微型计算机的组成和主要特点

《微型计算机的组成和主要特点》教学案例

计算机的基本组成

计算机的基本组成 第1章 计算机的基本组成 1.1 概述 1.1.1 计算机的组成 1(计算机硬件系统组成 从1946年第一台以电子管为基本元件的计算机诞生到今天，计算机经过了几代的更新换代，已经形成了一个庞大的计算机家族。尽管计算机在应用领域、硬件配置和工作速度上有着很大的差别，然而从组成结构上来看，各种计算机的硬件结构基本上还是相同的。 任何一台计算机，其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成的，其硬件结构框图如图1-1所示。 图1-1 计算机硬件结构框图 在硬件系统中，通常把CPU、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机，其他部分则称为外部设备。现在，生产厂家已能将主机制单片机原理及应用 2 作在一块印制电路板上，这就是通常所说的主机板，简称主板。

2(指令和指令系统 (1)指令(instruction) 指令是指要计算机完成某个操作所发出的指示或命令，且由计算机直接识别执行。一台计算机可以有许多指令，作用也各不相同，所有指令的集合称为计算机的指令系统。 指令通常包含操作码(operation code)和操作数(operand)两个部分，操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能，即指示计算机执行何种操作;操作数指出参加操作的数据或数据所在单元的地址。 用机器指令编写的程序称为机器语言程序。 指令按其功能可分为两种类型:一类是命令计算机的各个部件完成基本的算术逻辑运算、数据存取和数据传送等操作，属于操作类指令;另一类则是用来控制程序本身的执行顺序，实现程序的分支、转移等操作，属于控制转移类指令。 (2)指令系统 指令系统能具体而集中的体现计算机的基本功能。从计算机系统结构的角度看，指令系统是软件和硬件的界面，指令是对计算机进行程序控制的最小单位。 指令系统的内核是硬件，当一台机器指令系统确定之后，硬件设计师根据指令系统的约束条件构造硬件组织，由硬件支持指令系统使其功能得以实现。而软件设计师在指令系统的基础上建立程序系统，扩充和发挥机器的功能。 对不同种类的机器而言，指令系统的指令数目与种类呈现出比较大的差异。指令系统决定了计算机的能力，也影响着计算机的体系结构。一台计算机的指令种类总是有限的，但在人们的精心设计下，可以编制出各式各样的程序。计算机的能力固然取决于它自身的性能，但更取决于编程人员的聪明才智。 3(计算机软件概述

计算机的基本组成及工作原理

计算机的基本组成及工作原理 【学情分析】初中学生对信息技术硬件方面的知识知道可能不多，对硬件普遍有一种神秘感,觉得计算机高深莫测,本节课就是要对电脑软硬件进行深入“解剖”, 并对工作原理做讲解，让学生了解电脑各组成部分，更好的使用电脑。 【教材内容分析】本节内容是山西出版社初中信息技术八年级模块四《计算机的发展》第一节教学内容。本节主要让学生掌握计算机的组成，理解计算机系统中信息的表示，了解计算机的基本工作原理。本节内容以感性认识为主,增强学生的计算机应用意识,通过大量举例及用眼睛看、用脑想,对计算机的基本组成、软硬件常识、发展有一定了解和比较清晰的认识。通过学生看计算机组件和运行配合教材下发的多媒体课件进行教学,打破学生对计算机的“神秘感”,觉得计算机并不难学,而且非常实际,认识到计算机只是普通技能,提高学生学习兴趣。 【教学目标】知识与技能：掌握计算机的组成，理解计算机系统中信息的表示，了解计算机的基本工作原理。过程与方法:通过实际观察加教师讲授的方法完成本节内容。情感态度与价值观: 培养学生的科学态度,激发学生的想象能力和探索精神。 【教学重难点分析】教学重点：计算机的组成，计算机系统中信息的表示。教学难点：计算机的基本工作原理。【教学课时】2课时【教学过程】

（一）图片展示，激趣导入师：观察图片并思考：从外观上来看，计算机一般由哪些部分组成？生：讨论、思考、回答［设计意图］通过图片的展示，同学们对计算机的硬件有了直观的印象，初步的了解。 （二）自主学习，探究新知1、先请同学们自己看书P17-P20内容，边看书边思考：①完整的计算机系统由哪两部分组成？②计算机硬件是由哪几部分组成？［师生活动］1.学生自学2.教师辅以图片说明 3.教师巡视检查学生自学情况，叫学生回答问题①② 4.归纳点拨： a.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成 b.计算机硬件由主机和外设两部分组成 1.计算机硬件⑴中央处理器（CPU）是计算机的“心脏”，它安装在主机箱内。计算机中的一切工作都通过它来处理。⑵存储器主要用来保存计算机的运行指令及数据资料。它又分为内存储器和外存储器两种。⑶输入设备是计算机用来接受指令和数据等信息的。常用的输入设备有键盘，鼠标器等。⑷输出设备是计算机负责传送处理结果的设备。常用的输出备有显示器，打印机，音箱等。2、计算机软件计算机的软件分为系统软件和应用软件两大类①系统软件：系统软件是一种管理计算机硬件和为应用软件提供运行环境的软件。②应用软件：应用软件是为了完成某种特定任务而编制的软件。［设计意图］通过讲授法结合演示法使学生对计算机的硬件和软件有全面的了解，从而把握住本节课的重难点。 3.计算机系统的组成师：议一议，完整的计算机系统由哪几部分组成？生：观查图示并总结，

