系数。
（4）字长：字长是指CPU在单位时间内一次处理的二进制数的位数，例如，64位的CPU能在单位时间内处理字长为64位的二进制数据。一般来说字长越长，CPU运行的速度越快，运算精度越高，浮点运算能力越强。通常所说的32位机、64位机，指的是CPU的字长为32位或64位。
二．主机的组成
（5）缓存：CPU缓存是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小很多，但交换速度却比内存要快得多。配置缓存是为解决CPU与内存速度不匹配的问题。内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制到CPU的缓存中，这样CPU就可以不用经常访问速度要比CPU慢的内存，可以提高CPU工作效率。缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，出于成本考虑，缓存都很小（几兆至几十兆字节）。缓存是各种存储器中，读写速度最快的一种。
内存储器(RAM)
Cache
CPU
2．内存
内存即内存储器，属于主存储器，是计算机中的主要部件，其功能是存储正在执行的程序和数据。内存和CPU构成主机。日常使用的程序，如操作系统、办公软件、上网工具、播放器等，一般都安装在硬盘等外存上，但是使用它们时必须调入内存中运行。内存的容量越大，能容纳的程序越多，计算机的运行速度越快。
内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器（RAM）、只读存储器(ROM)。
（1）只读存储器（Read Only Memory，简称为ROM）
它是系统专用的，用于存放计算机的基本输入/输出程序（BIOS）为主。由制作的工艺和材料决定了ROM中的信息只能读出，一般不能写入。ROM属于永久存储器，即使机器断电，ROM中数据也不会丢失。ROM中的信息是在厂家生产硬件的时候就被写入并永久保存。
（了解）只读存储器分为可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、掩膜型只读存储器（MROM）。
图1-3-8 随机存储器RAM
二．主机的组成
二．主机的组成
（2）随机存储器（Random Access Memory，简称为RAM）
RAM即我们通常所说的内存，它插在主板的内存插槽上，RAM的容量是用户可以直接使用的。RAM中的信息既可以读取（随机读取，不一定要按顺序），也可以写入。当电源关闭时，存于其中的数据就会全部丢失，所以用户要养成随手存盘的习惯，以免数据丢失。内存的标准有DDR2和DDR3等，常见的品牌有金士顿、现代等。
（了解）随机存储器又可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。SRAM的特点是存取速度快，不需要刷新，工作状态稳定，集成度低，价格高，一般用于Cache；DRAM速度慢，需要刷新，集成度高，价格低，一般用于主存储器。
3．主板
主板即主机板，又称为系统板或母板。它安装在主机箱内，是微机必备的重要部件之一。主板是一块印刷的线路板，通过主板把CPU、内存、硬盘、及各种外部设备连接在一起，构成完整的硬件系统才能工作。主板上含有CPU插槽、内存插槽、硬盘IDE接口、ROM芯片、I/O控制芯片、键盘/鼠标接口、连接外设的PCI插槽等。
三．认识主板与外部设备的接口
1．微型计算机接口
计算机的主机通过接口与外部设备相连接，以便进行数据的交换。常见的接口有显示器接口、音频接口、网络接口等。外设一般都是通过适配器（如声卡、显卡、网卡）与主机相连，适配器插在主板相应的插槽中，现在多数是集成在主板上，适配器提供相应的接口连接外设。
图1-3-10 显卡
图1-3-11声卡
图1-3-9 网卡
主板上的总线（Bus）是连接计算机各部件的一组公共信号线，总线用于在各部件之间传递数据和信息。主板上的总线按功能分为三类：控制总线、数据总线和地址总线。
（1）控制总线用于CPU向其它设备发送指令信号；
（2）数据总线用于设备之间传送数据；
（3）地址总线用于CPU向存储器发送地址信息。
三．认识主板与外部设备的接口
2．USB接口
USB（通用串行总线接口），是目前PC机领域流行的新型接口技术。随着大量外设和PC机支持USB，USB逐步成为PC机的标准接口，USB接口标准有USB2.0和USB3.0，其中USB3.0的速度更快。最新生产的外部设备，如数码相机、扫描仪、音箱、打印机、键盘、鼠标等，几乎都配有USB接口。 USB接口及其设备的优点体现在以下几个方面。
（1）便携。USB设备具有“小、轻、薄”等特点，携带比较方便。
（2）支持热插拔。用户在使用USB设备时，不需要关闭电源就可以将USB设备插上或拔下。为保证设备和数据的安全，在拔下电缆前先退出设备，操作方法是右击桌面右下角“安全删除硬件”图标进行删除操作。