3多媒体计算机系统的组成

多媒体计算机系统的组成 多媒体计算机系统是指支持多媒体数据，并使数据之间建立逻辑联接，进而集成为一个具有交互性能的计算机系统。一般说的多媒体计算机指的是具有多媒体处理功能的个人计算机，简称MPC（Multimedia Personal Computer）。MPC与一般的个人机并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置而已，如图1所示。其实，目前所购置的个人计算机大多都具有了多媒体应用功能。从系统组成上讲，与普通的个人计算机一样，多媒体计算机系统（见图2）也是由硬件和软件两大部分组成。 图1 MPC的基本构成图2多媒体计算机系统 1．多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机系统除了需要较高配置的计算机主机外，还包括表示、捕获、存储、传递和处理多媒体信息所需要的硬件设备。 （1）多媒体外部设备 按其功能又可分为如下4类： ①人机交互设备，如键盘、鼠标、触摸屏、绘图板、光笔及手写输入设备等。 ②存储设备，如磁盘、光盘等。 ③视频、音频输入设备，如摄像机、录像机、扫描仪、数码相机、数码摄像机和话筒等。 ④视频、音频播放设备，如音响、电视机和大屏幕投影仪等。 （2）多媒体接口卡 多媒体接口卡是根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要而插接在计算机上的接口卡。常用的接口卡有声卡、视频卡等。 ①声卡：也叫音频卡是MPC的必要部件，它是计算机进行声音处理的适配器，用于处理音频信息。它可以将话筒、唱机（包括激光唱机）、录音机、电子乐器等输入的声音信息进行模/数转换、压缩处理，也可以将经过计算机处理的数字化声音信号通过还原（解压缩）、数/模转换后用扬声器播放或记录下来。 ②视频卡：是一种统称。有视频捕捉卡、视频显示卡（VGA卡）、视频转换卡（如TV Coder）以及动态视频压缩和视频解压缩卡等。它们完成的功能主要包括图形图像的采集、压缩、显示、转换和输出等。 2．多媒体计算机软件系统 多媒体计算机软件系统主要分为系统软件和应用软件。 （1）系统软件。多媒体计算机系统的系统软件有以下几种：

认识微型计算机

课题名称：1.2 认识微型计算机 教学目标： 1.基本知识 (1)通过展示典型的微型计算机产品，认识组成微型计算机系统的主要外部部件的 名称和作用：显示器、键盘、音箱、鼠标、打印机。 (2)通过图1-3所示“微型计算机系统组成”示意，知道计算机系统由硬件和软件 两大部份组成，熟悉硬件和软件所包括的主要内容：硬件的主机和外设；软件 的种类。 (3)通过实例，认识微型计算机的主板系统单元电路组成的电子器件的名称及其功 能：CPU、内存储器、主板(南桥、北桥)芯片组、总线、BIOS和CMOS、插槽。 (4)通过实例熟悉微型计算机主板接口的名称：键盘、鼠标、USB、声音输入/输出、 网卡、1394火线输入、光纤输出、显示器、硬盘等。 (5)通过实例熟悉常用的外存储器设备的种类及使用特点：硬盘、闪盘、光盘及光 盘驱动器等。 2.操作技能目标 (1)能够描述微型计算机主板上的主要器件对计算机系统运行性能的影响。 (2)能够区别具有多种功能主板接口类型及作用。 (3)能够描述常用的外存储器设备的使用特点，并正确选用。 教学分析与准备： 1．教学重点 (1)认识微型计算机系统外部主要组成设备。 (2)主板上的主要部件的性能对微型计算机系统的运行的影响。 (3)知道内存储器的种类及其使用特点。 (4)认识主板的接口。 (5)认识常用外存储器的种类及功能。 2．教学难点 (1)主板上三类总线(三类总线：控制总线、地址总线、数据总线)的区别与作用。 (2)分辨BIOS与CMOS的关系。 3．教学策略 本课围绕组成计算机系统的外围设备，剖析主机内的主板单元电路组成的主要电子部件名称、作用和性能，认识主板与外部设备连接的接口，及其外部存储器的种类及作用等。 在介绍各硬件时，多以实物展示，没有实物以图片代替，务必让学生有一个直观的认识。教学中简要介绍硬件的性能指标及选购，扩大学生的视野，拓宽知识面。 4．课时安排 2课时（45分钟×2） 5．教学环境 多媒体教室 学习过程：