（3）标准统一、兼容性强。USB键盘与鼠标、USB硬盘、USB打印机等外设都可以用同样的标准与PC机连接。
（4）可以同时连接多个设备。PC机一般都有多个USB接口，可以连接多个USB设备，还可以连接上USB端口扩充器，扩充出更多端口，最多可达127个。
外存储器简称为外存，也叫辅存，主要用于存放长期使用的程序、文档和数据等，程序需要执行时由外存调入内存，由CPU来执行，执行的结果又可以保存到外存中。外存的容量比内存大很多，但读、写速度要慢得多。外存都是永久性存储器，外存中保存的数据除非用户把它删除，否则长期存在。外存储器包括硬盘存储器、光盘存储器、U盘以及各种移动存储器等。
1.硬盘（Hard Drive，简称为HD）
硬盘属于最主要的外部存储器（属于外设，不是主机的组成部分），硬盘与硬盘驱动器封装在一起，安装在主机箱内。硬盘容量的大小会影响计算机的运行速度，特别是系统盘若空间不足，计算机的运行会变得很慢。目前，硬盘容量的单位是GB和TB ， 如500GB、1TB。
硬盘分为标准硬盘、移动硬盘和固态硬盘，
其中固态硬盘的读取速度比较快。硬盘的主要
性能指标有容量、平均寻道时间、主轴转速、
接口类型、数据缓存等，如下表所示。
四．认识外存储器
图1-3-12 硬盘
四．认识外存储器
硬盘的主要性能指标及其说明 容量 硬盘的容量单位为GB，目前PC机硬盘的容量都比较大，可达500GB至2TB。
平均寻道时间 平均寻道时间指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，平均寻道时间越短读写速度越快。
主轴转速 主轴转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，是决定硬盘内部传输速率的关键因素之一，目前主流硬盘的主轴转速一般为5400～7200rpm，SCSI硬盘转速一般为10000～15000rpm。
接口类型 硬盘接口类型分为IDE、SATA 、SCSI和光纤通道四种，IDE和SATA接口硬盘用于家用产品中，SCSI主要应于服务器，光纤通道硬盘只用在高端服务器上，价格昂贵。
数据缓存 在硬盘内部的高速存储器称为数据缓存，它能将硬盘工作时的一些数据暂时保存起来，以供读取和再读取，目前主流硬盘的高速缓存一般为16～32MB。
注意：为了提高硬盘的使用寿命，防止数据丢失，硬盘在使用过程中应该要注意避免：震动（或者移动）、突然断电、灰尘、高温，也不要频繁地关机、重启计算机。
表1-3-1 硬盘主要参数
2．光盘与光驱
光盘存储器是利用光学方式进行读写信息的存储设备，主要由光盘和光驱组成，光盘是存储信息的介质，要读取光盘信息必须要配备光驱，如1-3-13所示。光盘按用途可以分为：只读型光盘，如CD-ROM、DVD-ROM；一次性写入型光盘，如CD-R、DVD-R；可重写刻录盘，如CD－RW。只读型光盘由厂家预先写入数据，用户不能修改；能写入数据的光盘我们都把它们称为刻录盘，电脑必须要配备刻录机，使用专门的软件如NERO才能把数据刻录到光盘上。一张CD-ROM光盘的存储容量是650MB，DVD-ROM光盘的存储容量为4.7GB，蓝光光盘是目前一种先进的大容量光盘格式，一张蓝光光盘可以存储50GB的数据。光盘的使用方法是：首先，将光盘放入光驱；在“计算机”窗口中双击光驱图标 ，就可以浏览和复制光盘上的内容，光盘上的内容一般不能直接写入、删除和修改；光盘使用完之后，在“计算机”窗口中右击光驱图标，在快捷菜单上单击“弹出”命令就可以取出光盘。
四．认识外存储器
图1-3-13 光盘和光驱
3．闪存和U盘
闪存（Flash Memory）是一类移动存储设备，应用在便携数码设备上，如手机、MP3、数码相机、数码摄像相、笔记本电脑上，闪存如SD卡、SIM卡等，要在电脑上读取闪存上的信息，必须具备读卡器。
U盘也称USB盘或闪盘，如下图所示，它属于闪存的一种类型，它采用当前先进的闪存芯片为存储介质。U盘是一种即插即用型的存储设备，目前使用的U盘容量最大可达1TB。
U盘的使用方法是：
（1）首先把U盘插入计算机的USB接口，就能检测到可移动磁盘；
（2）在“计算机”窗口中双击U盘图标 ，就可以浏览U盘和编辑U盘内容；
（3）使用完之后必须先移除U盘，然后再拔掉U盘，才不会损坏U盘中的数据。
四．认识外存储器
图1-3-14 U盘
四．认识外存储器
归纳总结：
1．读盘和写盘。将外存中的程序和数据装入内存的操作称为读盘；将计算机中的数据传送到U盘或硬盘上的操作称为写盘。
2．硬盘和U盘既是输入设备又是输出设备。
3．各种存储器的存取速度比较。各种存储器的存取速度由快到慢的顺序是：缓存（Cache）＞内存（RAM）＞硬盘＞U盘或光盘。
4．外存中程序和数据的运行。由于外存的存取速度比较慢，CPU不能直接访问外存，所以外存中的程序和数据需要运行时必须先调入内存，然后由CPU来运行，CPU可以直接访问内存。
5．断电后所存储的信息全部丢失的存储器是RAM，而ROM及所有的外存储器断电后信息都不丢失。
课后练习（一）
1．计算机系统的组成是（ ）。
A．操作系统和主机 B．主机和外设
C．CPU、内存、硬盘 D．硬件系统和软件系统
2．组成计算机主机的主要部件是（ ）。
A．运算器和控制器 B．中央处理器和主存储器
C．运算器和外设 D．运算器和存储器
3．字长是CPU的主要性能指标之一，它表示（ ）。
A．CPU一次能处理二进制数据的位数 B．最长的十进制整数的位数
C．最大的有效数字位数 D．计算结果的有效数字长度
4．U盘通常是插在计算机的（ ）。
A.RJ45接口 B.COM接口 C.PS/2接口 D.USB接口
5．用GHz来衡量计算机的性能，它指的是计算机的（ ）。
A．CPU时钟频率 B．存储器容量 　C．字长 D．CPU运算速度
6．在计算机存储单位中，通常用大写英文字母B来表示 （ ）。
A. 字 B．字长 C．字节 D．二进制位
7．下列叙述中，错误的是（ ）。
A．硬盘在主机箱内，它是主机的组成部分
B．硬盘是外部存储器之一
C．硬盘的技术指标之一是每分钟的转速rpm
D．硬盘与CPU之间不能直接交换数据
8．断电后信息会全部丢失的存储器是（ ）。
A．移动磁盘中的信息 B．RAM中的信息　
C．ROM中的信息 D．硬盘中的信息
9．以下可用于表示内存容量的单位是（ ）。
A．Mb／s B．MIPS C．GHz D．GB
10．计算机的CPU和内存条通常都是安装在 （ ）。
A.硬盘上 B.显示器上 C.主板上 D.键盘上
11．组成CPU的主要部件是（ ）。
A．运算器和控制器 B．运算器和存储器
C．控制器和寄存器 D．运算器和寄存器
12．下列各种存储器中，存取速度最快的是（ ）。
A．硬盘 B．光盘 C．U盘 D．内存
课后练习（一）
13．度量计算机运算速度常用的单位是（ ）。
A．MIPS B．MHz C．MB D．Mbps
14．DVD－ROM是一种（ ）。
A．只读型内存 B．只读型光盘 C．只读型硬盘 D．半导体存储器
15．以下有关RAM和ROM的说法中不正确的是（ ）。
A．RAM是随机存储器，ROM是只读存储器
B．RAM可读可写，ROM只读不写
C．RAM只能顺序读写，ROM可随机读写
D．断电后RAM中信息全丢失而ROM中信息不丢失
16．通常使用的U盘是一种（ ）。
A．内存 B．只读型存储器 C．信息采集设备 D．移动存储设备
17．CPU的主要性能指标有（ ）。
A．主频 B．字长 C．响应速度 D．A和B
18．硬盘在工作时应特别注意避免（ ）。
A．日照 B．潮湿 C．震动 D．噪声
课后练习（一）
19．组成微型计算机主机的硬件除CPU外，还有（ ）。
A．RAM和ROM B．RAM、ROM和硬盘 C．RAM D．硬盘和显示器
20．计算机的运算速度主要由（ ）指标决定。
A．CPU制造工艺 B．硬盘容量 C．内存大小 D．CPU主频
21．在微机中，将U盘上的数据输入到主机的过程，称为（ ）。
A．读盘 B．复制 C．写盘 D．调用
22．冯·诺依曼结构计算机的五大部件包括输入设备、存储器、运算器、输出设备和（ ）。
A．硬盘 B．CPU C．控制器 D．主机板
23．以下有关“裸机”的说法中不正确的是（ ）。
A．裸机是只有硬件的计算机
B．裸机是只有安装了操作系统的计算机
C．裸机是没有安装任何软件的计算机
D．裸机能直接识别、执行机器语言程序
24．衡量计算机性能的主要技术指标是（ ）。
A．存储器容量和显示器屏幕尺寸 B．字长和硬盘容量
C．CPU运算速度和机箱大小 D．CPU时钟频率和字长
25．通常所说的“酷睿i5”指的是（ ）。
A．内存标准 B．CPU品牌 C．CPU型号 D．总线标准
课后练习（一）
26．主板上有很多外部设备的接口，下列选项中属于硬盘接口的是（ ）。
A．IDE B．COM C．DDR D．VGA
27．下列不属于冯·诺依曼提出的是（ ）。
A．存储程序控制 　　　　　 B．计算机内部处理数据采用二进制
C．电子元件采用晶体管 　D．计算机硬件由五大部件组成
28．CPU要使用外存储器中的信息，应先将其调入（ ）。
A．控制器 B．微处理器 C．内存储器 D．运算器
29．下列不属于系统总线的是（ ）。
A．控制总线 　 B．地址总线 　　 C．数据总线 D．网络总线
30. 可以集成CPU、内存条、显卡、鼠标器和键盘等的各类扩展槽或接口的硬件是（ ）。
A．主板 　 B．硬盘 C．主机 D．显示器
课后练习（一）
课后练习（一）参考答案
题号 答案 题号 答案 题号 答案 题号 答案 题号 答案
1 D 2 B 3 A 4 D 5 A
6 C 7 A 8 B 9 D 10 C
11 A 12 D 13 A 14 B 15 C
16 D 17 D 18 C 19 A 20 D
21 A 22 C 23 B 24 D 25 C
26 A 27 C 28 C 29 D 30 A

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