1计算机主机的组成

1.计算机主机的组成 计算机由5部分构成：中央处理器（CPU），输入/输出（I/O）设备，主存储器（内存储器），辅助存储器（外存储器）和总线。 2．TCP.IP协议：（传输控制协议/网际协议）TCP.IP协议采用的是分层结构，各层协议相互配合，形成一个整体，为网络互连和数据传输提供支撑。定义的协议主要集中在网络层，传输层，应用层。 3．IP地址的组成：网络号、主机号构成。分类：A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址 4．电子邮箱地址组成：用户账号@电子邮件域名。 5．数据交换技术：数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据传送技术划分，交换网络可分为电路交换网，报文交换网，分组交换网。 6.TCP IP协议簇四层：网络接口层，网络层，传输层，应用层 7．网络安全的核心：数据安全 8．计算机病毒的概念：人为编制的，破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用并能自我复制的一组计算机程序。 9．木马病毒的主要危害；通过伪装自身吸引用户下载执行，向施种木马者提供打开被种者电脑的门户，使施种者可以任意毁坏、窃取被种者的文件，甚至远程操控被种者的电脑。 10．计算机中的三基色：红绿蓝 11．消息转换成信号的步骤：变换、编码、调制。 12．双绞线两根电线相互扭绞的目的：使它们之间的干扰最小。 13．电路交换建立的步骤：1，电路建立2，数据传输3，电路拆除 14．子网掩码的作用；判断两个IP地址是否属于一个子网 15．三种交换技术的比较：电路交换；在数据传输之前必须建立一条完全的通路。在线路拆除（释放）之前，该通路由一对用户完全占用传输效率不高，适合与较轻和间接式负载，使用租用的线路进行通信的情况报文交换：报文从源节点传送到目的节目采用存储—转发的方式，报文需要排队，因此不适合交换式通信，不能满足实时通信的要求。分组交换：和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大长度。是使用最广泛的一种交换技术，适合与交换中等或大量数据的情况 16．电子邮件服务过程中所涉及的协议：SMTP MIME POP3 IMAP 17．.蠕虫病毒：通过网络或系统漏洞进行传播，大部分蠕虫病毒都有向外发送带毒邮件，阻塞网络的特性例如，冲击波（阻塞网络），小邮差（发带毒邮件）等 18.数据签名的作用：保证通信双方的不可抵赖性 19.．数据加密的过程及示意图：

计算机的基本组成及工作原理

计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 计算机系统的组成 计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统。 计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。 计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。 没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。 计算机系统的基本组成如图1-6 所示。

1.3.2 计算机硬件系统的基本组成及工作原理 现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采 用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关 于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。这一原理确立了现代计算机的 基本组成和工作方式。 ⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ⑶ 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器），计算机 能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。 可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同 的工作。如图1-7所示，五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。首先，把表 示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送 入计算机的存储器存储。其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。 控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运 算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下，通 过输出设备输出计算结果。 1．运算器（ALU ） 运算器也称为算术逻辑单元ALU （Arithmetic Logic Unit ）。它的功能是完成算术运算和 逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。而逻辑运算是指“与”、“或”、 “非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。在计算机中，任何复杂运算都转化为基本的算术与逻 辑运算，然后在运算器中完成。 2．控制器（CU ） 控制器CU （Controller Unit ）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译 码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令。指令是指示计 算机如何工作的一步操作，由操作码（操作方法）及操作数（操作对象）两部分组成。控制 器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令，分析指令，并根据指令产生的控制信号作 用于其它各部件来完成指令要求的工作。上述工作周而复始，保证了计算机能自动连续地工 作。 通常将运算器和控制器统称为中央处理器，即CPU （Central Processing Unit ）,它是 整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑”。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出 等工作。 集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的基本技术。它的发展 使计算机的速度和能力有了极大的改进。在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈 登 · 摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。让 所有人感到惊奇的是，这个定律非常精确的预测了芯片的30年发展。1958年第一代集成电 路仅仅包含两个晶体管，而1997年，奔腾II 处理器则包含了750万个晶体管，2000年的 程序 数据 控制流 数据流 图 1-7 计算机基本硬件组成及简单工作原理

台式电脑主机的硬件组成部分简介

台式电脑主机的硬件组成部分简介 计算机硬件系统中用于放置主板及其他主要部件的容 器（Mainframe）。通常包括CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口，如USB 控制器、显卡、网卡、声卡等等。位于主机箱内的通常称为内设，而位于主机箱之外的通常称为外设（如显示器、键盘、鼠标、外接硬盘、外接光驱等）。通常，主机自身（装上软件后）已 经是一台能够独立运行的计算机系统，服务器等有专门用途的计算机通常只有主机，没有其他外设。 主机组成部分 1．机箱（必备) 机箱作为电脑配件中的一部分，就是主机的外壳，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用，此外，电脑机箱具有电磁辐射的屏蔽的重要作用，现在的高配机箱具有防辐射、防尘、加强散热、静音等多中功能。但由于机箱不像CPU、显卡、主板等配件能迅速提高整机性能，所以在DIY中一直不被列为重点考虑对象。但是机箱也并不是好无作用，一些用户买了杂牌机箱后，因为主板和机箱形成回路，导致短路，使系统变得很不稳定。

2．电源（主机供电系统，没有电源计算机将无法工作） 计算机属于弱电产品，也就是说部件的工作电压比较低，一般在正负12伏以内，并且是直流电。而普通的市电为220伏（有些国家为110伏）交流电，不能直接在计算机部件上使用。因此计算机和很多家电一样需要一个电源部分，负责将普通市电转换为计算机可以使用的电压，一般安装在机箱内部。计算机的核心部件工作电压非常低，并且由于计算机工作频率非常高，因此对电源的要求比较高。目前计算机的电源为开关电路，将普通交流电转为直流电，再通过斩波控制电压，将不同的电压分别输出给主板、硬盘、光驱等计算机部件。 3．主板（承载和连接主机各个配件的主体） 又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)；它安装在机箱内，是计算机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。 主板 4．CPU（中央处理器，计算机的大脑，负责数据运算，是

计算机的基本组成及工作原理

计算机的基本组成及工作原理（初中信息技术七年级） 讲课：教技12江旭美【教学设计学科名称】 计算机的基本组成及工作原理是广西教育出版社出版的初中 信息技术七年级教材第一册模块二<计算机的发展》第二节教学内容。 【学情分析】 初一新生刚入学，对信息技术硬件方面的知识知道可能不多，对硬件普遍 有一种神秘感，觉得计算机高深莫测，本节课就是要对电脑软硬件进行深入 “解剖”，并对工作原理做讲解，让学生了解电脑各组成部分，更好的使用 电脑。 【教材内容分析】 本节内容是广西教育出版社初中信息技术七年级第一册模块 二《计算机的发展》第二节教学内容。本节主要让学生掌握计算机的组成， 理解计算机系统中信息的表示，了解计算机的基本工作原理。本节内容以感 性认识为主，增强学生的计算机应用意识，通过大量举例及用眼睛看、用手摸、 用脑想，对计算机的基本组成、软硬件常识、发展有一定了解和比较清晰的认 识。通过学生亲手触摸计算机组件和教师运行自主制作的多媒体课件进行教 学，打破学生对计算机的“神秘感”，觉得计算机并不难学，而且非常实际，认 识到计算机只是普通技能，提高学生学习兴趣。 【教学目标】 知识与技能：掌握计算机的组成，理解计算机系统中信息的表示，了解 计算机的基本工作原理。 过程与方法：向学生展示拆卸的旧电脑部件及未装任何系统的电脑，通过 实际观察加教师讲授的方法完成本节内容。 情感态度与价值观：培养学生的科学态度，激发学生的想象能力和探索精 神。 【教学重难点分析】 教学重点：计算机的组成，计算机系统中信息的表示。 教学难点：计算机的基本工作原理。 【教学课时】 2课时 【教学过程】 图片图片 师：观察图片结合实物并思考：从外观上来看，计算机广．般由哪些部分组成？ 生：讨论、思考、回答 [设计意图】通过图片的展示，同学们对计算机的硬件有了直观的印象， 初步的了解。 （二）自主学习，探究新知 1、先请同学们自己看书P17-P20内容，边看书边思考： ①完整的计算机系统由哪两部分组成？

计算机的组成部分及功能

计算机的组成部分及功能 由运算器，控制器，存储器，输入装置和输出装置五大部件组成计算机，每一部件分别按要求执行特定的基本功能。 ⑴运算器或称算术逻辑单元（Arithmetical and Logical Unit） 运算器的主要功能是对数据进行各种运算。这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外，还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力，即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等操作。 ⑵存储器（Memory unit） 存储器的主要功能是存储程序和各种数据信息，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备，它用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。由于记忆元件只有两种稳定状态，因此在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。 存储器是由成千上万个“存储单元”构成的，每个存储单元存放一定位数（微机上为8位）的二进制数，每个存储单元都有唯一的编号，称为存储单元的地址。“存储单元”是基本的存储单位，不同的存储单元是用不同的地址来区分的，就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。 计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据，即在计算机程序中，每当需要访问数据时，要向存储器送去一个地址指出数据的位置，同时发出一个“存放”命令（伴以待存放的数据），或者发出一个“取出”命令。这种按地址存储方式的特点是，只要知道了数据的地址就能直接存取。但也有缺点，即一个数据往往要占用多个存储单元，必须连续存取有关的存储单元才是一个完整的数据。 计算机在计算之前，程序和数据通过输入设备送入存储器，计算机开始工作之后，存储器还要为其它部件提供信息，也要保存中间结果和最终结果。因此，存储器的存数和取数的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。 ⑶控制器（Control Unit） 控制器是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。 控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。因此，计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要部件。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit-CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器，即CPU芯片。它是计算机的核心部件。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。

计算机系统主要由哪两部分组成

1.计算机系统主要由哪两部分组成？硬件结构主要有哪几大部 分？ 答：计算机系统主要由硬件、软件两 大部分组成，硬件结构从概念上来说 主要由中央处理器（运算器、控制 器）、存贮器、输入设备、输出设备 等几大部分组成。 2.PLC、DCS的中文全称和英文全 称分别是什么？ 答：PLC中文全称：可编程序逻辑控 制器，英文全称：ProgrammablepLogicalpController 。DCS中文全称：分散控制系统，英 文全称： DistributedpControlpSystem。 3.一体化PLC和模块化PLC各有什 么特点？ 答：一体化PLC通常为小型PLC，其 I/O点数规模小，I/O、PS、CPU等都 集中在一起，适合于单机自动化任务

或简单的控制对象。模块化PLC通常为中、大规模PLC，其I/O点数在几 百点、几千点甚至上万点，所有I/O 以及PS、CPU、CP等等功能单元均做成独立的模块形式，根据需要以总线形式连接组合在一起，构成一个完整的系统，以实现复杂的自动控制任务。 4.PLC由哪几个部分组成？ 答：PLC的基本组成部分有：电源模块、CPU模块、I/O模块、编程器、 编程软件工具包等，根据不同类型的系统，一般还会有安装机架（底板）、通讯模板、智能模板、接口模板等 5.一般而言,PLC的I/O点数要冗 余10%。 6.PLC设计规范中,RS232通讯的 距离是为15m。 7.PLC的RS485专用通讯模块的通 讯距离500m。 8.PLC采用典型的计算机结构，由

中央处理器、存储器、输入输出接口 电路和其它一些电路组成。 9.PLC的输入信号模式中，交流输 入的电压大多采用AC110V或 AC220V，直流输入额定电压为 DC24～48V。 10.PLC中CPU的主要作用是什么？ 答：CPU是PLC的主要部分，是系统的控制中枢，它接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、 存储器、I/O以及警戒定时器的状态， 并诊断用户程序的语法错误。 11.PLC在循环扫描周期内，将所需 要输入输出信息存到预先准备 好的一定区域，这个区域称为 I/O镜像区。 12.控制系统的各类模块中，PS、 CPU、CP、AI、AO、DI、DO、IM分别 指的是哪些类型的模块？ 答：PS－电源模块，CPU－中央处理 器模块，CP－通讯处理器模块，AI －模拟量输入模块，AO－模拟量输出

计算机组成与结构习题及问题详解

第一章：概述 一、选择题 1．完整的计算机系统应包括__ ___。 A. 运算器、存储器、控制器 B. 外部设备和主机 C. 主机和实用程序 D. 配套的硬件设备和软件系统 2．至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_ __。 A. 节约元件 B. 运算速度快 C. 物理器件的性能决定 D. 信息处理方便3．从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于__ __型计算机。 A. 并行 B. 冯.诺依曼 C. 智能 D. 实时处理 4．计算机外围设备是指__ ___ A. 输入/输出设备 B. 外存储器 C. 远程通讯设备 D. 除CPU 5．在微型机系统中，外围设备通过___ ___与主板的系统总线相连接。 A. 适配器 B. 译码器 C. 计数器 D. 6．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是__ ____。 A. 多指令流单数据流 B. 按地址访问并顺序执行指令 C. 堆栈操作 D. 存贮器按内容选择地址 7．微型计算机的发展一般是以_____ A. 操作系统 B. C. 磁盘 D. 8．下列选项中，___ ___ A. CPU B. ASCII C. 内存 D. 9．对计算机的软、硬件进行管理是__ ____ A. 操作系统 B. 数据库管理系统 C. 语言处理程序 D. 10．下面的四个叙述中，只有一个是正确的，它是____。 A．系统软件就是买的软件，应用软件就是自己编写的软件 B．外存上的信息可以直接进入CPU被处理 C．用机器语言编写的程序可以由计算机直接执行，用高级语言编写的程序必须经过编译（解释）才能执行 D．如果说一台计算机配置了FORTRAN语言，就是说它一开机就可以用FORTRAN语言编写和执行程序 答案：1.D 2C. 3.B. 4.D. 5.A. 6B 7.B 8. B 9. A 10. C 二、判断题 1．在微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化应属于科学计算应用方面。 2．决定计算机计算精度的主要技术指标一般是指计算机的字长。 3．计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。 4．利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫做单片机。 答案：1．答案：错。 2．答案：对。 3．答案：错。 4．答案：错。

多媒体计算机系统的组成

多媒体计算机系统的组成 1、主机，主要包括CPU(central processing unit,cpu的内部结构分为 控制单元、逻辑单元、存储单元三大部分)和主板。 2、多媒体接口卡：根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要 而插接在计算机上的，以解决各种媒体数据的输入、输出的问题。常用的接口卡有声卡、显卡、视频压缩卡、视频捕捉卡、视频播放卡、光盘接口卡等。 3、多媒体外部设备（工作方式一般分为输入和输出） 按其功能划分成4类：1、视频音频输入设备 2、视频音频播放设备 3、人际交互设备 4、存储设备 常用的输入设备、 手写板（电阻压力板、电磁感应板、电容触控板） 一、图像扫描仪，性能指标如下： 分辨率——以每英寸上扫描像素点数（DPI）表示，分辨率一般为300DPI到1200DPI。 二、灰度——图像亮度层次范围，灰度级数越多，图像层次越丰富。 三、色彩度——彩色扫描仪支持的色彩范围 四、速度——在指定的分辨率和图像尺寸下的扫描时间 五、幅面——扫描仪支持的幅面大小 按幅面大小分为台式扫描仪和手持扫描仪 按图像分为灰度扫描仪和彩色扫描仪 数字摄像设备 数码产品分为数码影像类、数码随身听和掌上电脑三大类。 数码影像类设备主要分为数字摄像头、数码相机和数码摄像机三种。

感光器件是数码影像类器件中非常关键的设备。 摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过太稳定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式并加以压缩后，才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串并口或USB接口传到计算机。 数码相机是指能够进行拍摄，并且能通过自身内部进行处理，把拍摄到的景物转换为数字格式进行存储的照相机。 数字摄像机时能够拍摄连续动态视频图像的数字影像设备。

第一部分计算机系统组成及说明

第一部分：计算机系统组成及说明 一、计算机系统组成 一个完整的计算机系统通常是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。（一）硬件（hardware） 硬件是指计算机的物理设备，包括主机及其外部设备。具体地说，硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。 ①存储器。存储器是计算机用来存放程序和原始数据及运算的中间结果和最后结果的记忆部件。 ②运算器。运算器对二进制数码进行算术或逻辑运算。 ③控制器。控制器是计算机的“神经中枢”。它指挥计算机各部件按照指令功能的要求自动协调地进行所需的各种操作。 ④输入/输出设备（简称I/O设备）。计算机和外界进行联系业务要通过输入输出设备才能实现。输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们转换成计算机所能识别的形式（二进制）存放到内存中。输出设备的主要功能是把计算机处理的结果转变为人们能接受的形式，如数字、字母、符号或图形。 （二）软件（software） 软件是指系统中的程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档的集合。包括计算机本身运行所需的系统软件和用户完成特定任务所需的应用软件（三）硬件和软件的关系

硬件是计算机的基础，软件对硬件起辅助支持作用，二者相辅相成，缺一不可，只有有了软件的支持，硬件才能充分发挥自己的作用。 二、计算机工作原理 （一）冯·诺依曼设计思想 计算机问世５０年来，虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大的差别，但基本体系结构没有变，都属于冯·诺依曼计算机。 冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点： ①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。 ②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中，操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器的位置。 ③将编好的程序和原始数据送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。 冯·诺依曼设计思想最重要之处在于他明确地提出了“程序存储”的概念。他的全部设计思想，实际上是对“程序存储”要领的具体化。

计算机的组成教学设计

计算机的组成教学设计 Teaching design of computer composition

计算机的组成教学设计 前言：小泰温馨提醒，信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。本教案根据信息技术课程标准的要求和针对教学对象是初中生群体的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 教学目的和要求 1、学生了解计算机组成各部分的名称和作用。 2、学生知道什么是计算机软件，了解计算机软件的作用。 3、学生了解计算机处理信息的过程。 4、通过介绍国产软件，对学生进行爱国主义教育。 教学重点：1、学生了解计算机组成各部分设备的作用。 2、学生了解计算机处理信息的过程。 教学难点：计算机硬件和软件的概念。 教学准备：计算机及相关软件。 教学过程 一、质疑导入 我们知道计算机又叫信息处理机，因为它处理信息的能力很强。那么，同学们你们知道这样高性能的机器它究竟是由哪些部件组成的呢？ 通过今天的学习，大家就一定能解决这个问题。 二、自主学习，探究新知

1、先请同学们自己看书P.4-P.7上半部分，边看书边思考： ①计算机是由哪两部分组成？ ②计算机硬件是由哪几部分组成？ ③计算机软件有哪几类？它们各有什么用途？ 教师巡视检查学生自学情况。 2、指名学生回答问题 ①，教师补充说明并注意纠正。 学生答后，追问：谁来用自己的话说一说什么计算机的硬件和软件？ 教师说明：硬件是指看得见、摸得着的部件，像鼠标、显示器、打印机等；软件是用来指挥计算机工作的命令语言，它是看不见、摸不着的，但离开了软件，计算机就不能正常工作。若计算机只有硬件，就好比人有身体，却没有知识和思想，还不能为人们做事，要让它“活”起来，还要让它掌握“知识”、形成“思想”--这就是软件。 4、指名学生回答问题 ②，你有几种分法？怎样分？ 从外观上看，计算机由主机、显示器、键盘、鼠标器和音箱等部件所组成。 从功能上看，计算机的硬件主要包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备等。 5、指名学生回答问题

多媒体教室基本组成

基本组成 多媒体教室由多媒体计算机、液晶投影机、数字视频展示台、中央控制系统、投影屏幕、音响设备等多种现代教学设备组成。 (1)多媒体液晶投影机 是整个多媒体演示教室中最重要的也是最昂贵的设备，它连接着计算机系统、所有视频输出系统及数字视频展示台，把视频、数字信号输出显现在大屏幕上。 (2)数字视频展示台 可以进行实物、照片、图书资料的投影，是一种非常实用的设备。 (3)多媒体计算机 是演示系统的核心，教学软件都要由它运行，而且在很大程度上决定演示效果的好坏。 (4)中央控制系统 中央控制系统用系统集成的方法，把整个多媒体演示教室的设备操作集成在一个平台上，所有设备的操作均可在这个平台上完成。 (5)投影屏幕 用于和投影机配套使用。 （6）音响系统

用于教师发言使用。放映教育影片等声源系统使用。包含音响，功放，麦克，卡坐，DVD等必备设备。 2.多媒体教室的教学功能 课堂演示教学 教师在课堂中利用多媒体系统将教学内容直接投影在大屏幕上，并对教学内容进行讲解。运用这种方法传递信息比较直观、明了，可以从视听方面刺激学生的感官，提高学生学习兴趣，增强学生观察问题、理解问题和分析问题的能力，从而提高教学质量和教学效率。 模拟教学 多媒体技术可以把声音、图像、动画等有机结合起来，模拟宏观世界的现实场景和微观世界的事物运动，以帮助学生学习和理解一些抽象的原理和概念。随着计算机技术的发展，出现了"虚拟现实"技术，它是通过计算机产生一种仿真的环境，在这个环境中，学生可以作为一个实际操作者迸行各种学习和操作，计算机可做出反应和判断。模拟教学的设备系统主要有计算机、服务器和网络设备。 多媒体教室的基本教学应用 在多媒体演示教室里，教师可以通过操作计算机和数字视频展示台等设备随心所欲地运用文本、图形、图像、声音等媒体进行教学，也可以运用板书、教材、图表、图片等常规教学媒体进行教学，整个教学过程都可以显示在大屏幕上，摆脱了黑板加粉笔的教学模式。 教师利用多媒体教室可以进行的教学内容一般有: (1)利用计算机调用多媒体课件;

计算机的组成

计算机的组成 一、教学目标： (1)计算机硬件与软件的基本概念。 (2)了解计算机的基本工作原理。 二、教学重点： 计算机的硬件及基本工作原理以及信息的数字化表示方法及相互间的换算。 三、教学难点：信息的数字化表示方法及相互间的换算。 四、课时安排：1学时。 五、教学过程： 教师活动 学生活动 ※引入 以提问方式引入本节课：计算机是由哪几部分组成的呢？ ※新课 1．在学生回答时，教师可以适当引导学生回答并作出补充。 2．要求学生了解和理解计算机硬件主要由输入设备、运算器、存储器、控制器和输出设备五大部分组成，以及它们之间的关联。 A．计算机设计思想的提出者：美籍著名数学家冯·诺依曼 B．提出了“存储程序”的设计思想 C．冯·诺依曼计算机有五个基本部分，即输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备。 D．计算机硬件(computer hardware)主要由输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器五大部分组成。 (1) 输入设备

若要计算机按我们的要求进行工作，计算机必须接受外部的信息。使计算机从外部获得信息的设备，称为输入设备(input device)。常用的输入设备包括键盘、光笔、鼠标器、扫描仪、话筒等，通过它们可以输入文字、图像、声音等不同的信息。输入设备种类很多，近几年来出现了触摸屏、手写汉字输入设备、自然语言输入设备、数码照相机等。 (2) 输出设备 计算机把信息处理的结果以人们能够识别的形式表示出来的设备，称为输出设备(output device)。例如，显示器、打印机、绘图仪等。 (3) 存储器 计算机在处理信息的过程中，许多信息被存放在存储器(memory)中。存储器又分为内存储器和外存储器两种。 内存储器简称内存，用于存储程序和数据。内存储器又可分为两类：一类是只读存储器（简称ROM），用于永久存放特殊的专用信息，只能读出信息，不能写入信息。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失，所以它是一种永久存储器。另一类是随机存储器（简称RAM），RAM的信息可读、可写、可修改，在计算机运行过程中，能够稳定准确地保存信息，但是计算机一旦断电，RAM中的信息将消失。 目前，计算机上使用的外存储器主要是磁盘和光盘(optical disc)。磁盘又分为软磁盘(floppy disk)和硬磁盘(h ard disk)两种。软磁盘带有保护套的圆形薄膜，是在圆形聚酯膜的软基底上涂敷磁性层作为记录媒体的盘片，现在常用的有3.5英寸盘。硬磁盘是一种硬质圆形磁表面存储媒体，不但存储量大，而且读写速度快，是目前计算机主要的存储设备。光盘的优点是容量大、耐用、方便。按光盘的读/写功能来分有三大类，它们分别是只读光盘CD－ROM，一写多读（write-once-read-many）型光盘及可擦型光盘等。 存储容量的基本单位是字节（Byte，B），一个8位的二进制数称为一个字节。表示存储容量的单位还有千字节（KiloByte, KB）、兆字节（MegaByte ,MB）、吉字节（GigaByte ,GB）等，它们之间的换算关系是：1KB = 210B = 1024B 1MB = 210KB = 24KB 1GB = 210MB = 1024MB (4) 运算器 运算器(arithmetic unit) 是计算机实施算术运算和逻辑判断的主要部件。它能按照计算机程序的要求，在控制器的控制下，进行加、减、乘、除等基本运算和进行判别数的符号，比较数的大小等逻辑运算。(5) 控制器 控制器(controller)是指挥、控制计算机运行的中心。它从存储器中取出信息并进行分析，然后根据指令向计算机各个部分发出各种控制信息，使计算机按照要求自动、协调地完成任务。一般将运算器和控制器合称

多媒体计算机技术课后习题答案

第一章：多媒体计算机技术概述 1、什么是多媒体？ 答：多媒体是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文本、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 2、多媒体的关键特性包刮哪些方面？ 答：多维化、集成性、交互性、实时性。 第二章多媒体计算机系统的组成 1、触摸屏分为几类？简述常见的触摸屏的工作原理。 答：触摸屏根据所用的介质以及工作原理可分为4种：电阻式、电容式、红外线式、声表面波式。 触摸屏的工作原理是：当用户手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置（以坐标形式）被触摸屏控制器检测到，并通过串行口或其它接口送到CPU，从而确定用户所输入的信息。 2、什么是视频捕捉卡？它的主要作用是什么？ 答：视频捕捉卡是把输入的模拟视频信号，通过内置芯片提供的捕捉功能转换成数字信号的设备。 3、简述USB设备的的软件、硬件结构。 答：硬件：USB结构简单，采用四条电缆，信号定义由2条电源线和2条信号线组成。 软件：USB软件由USB总线接口和USB 系统组成。USB总线接口由主控制器事实现。 USB系统有3个组件：（1）住控制器驱动程序；（2）USB驱动程序；（3）USB客户软件。 4、简述CCD和CMOS影像感应器的主要特点。答：CCD（charge coupled device,电荷耦合元件）传感器包含像点，通常以横竖线短阵型式排列，各像点包含一个光电二极管和控制相邻电荷的单元。这种结构可产生低噪音、高性能的成像。 CMOS传感器是用标准硅处理方法加工而成的。与CCD相比有以下优点：地电源消耗、芯片上符合有额外的电路、地系统成本。 第三章数字图像处理技术 1、简述数据压缩的必要性和可能性。 答：必要性：对多媒体信息进行实时压缩和解压缩是十分必要的。如果没有数据压缩技术的进步，多媒体计算机就难以得到实际的应用；可能性：能够对多媒体数据进行压缩的前提是因为数据存在大量的冗余，尤其是声音和图像。数据压缩的目的就是尽可能的消除这些冗余。 2、常用的数据压缩算法有哪些？ 答：常用的数据压缩算法有信息熵编码（主要有行程长度编码、哈弗曼编码和算术编码）、词典编码、通用编码、预测编码、模型编码、变换编码、矢量量化编码、子带编码和混合编码。 3、矢量图和位图有哪些不同？ 答：矢量图，文件内容图形指令，文件大小与图的复杂度有关，显示速度图越复杂，需执行的指令越多，显示越慢，应用特点易于编辑，适于绘制和创建，便于网络传输。但表现力受限， 位映像图，文件内容图像点阵数据，文件大小与图的尺寸、彩色深度有关，显示速度与图的大小有关，应用特点适于获取和复制，表现力较丰富，但 编辑较复杂。图像文件大，不便于网络传输。 4、常用的几种图像文件格式BMP、GIF和PNG 各有什么特点？ 答：BMP是Windows操作系统中的标准图像文 件格式，能够被多种Windows应用程序所支 持。 这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几 乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的 缺点--占用磁盘空间过大。所以，目前BMP在 单机上比较流行。 GIF格式是用来交换图片的。GIF格式的特点 是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种图 像格式迅速得到了广泛的应用。 PNG格式是一种能存储32位信息的位图文件 格式，它与gif和jpeg格式相比有以下优点： （1）兼有GIF和JPEG的色彩模式；（2）PNG 能把图像压缩到极限有利于网络的传输；（3） 更优化的传输显示；（4）PNG可以在所有系 统上显示完全一样；缺点有：（1）PNG不 支持像GIF可以存储多张图片；（2）压缩比 例不及JPEG格式的压缩；（3）不支持CMYK 模式（青、品红、黄、黑）。 5、除了本章介绍的几种图像格式，还了解哪 些图像文件格式？ 答：TGA格式:TGA的结构比较简单，属于一 种图形、图像数据的通用格式，在多媒体 领域有着很大影响，在做影视编辑时经常 使用,例如3DS MAX输出TGA图片序列导入 到AE里面进行后期编辑。EPS格式:苹果 Mac机的用户则用得较多。它是用 PostScript语言描述的一种ASCII码文件 格式，主要用于排版、打印等输出工作。 6、简单描述JPEG压缩算法的基本流程。 答： JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的视 角系统的特性，使用量化和无损压缩编码相结 合来去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余 信息。压缩编码大致分成三个步骤： （1）.使用正向离散余弦变换(forward discrete cosine transform，FDCT)把空间域 表示的图变换成频率域表示的图。 （2）.使用加权函数对DCT系数进行量化，这 个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 （3）.使用哈夫曼可变字长编码器对量化系数 进行编码。 7、与JPEG相比，JPEG2000有哪些优点？在 压缩算法上主要的不同是什么？ 答：与JPEG相比，JPEG2000的优势主要表现 在以下四个方面：（1）高压缩率；（2）无损压 缩；（3）渐进传输；（4）感兴趣区域压缩。在 压缩算法上放弃了JPEG所采用的以离散余弦 变换算法为主的区块编码方式，二改用以离散 小波变换算法为主的多解析编码方式。 7、MPEG-1标准中主要采用了什么技术来减少 视频图像的时间和空间上的冗余？ 答：MPEG-1标准中采用16×16块的运动补偿 缩减时间冗余；混合使用变换编码、基于视觉 加权的标准量化和行程编码技术减少空间冗 余。 8、简述AVS标准的主要特点。 答：1、AVS的性能高，与H.264的编码效率 相当；2、AVS的复杂度低，编码复杂度比H.264 明显低，软、硬件实现成本都低于H.264；3、 AVS编码技术为中国主导的知识产权，专利授 权模式简单，费用较H.264低。 9、日前常用的视频压缩标准是什么？试通过 几个具体的应用加以说明。 答：视频压缩标准是：H.264标准。H.264标 准是CCITT的VCEG和ISO/IEC的MPEG的联合 视频组开发的标准，也称MPEG-4 Part10------高级视频编码。 H.264标准的 关键技术包括如下几部分：（1）分层设计；（2） 高精度、多模式运动估计；（3）4*4块整数变 换；（4）统一的VLC；(5)帧内预测；(6)切换 帧；(7)面向IP和无线环境。 10、简述H.263标准中QCIF（174×144）图 像的帧结构。 答：H.263标准中QCIF（174×144）图像的帧 结构如下：每帧图像被分为若干个宏块，每个 宏块由4个8×8的亮度块、一个8×8Cb块和 一个8×8Cr块组成。由若干个宏块行组成的 块组称为一个GOD，行的数量取决于图像帧的 分辨率，如QCIF格式的图像中，一个GOB由 一行（11个）宏块组成，所以每帧图像由9 个GOB组成。 第四章音频信号和声卡 1、列出所知道的语音编码标准。 化？ 答：均匀量化是采用相等的量化间隔对采样得 到的信号进行量化，那么这种量化称为均匀量 化。 非均匀量化是根据信号的不同区间来确定 量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化 间隔也小;反之，量化间隔就大 3、什么叫做μ律压扩？什么叫做A律压 扩？ 答：μ 律压扩是非均匀量化的一种，又称 为对数PCM，其量化输出值与作为输入的采 样样本值之间的关系由如下的关系式规